數(shù)據(jù)中心空調(diào)一年四季都需要制冷，而自然界存在著豐富的冷源，如何有效利用大自然的冷源，是數(shù)據(jù)中心空調(diào)節(jié)能減排的重點(diǎn)問題。
隨著智慧化數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，能夠精確顆粒度、將自然冷發(fā)揮到極限的全時(shí)自然冷必將獲得更大的應(yīng)用。尤其是采用全變頻氟泵技術(shù)，能夠最大化增強(qiáng)全時(shí)自然冷在南北地的應(yīng)用效果，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心制冷進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。
全變頻氟泵技術(shù)具備哪些特點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)對自然冷源的實(shí)時(shí)、充分利用，在實(shí)際應(yīng)用中的能效怎么樣？
本期“可維節(jié)碳專家對話”專欄邀請了北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司建筑能源設(shè)計(jì)院副總工程師賈峻老師、維諦技術(shù)（Vertiv）制冷專家黃華鏡，共同為大家揭秘全變頻氟泵技術(shù)。
全變頻氟泵技術(shù)為什么稱之為數(shù)據(jù)中心節(jié)能的利器？
賈峻：數(shù)據(jù)中心作為高載能行業(yè)，一直在探索節(jié)能降耗的最佳解決方案。全變頻氟泵作為一項(xiàng)全新的技術(shù)，為什么會(huì)成為順應(yīng)數(shù)據(jù)中心綠色化發(fā)展趨勢的節(jié)能利器？
黃華鏡：在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營中，IT設(shè)備的發(fā)熱量由于受到業(yè)務(wù)變化的影響，會(huì)有很大的起伏，在這種情況下，如果采用定頻壓縮機(jī)，空調(diào)只能通過啟/停來調(diào)節(jié)冷量輸出，就會(huì)造成數(shù)據(jù)中心運(yùn)行環(huán)境出現(xiàn)較大的溫度波動(dòng)，而且全年平均能效水平也很低。但是全變頻氟泵空調(diào)采用變頻壓縮機(jī)，單系統(tǒng)機(jī)組可在20%～100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冷量輸出，系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)負(fù)載變化、室外溫度變化，完全匹配制冷需求，溫度控制也更精確，而且壓縮機(jī)在部分負(fù)荷下運(yùn)行，可以取得顯著的節(jié)能效果。
另外，搭載氟泵系統(tǒng)，依托全變頻氟泵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對自然冷源的充分利用，這對數(shù)據(jù)中心節(jié)能無疑會(huì)帶來革新性的改變。
全變頻氟泵技術(shù)的運(yùn)行模式有何特點(diǎn)？
黃華鏡：采用變?nèi)萘繅嚎s機(jī)、室內(nèi)EC風(fēng)機(jī)、室外變頻風(fēng)機(jī)、電子膨脹閥、變?nèi)萘糠玫闹评湎到y(tǒng)，稱之為全變頻氟泵制冷系統(tǒng)，也就是說，整體空調(diào)機(jī)組全部采用變頻調(diào)速控制。
在不同氣溫條件下，全變頻氟泵制冷系統(tǒng)具有三種運(yùn)行模式：
首先是壓縮機(jī)制冷模式，當(dāng)室外環(huán)境溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，無法利用室外自然冷源，機(jī)組依靠壓縮機(jī)制冷。
其次是混合制冷模式，當(dāng)室外溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，即可開啟氟泵提供制冷輸出，當(dāng)冷量無法滿足制冷需求，此時(shí)需啟動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行冷量補(bǔ)充。
第三是氟泵制冷模式，根據(jù)不同的場景，不同的回風(fēng)溫度情況，設(shè)備自動(dòng)評估滿足機(jī)房負(fù)載情況進(jìn)入純泵模式，有些項(xiàng)目當(dāng)室外溫度低于10℃時(shí)，機(jī)組壓縮機(jī)停止運(yùn)行，氟泵啟動(dòng)進(jìn)入全自然冷模式。
全變頻氟泵技術(shù)通過智能控制機(jī)組部件，實(shí)時(shí)計(jì)算制冷需求，調(diào)節(jié)各部件工作狀態(tài)，從而達(dá)到更優(yōu)的能效比。綜合來講，全變頻氟泵技術(shù)擁有十大突出特點(diǎn)，包括可以讓壓縮機(jī)始終工作在正常壓力區(qū)間；解決了頻繁變動(dòng)壓力導(dǎo)致負(fù)載不均勻的問題；自動(dòng)尋優(yōu)，能夠?qū)崿F(xiàn)低TCO；節(jié)能效果不受風(fēng)沙、水質(zhì)、相對濕度的影響；不需要復(fù)雜的工程建設(shè)；實(shí)現(xiàn)水資源的零消耗；便于分期建設(shè)，分期投入；相較于間接蒸發(fā)冷，全變頻氟泵系統(tǒng)的運(yùn)營成本低、維護(hù)量很小，快速部署，工程交付速度快，等等。
全變頻氟泵技術(shù)的節(jié)能性如何？
黃華鏡：維諦技術(shù)（Vertiv）秉承可維節(jié)碳理念，憑借在熱管理領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，陸續(xù)推出了多款全變頻氟泵空調(diào)，其中Vertiv Liebert® DSE超預(yù)制氟泵空調(diào)是一款新銳產(chǎn)品，提供一體化和分體式兩種方案選擇，一體化方案在工廠預(yù)制式生產(chǎn)、組裝，所有系統(tǒng)部件集中在一個(gè)機(jī)柜里面，并在工廠內(nèi)部完成各項(xiàng)嚴(yán)格測試，通過一體化運(yùn)輸至現(xiàn)場直接落地，實(shí)現(xiàn)一鍵開機(jī)，并且在服務(wù)上也實(shí)現(xiàn)一體化預(yù)制，全自動(dòng)運(yùn)維。
全變頻氟泵技術(shù)的節(jié)能性，以Liebert®DSE空調(diào)為例，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)決定選用一體化方案還是分體式方案，而且不同的項(xiàng)目有不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，機(jī)房的送回風(fēng)溫度也有不一樣的要求。根據(jù)第三方測試報(bào)告顯示，分體式Liebert®DSE空調(diào)，在哈爾濱地區(qū)的全年綜合能效比（AEER）達(dá)到了23.07，即使在年平均溫度較高的海口地區(qū)，全年綜合能效比也達(dá)到了7.23。
賈峻：從Liebert®DSE空調(diào)的實(shí)踐來看， 作為一款應(yīng)用全變頻氟泵技術(shù)的代表性產(chǎn)品，在節(jié)能方面有著非常出色的特性，符合國家節(jié)能政策的要求，而且這款產(chǎn)品可以在全國各地應(yīng)用。
全變頻氟泵技術(shù)在數(shù)據(jù)中心熱回收方面的應(yīng)用前景怎么樣？
賈峻：隨著國家發(fā)布碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略，數(shù)據(jù)中心大量的余熱沒有被充分利用，在政策的推動(dòng)下，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的布局將發(fā)生巨大變化，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)園區(qū)概念逐漸興起，余熱自我消納、余熱外送使得數(shù)據(jù)中心熱回收技術(shù)具備了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
黃華鏡：維諦技術(shù)（Vertiv）結(jié)合自身產(chǎn)品特點(diǎn)，打造了基于全變頻氟泵空調(diào)的“智能動(dòng)態(tài)熱回收技術(shù)”。與傳統(tǒng)冷凍水熱回收系統(tǒng)相比，“智能動(dòng)態(tài)熱回收技術(shù)”具有顯著的優(yōu)勢，比如，顆粒度小，改造簡單，施工建設(shè)速度快；基于全時(shí)自然冷技術(shù)開發(fā)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋優(yōu)，結(jié)合室外溫度、室內(nèi)負(fù)載、熱回收能力及需求綜合判斷，運(yùn)行低TCO模式。可根據(jù)系統(tǒng)水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行模式，在壓縮機(jī)模式和氟泵模式之間進(jìn)行自動(dòng)切換，在實(shí)現(xiàn)供水水溫滿足需求的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
賈峻：“智能動(dòng)態(tài)熱回收技術(shù)”在壓縮機(jī)后端增加一個(gè)熱回收模塊，高溫高壓制冷劑在這個(gè)熱回收模塊中與低溫水（15～20℃）實(shí)現(xiàn)熱交換，置換出高溫水（25～30℃），將水溫提高10℃。提高溫度的水送入蓄水罐，供熱泵或鍋爐使用，最終送到附近酒店、辦公樓、居民小區(qū)使用，減少原來從低溫水直接加熱的能耗。
基于在節(jié)能、熱回收方面的出色表現(xiàn)，全變頻氟泵技術(shù)充分響應(yīng)了國家綠色低碳節(jié)能的號召，從而能夠助力數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
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