基于大温差高温供冷技术的数据中心冷却节能研究

发布时间：2021-04-20 01:47

　　数据中心存在能耗高,冷却系统能耗占比大等问题,但与此同时,数据中心的冷却系统节能潜力也十分巨大。目前,现有冷却系统节能方式是通过提升自然冷源利用率和提升主机制冷能效。本文从上述两种节能方式入手,通过文献调研,最终提出大温差高温供冷技术是实现上述两种节能方式有效措施,其中大温差技术是将水系统侧供、回水温差增大,通过增大水温差来降低水泵能耗;高温供冷技术则是将水系统侧供水温度提高,回水温度升高则会通过自然冷源梯级利用方式进行冷却,最终二者综合降低冷水机组能耗,增加自然冷源利用率时长。然而调研发现,有效运用该技术的前提是需要与之适配的精密空调末端;其中,现有数据中心空调末端的换热器是按照5℃的供回水温差进行设计,常规换热器不适用于大温差工况,因此要开发适用于大温差高温供冷技术的新型换热器。为此,本文采用平均温差法,根据设计原则及所需设计的型式进行换热器优化设计,最终确定三种换热器的体积大小及参数规格等。基于上述结论,对各换热器换热性能及冷却效果进行实验测试。实验研究数据中心内部发热功率、供回水温差等对数据中心冷却效果的影响,并进行换热器换热性能对比。最终,通过工程实例,对采用上述技术的数据中... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 数据中心空调系统节能技术研究
        1.2.2 数据中心空调换热器研究
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 课题解决的问题及解决方案
第2章 数据中心实验系统
    2.1 实验系统介绍
    2.2 实验系统及参数
        2.2.1 数据中心空调系统
        2.2.2 制冷系统
        2.2.3 数据采集系统
    2.3 实验方案
    2.4 本章小结
第3章 换热器设计优化及冷却效果研究
    3.1 换热器优化设计研究
        3.1.1 换热器设计原则及设计型式
        3.1.2 换热器设计计算方法
        3.1.3 管翅式换热器设计
        3.1.4 类微通道换热器设计
        3.1.5 分段式换热器设计
    3.2 换热器实验结果分析
        3.2.1 管翅式换热器实验结果分析
        3.2.2 类微通道换热器实验结果分析
        3.2.3 分段式换热器实验结果分析
    3.3 换热器性能对比分析
        3.3.1 机柜进风温度与回水温度关系
        3.3.2 机柜出风温度与回水温度关系
        3.3.3 供水温度与水温差关系
        3.3.4 三种换热器性能评价
    3.4 本章小结
第4章 某数据中心空调系统节能方案设计
    4.1 工程概况
        4.1.1 项目简介
        4.1.2 设计工况
    4.2 设备概况
        4.2.1 制冷系统设备选型
        4.2.2 制冷系统设备原理
    4.3 大温差系统能耗计算
        4.3.1 大温差系统主机能耗计算
        4.3.2 大温差冷却塔及水泵能耗计算
        4.3.3 大温差系统总能耗计算
    4.4 冷冻水高温供冷系统能耗计算
        4.4.1 冷冻水高温供冷主机能耗计算
        4.4.2 冷冻水高温供冷冷却塔及水泵能耗计算
        4.4.3 冷冻水高温供冷系统总能耗计算
    4.5 冷冻水大温差高温供冷系统能耗汇总
    4.6 经济性分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢



本文编号：3148735