【摘 要】
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随着国家对5G网络、人工智能、数据中心等新型基础设施建设力度的加大,数据中心向着模块化和绿色节能发展。数据中心室内环境特点要求空调设备保证环境的稳定性、洁净度、温湿度。研究以自然冷源为主的节能型空调成为主要方向。本文系统梳理间接蒸发冷却器在数据中心的应用类型,分析流道结构、材料选择、布水方式,提出露点间接蒸发冷却温降幅度大,板翅式结构应用较多,数据中心可应用板翅式结构的露点间接蒸发冷却器。然后针对
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（编号:51676145）； “十三五”国家重点研发计划项目课题（编号:2016YFC0700404）；
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随着国家对5G网络、人工智能、数据中心等新型基础设施建设力度的加大,数据中心向着模块化和绿色节能发展。数据中心室内环境特点要求空调设备保证环境的稳定性、洁净度、温湿度。研究以自然冷源为主的节能型空调成为主要方向。本文系统梳理间接蒸发冷却器在数据中心的应用类型,分析流道结构、材料选择、布水方式,提出露点间接蒸发冷却温降幅度大,板翅式结构应用较多,数据中心可应用板翅式结构的露点间接蒸发冷却器。然后针对可以保证露点间接蒸发冷却器高效性的途径进行实验,包括接触角实验、喷淋布水和喷雾布水实验。通过接触角实验测试高分子材料、金属铝箔材料、聚合物纤维材料的接触角,结果得高分子材料＞90°＞金属铝箔材料＞聚合物纤维材料=0°,亲水性结果为聚合物纤维材料＞金属铝箔材料＞高分子材料。通过喷雾布水实验,论证材料润湿性、分析提高布水均匀的布水时间和安装高度。喷雾布水形式实验方法为选取型号为02#、03#、05#的喷头,喷雾时间为30s、120s、300s,对三种材料进行实验。分析布水效果,润湿性为聚合物纤维材料＞金属铝箔材料＞高分子材料,与接触角实验结论一致。三种材料各喷头建议布水时间和安装高度为,高分子材料02#、03#喷头布水时间可选择120s～300s,安装高度100mm,05#喷头布水时间可选择30s～120s,安装高度160mm,当布水时间为300s时安装高度100mm。金属铝箔材料02#喷头布水时间可选择120s～300s,安装高度220mm,03#、05#喷头布水时间可选择30s～120s,安装高度分别为200mm,160mm。聚合物纤维材料02#喷头布水时间可选择120s～300s,安装高度220mm,03#喷头布水时间可选择30s～120s,安装高度200mm,当布水时间为300s时安装高度100mm,05#喷头不建议使用。喷淋布水实验分析三种材料整体布水高度100mm符合要求,聚合物纤维材料高度可以降低,或者增加喷嘴,来去除干点。最后设计开发数据中心应用的基于露点间接蒸发冷却器的一体化高效制冷空调,采用新回风互不参混的结构处理回风,流道结构为叉流与逆流结合,换热效率更高。通过实验测试换热效率,当回风温度为26℃时,干燥工况湿球效率达到100%左右,送风温度21℃,当回风温度35℃时,干燥工况下湿球效率达120%,温降16℃。分析其适用性,发现露点间接蒸发冷却技术在干燥地区更加适用,露点间接蒸发冷却模式的使用时间长,能效比高节能效果明显,辅助以机械制冷可以应用于高湿地区,使得本机组在数据中心使用范围更加广泛。
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