熱管-蒸氣壓縮式復合機房空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)建與性能研究.pdf

1、近年來，我國各行業(yè)、各領域信息化建設進程的不斷推進，通信、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)交換及相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，帶動了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Date Center，簡稱IDC）機房等基礎設施的大規(guī)模建設，我國數(shù)據(jù)中心的建設進入一個持續(xù)增長期。
　　IDC機房內(nèi)部發(fā)熱量巨大，幾乎需全年排熱，空調(diào)設備需全年運行，空調(diào)能耗比例過高。本文根據(jù)IDC機房發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，分析了機房空調(diào)特點及節(jié)能的重要性。在總結(jié)分析現(xiàn)有IDC機房全年冷卻技術(shù)方案

2、的基礎上，提出了熱管/蒸氣壓縮式復合機房空調(diào)系統(tǒng)，本文針對該系統(tǒng)從以下幾個方面展開研究:
　　首先，構(gòu)建了熱管/蒸氣壓縮式復合制冷系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的節(jié)能原理。針對IDC機房熱負荷特性確定設計工況，對復合機房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)主要部件進行設計計算。設計過程力求系統(tǒng)在分離式熱管制冷工況和蒸氣壓縮式制冷工況都發(fā)揮最優(yōu)性能，確保系統(tǒng)的可靠性和節(jié)能性。
　　其次，建立了能夠描述復合機房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部制冷劑流動換熱特性的數(shù)學模型，并對數(shù)學模型的離

3、散求解，編制程序進行模擬計算分析，對分離式熱管制冷工況下主要管段內(nèi)制冷劑流動換熱特性進行分析，從理論上分析了溫差、充液量、風量等參數(shù)對分離式熱管制冷循環(huán)性能的影響規(guī)律。
　　再次，根據(jù)對系統(tǒng)設計結(jié)果，搭建了復合機房空調(diào)系統(tǒng)性能測試實驗臺，對不同冷熱源溫差、充液量、風量條件下的復合制冷系統(tǒng)性能進行實驗研究。通過對實驗結(jié)果分析可知，復合機房空調(diào)系統(tǒng)在分離式熱管制冷工況和蒸氣壓縮式制冷工況下均具有良好的性能。同時將不同工況下的實驗結(jié)果并

4、與模擬結(jié)果進行對比分析，驗證了數(shù)學模型的合理性。
　　最后，建立復合機房空調(diào)系統(tǒng)全年動態(tài)運行數(shù)學模型，利用MATLAB軟件編程計算，對該系統(tǒng)在我國典型氣候條件下（沈陽、北京、長沙、廣州、昆明）的運行性能進行計算分析，并與傳統(tǒng)機房空調(diào)進行對比分析，考察了復合機房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性與經(jīng)濟性。
　　本文提出的熱管/蒸氣壓縮式復合機房空調(diào)系統(tǒng)，充分考慮了IDC機房內(nèi)部熱濕負荷和環(huán)境空氣冷源的特點，在保障系統(tǒng)運行可靠性基礎上，充分利用了