數據中心空調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，是數據中心空調節(jié)能減排的重點問題。
隨著智慧化數據中心的發(fā)展，能夠精確顆粒度、將自然冷發(fā)揮到極限的全時自然冷必將獲得更大的應用。尤其是采用全變頻氟泵技術，能夠最大化增強全時自然冷在南北地的應用效果，推動數據中心制冷進入一個新的時代。
全變頻氟泵技術具備哪些特點，如何實現對自然冷源的實時、充分利用，在實際應用中的能效怎么樣?
本期“可維節(jié)碳專家對話”專欄邀請了北京電信規(guī)劃設計院有限公司建筑能源設計院副總工程師賈峻老師、維諦技術(Vertiv)制冷專家黃華鏡，共同為大家揭秘全變頻氟泵技術。
全變頻氟泵技術為什么稱之為數據中心節(jié)能的利器？
賈峻： 數據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全新的技術，為什么會成為順應數據中心綠色化發(fā)展趨勢的節(jié)能利器?
黃華鏡： 在數據中心運營中，IT設備的發(fā)熱量由于受到業(yè)務變化的影響，會有很大的起伏，在這種情況下，如果采用定頻壓縮機，空調只能通過啟/停來調節(jié)冷量輸出，就會造成數據中心運行環(huán)境出現較大的溫度波動，而且全年平均能效水平也很低。但是全變頻氟泵空調采用變頻壓縮機，單系統(tǒng)機組可在20%～100%范圍內調節(jié)冷量輸出，系統(tǒng)可以根據室內負載變化、室外溫度變化，完全匹配制冷需求，溫度控制也更精確，而且壓縮機在部分負荷下運行，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，能夠實現對自然冷源的充分利用，這對數據中心節(jié)能無疑會帶來革新性的改變。
全變頻氟泵技術的運行模式有何特點？
黃華鏡： 采用變容量壓縮機、室內EC風機、室外變頻風機、電子膨脹閥、變容量氟泵的制冷系統(tǒng)，稱之為全變頻氟泵制冷系統(tǒng)，也就是說，整體空調機組全部采用變頻調速控制。
在不同氣溫條件下，全變頻氟泵制冷系統(tǒng)具有三種運行模式：
首先是壓縮機制冷模式 ，當室外環(huán)境溫度高于設定溫度時，無法利用室外自然冷源，機組依靠壓縮機制冷。
其次是混合制冷模式 ，當室外溫度低于設定溫度時，即可開啟氟泵提供制冷輸出，當冷量無法滿足制冷需求，此時需啟動壓縮機進行冷量補充。
第三是氟泵制冷模式 ，根據不同的場景，不同的回風溫度情況，設備自動評估滿足機房負載情況進入純泵模式，有些項目當室外溫度低于10℃時，機組壓縮機停止運行，氟泵啟動進入全自然冷模式。
全變頻氟泵技術通過智能控制機組部件，實時計算制冷需求，調節(jié)各部件工作狀態(tài)，從而達到更優(yōu)的能效比。綜合來講，全變頻氟泵技術擁有十大突出特點，包括可以讓壓縮機始終工作在正常壓力區(qū)間;解決了頻繁變動壓力導致負載不均勻的問題;自動尋優(yōu)，能夠實現低TCO;節(jié)能效果不受風沙、水質、相對濕度的影響;不需要復雜的工程建設;實現水資源的零消耗;便于分期建設，分期投入;相較于間接蒸發(fā)冷，全變頻氟泵系統(tǒng)的運營成本低、維護量很小，快速部署，工程交付速度快，等等。
全變頻氟泵技術的節(jié)能性如何？
黃華鏡： 維諦技術(Vertiv)秉承可維節(jié)碳理念，憑借在熱管理領域的豐富經驗，陸續(xù)推出了多款全變頻氟泵空調，其中Vertiv™Liebert®DSE超預制氟泵空調是一款新銳產品，提供一體化和分體式兩種方案選擇，一體化方案在工廠預制式生產、組裝，所有系統(tǒng)部件集中在一個機柜里面，并在工廠內部完成各項嚴格測試，通過一體化運輸至現場直接落地，實現一鍵開機，并且在服務上也實現一體化預制，全自動運維。
全變頻氟泵技術的節(jié)能性，以Liebert®DSE空調為例，根據項目特點決定選用一體化方案還是分體式方案，而且不同的項目有不同的設計參數，機房的送回風溫度也有不一樣的要求。根據第三方測試報告顯示，分體式Liebert®DSE空調，在哈爾濱地區(qū)的全年綜合能效比(AEER)達到了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到了7.23。
賈峻： 從Liebert®DSE空調的實踐來看， 作為一款應用全變頻氟泵技術的代表性產品，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，而且這款產品可以在全國各地應用。
全變頻氟泵技術在數據中心熱回收方面的應用前景怎么樣？
賈峻： 隨著國家發(fā)布碳達峰、碳中和戰(zhàn)略，數據中心大量的余熱沒有被充分利用，在政策的推動下，整個產業(yè)的布局將發(fā)生巨大變化，數據中心產業(yè)園區(qū)概念逐漸興起，余熱自我消納、余熱外送使得數據中心熱回收技術具備了經濟價值。
黃華鏡： 維諦技術(Vertiv)結合自身產品特點，打造了基于全變頻氟泵空調的“智能動態(tài)熱回收技術”。與傳統(tǒng)冷凍水熱回收系統(tǒng)相比，“智能動態(tài)熱回收技術”具有顯著的優(yōu)勢，比如，顆粒度小，改造簡單，施工建設速度快;基于全時自然冷技術開發(fā)，系統(tǒng)可實現自動尋優(yōu)，結合室外溫度、室內負載、熱回收能力及需求綜合判斷，運行低TCO模式。可根據系統(tǒng)水溫自動調節(jié)運行模式，在壓縮機模式和氟泵模式之間進行自動切換，在實現供水水溫滿足需求的前提下實現節(jié)能。
賈峻： “智能動態(tài)熱回收技術”在壓縮機后端增加一個熱回收模塊，高溫高壓制冷劑在這個熱回收模塊中與低溫水(15～20℃)實現熱交換，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，全變頻氟泵技術充分響應了國家綠色低碳節(jié)能的號召，從而能夠助力數據中心實現高質量發(fā)展。
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