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数据中心余热回收潜力到底有多大?
  • 以一个机柜单机功率6kw为例(按6kw散热量计算),建筑热指标按60W/㎡,单个机柜可供采暖面积100㎡。实际建筑热指标随着建筑节能要求得提高及末端空调形式不同,实际热指标可能还会降低。保守计算机柜上架了按目前政策60%上架率,至少供暖面积60㎡。数据中心作为新基建,经济新引擎,尤其碳中和概念得提出,可以推断,数据机房余热回收具有极高得利用价值。
  • 以一个机柜单机功率6kw为例(按6kw散热量计算),建筑热指标按60W/㎡,单个机柜可供采暖面积100㎡。实际建筑热指标随着建筑节能要求得提高及末端空调形式不同,实际热指标可能还会降低。保守计算机柜上架了按目前政策60%上架率,至少供暖面积60㎡。数据中心作为新基建,经济新引擎,尤其碳中和概念得提出,可以推断,数据机房余热回收具有极高得利用价值。
      
      PS:数据中心余热回收,大家都说好,那为何目前仍难以推广?目前仅在个别项目有小范围使用。总体来说,数据机房余热回收技术是相对成熟的,其核心问题在于输送管网的建设与投资,但是目前规范对数据机房选址的要求往往均偏离实际用热区,过长的管网往往涉及到各种政策方面种种问题。
      
      除管网外,在数据中心余热回收规划需要注意以下几点:
      
      1)用热场景(农业、建筑供暖、热水、工艺)、用热质量(水温、稳定性)调查清楚。不同用热质量可以进行余热阶梯利用,充分利用能源。
      
      2)数据机房产热能力,产热与余热消耗是否平衡,是否额外补能。
      
      3)余热回收的盈利模式。
      
      4)需特别注意数据机房冷却方式的模式,不同模式的冷却方式在不同使用率的时候,水温可能会产生较大波动,余热系统需要额外补充热源(考虑综合经济性)。务必论证清楚冷却模式的可行性。
      
      数据中心余热回收系统形式(一):
      
      常见冷冻水侧余热回收
      
      即从现有数据机房侧冷冻水供回水接出水管,接入新增余热回收机组(水冷冷水机组或水源热泵机组)的蒸发器。优点:可以调节提升用热侧水温大小,确定新增余热回收系统的主机设备,增加成本造价。
      
      以二级泵系统为例(余热回收)
      
      PS:余热资源形态有固体、气体、液体,回收系统通过热交换、热功转换、余热制冷制热等技术,将各类产生过程的余热再次回收重新利用,在符合技术经济原则的条件下,选择适宜的系统和设备,使余热发挥最大价值。
      
      冷却侧余热回收
      
      仅适用于水冷式冷水机组系统,板换串联或并联在机组冷凝器出水管上。
      
      优点:系统简单,无需额外设置热泵主机,节约投资。
      
      确定:考虑制冷机组效率,无法制取高温的热水,一般为35℃及以下。
      
      应用场景:低温养殖、温室环境及土壤维温、泳此维温等。
      
      压缩机出口串接换热板换,或定制换热水罐(罐内为换热铜管),制取高温热水最佳。
      
      原理:机组内压缩机排出的高温高压制冷剂气体,原本通室外机风扇散入空气内,现在两者之间增加一节换热设备,回收高温高压制冷剂热量。从制冷原理来讲,这有效提高了系统EER,室外机风扇可以降低频率运行。这中间得换热设备可以成为经济器。不仅能提高机组效率,还能得到额外得用热效益,往小说就是节能增效,往大说就低碳环保,减少对室外大气得热污染。
      
      此图需充分了解--最基本得制冷原理
      
      余热回收得核心是对上图制冷原理得充分了解。这样才能彻底明白到底是回收那部分热量。
      
      目前运维上小体量余热回收应用最多。需要注意板换得安装位置,考虑压缩机回油。以及需注意板换阻力对制冷量得影响。板换最好让生产厂家精确设计。一般水氟换热器还是套管式相对适宜。
      
      前面主要叙述了水、制冷剂的余热回收,实际上数据中心热通道的温度37℃-40℃,本身也具备一定热回收的潜力,只是碍于空气比热容较小,回风温度低的特点,导致换热滤芯体积较大,换热效率低等问题。
      
      最常见的热回收方式有转轮、板式与板翅式、热管式、液体循环式、溶液吸收式。
      
      数据机房最可利用是采用新风直接冷却时,机房内回风与新风通过换热滤芯进行交叉换热或者直接混合换热,预冷和余热新风,达到一定节能目的。
      
      数据机房最常见还是板式居多。常见的新风换气机也是此种形式较多。
      
      转轮较贵。
      
      空气热回收分为显热和全热。显热的意思就是只要温度变化,不存在相变。全热包含显热和潜热。潜热的意思就是只要温度不变,但相变,典型的可以理解为水加热到100℃,再加热,水温度不会发生变化,水变成了水蒸气(相变),这一过程就存在潜热。或者0℃的冰化成0℃的水。可以粗糙的理解只要存在水汽的地方都可以理解为存在潜热。显热和全热,二者主要热交换滤芯材质不同。显热一般金属材质较多,全热一般为有机材质。
      
      做组合式空调的厂家基本都可以做,这个热回收不过只是组合式空调一个功能段而已。
      
      编辑:Harris
      
      

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