自然冷却方案

绿色数据中心制冷摘要1．机房空调的现状2．我们想要的机房空调系统3．Stulz直接自然冷却空调系统（DFC2）4．Stulz动态自然冷却空调系统（DFC）5．Stulz自然冷却冷水机组CyberCool数据中心制冷的现状•我们未来的数据中心•假设：IT负荷100*5kw*10=5000kw•传统空调系统按照国家节能空调系统能效比EER=3.2计算•完全自然冷却系统按照EER=20计算•输入功率（KW）年耗电（KWh）年电费（RMB）碳排放（Ton）•传统冷冻水空调系统1562.5136562501365625010720•完全自然冷却250218500021850001715•1年节约11471250900510年呢？Source:LawrenceBerkeleyNationalLab;Datacentreenergybenchmarkcasestudies空调能耗占全部数据中心能耗比例数据中心制冷的现状ASHRAE2008TC9.9我们想要的空调系统我们想要的是什么样的空调系统？消耗更少安全可靠产出更多我们想要的空调系统如何消耗更少？耗能部件冷源运行管理压缩机、风机电力自然冷却部件运行匹配最佳我们想要的空调系统压缩机空调风机冷冻水泵室外冷却风机机房空调的能耗分布我们想要的空调系统我们想要的空调系统直接自然冷却系统（DFC2）WeatherdataofcitiesinChina:(sourceMeteonorm,Switzerland)Harbin哈尔滨Changchun长春Shenyang沈阳Xi‘an西安Beijing北京Shanghai上海Chengdu成都Guangzhou广州HongKong香港Hoursperyearat18°Candlower年不高于18°C的小时数679066106180559055605020489022001180Percentageperyear年百分比77%75%70%64%63%57%56%25%20%中国一些城市的气候数据:(来源于Meteonorm研究所,瑞士)直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统Availableunits:1.DX-version(aircooledunits):a)ASD742/822AEb)ASD882/952AEc)ASD1002/1102AE可提供的产品:1.直接蒸发型(风冷型产品):a)ASD742/822AEb)ASD882/952AEc)ASD1002/1102AEAvailableunits:•CW-version:a)110kWb)140kWc)180kW可提供的产品:•冷冻水型:a)110kWb)140kWc)180kW直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统•Returnairtemperature28°C,supplyairtemperature18°C•空调工况：回风28°C，送风18°C•Outdoorrelativehumidity30%-80%allowablefordirectfreecooling•新风工况，室外相对湿度30%~80%•Higherthewatertemperatures,longertheruntimeoffreecoolingandsmallerandcheaperchiller.•Selectedwatertemperatureinlet13°C,outlet19.8°Cwithhighperformancecoil•冷冻水工况：13/19.8°C•ESP150Paduetothefilterbox•空调机外余压150PaASHRAETC9.9–2004美国采暖、制冷和空调工程师学会TC9.9–2004ASHRAETC9.9–2008美国采暖、制冷和空调工程师学会TC9.9–200827°C,RH25%18°C,RH60%allowableairconditioninfrontofserverrack以北京为例直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统RelativeHumidityTemperature102030405060708090100Total383337325361221393548113346151441403362428822703262436175829831918403768212030133443352113116029102444372419816628152234483728163203271119273346403819423726519333540485330526825317283534575433152762412616354247544816285231135223242326046222932218482331353553433130821103623284039512936292201223282437336646162851915292524382341307232181225412024255326122381713283027302729306220161333362828313122522715162828363025232142111420232937312621245216131731342932181467188122419232832241952176直接自然冷却系统（DFC2）RelativeHumidityTemperature102030405060708090100Total112525284427211776200101837243427231235183916344334291221111918316403030271817321867213837353017105219561937542423231762035125465335191110520543225155441864721032041504320962219321952505823175224122516651181382290543705024106208-11528257371212253-22447048311715227-3133754131189208-421624730174181-595540361563164-65484537131149-7338382461110-831536133171-91827163257-1038108332-113106120-12413311-1326210-1411Total941311741641161113119309285292148760直接自然冷却系统（DFC2）OutdoorTemperatureUnder18°C19°C-27°COver27°CTime(h)53972476887Percentage62%28%10%ModulCWMIXFCFC+HCW2Time(h)88724764808354235Percentage10%28%55%4%3%瑞士“METEOTEST”研究所提供气象数据直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统“COOLINGONDEMAND!制冷按需供应”0-10VSignalDifferentialPressureSensorRoomStaticPressureTubeUnder-FloorStaticPressureTube解决建设进度的与制冷的动态匹配需要进一步减低运行成本直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统•解决对热密度的需要Basedonopenfloorareaanddemandfromserverfans根据地板开口面积和服务器风扇风量调节ITRackswithFloorSupply,PerforatedFrontDoorsandColdAisleContainmentCosteffectiveneworretro-fitsolutiontoimproveairflowmanagement!直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统2000mm2000mm600mm直接自然冷却系统（DFC2）如何构建直接自然冷却系统直接自然冷却系统（DFC2）您身边的成功案例直接自然冷却系统（DFC2）您身边的成功案例动态自然冷却系统（DFC）自然冷源---”零成本”StulzCyberAir2GE型自然冷却空调系统动态自然冷却系统（DFC）通过以下部件和系统设计降低能耗•技术卓越的EC风机•电子膨胀阀的应用•低气流阻力的热交换器•低气流阻力的过滤网•加大的机壳•可选的热气再热器•受控的超声波加湿器...butanacceptablefootprintisstillachieved!动态自然冷却系统（DFC）能耗•根据室外温度和室内的热负荷自动的选择冷却模式•具有压缩机运行和自由冷运行的四种运行模式•采用电子膨胀阀提高压缩机冷却模式下的COP值DX压缩机冷却FC自然冷却EFC扩展自然冷却MIX压缩机冷却和自然冷却自然冷却运行管理动态自然冷却系统（DFC）C7000控制系统整合进每一台空调单元，就像我们的神经中枢C7000AdvanceduserinterfaceC7000I/O-ControllerexternalcontrolpanelGatewaytoallcommonBMSsystems动态自然冷却系统（DFC）安全的自然冷却系统直接自然冷却vs.间接自然冷却?直接自然冷却是指直接利用室外冷空气来冷却房间或设备。它通常用在对温湿度要求不高的低负荷通讯基站间接自然冷却是指利用干冷器间接利用室外冷空气将水冷却到可以用来给房间冷却的水平好处：=直接自然冷却+安全可靠性（不受室外空气品质的影响）+更少的维护动态自然冷却系统（DFC）DXMIXEFCFCStandbyONMaxCW:OffDX:MaxOFFMinVariableONONONStepOFFOFFMaxVariableMinCW:MaxDX:VarCW:MaxDX:OffCW:MaxDX:OffMaxMaxMaxMaxMaxVariable低室外温度高室外温度动态自然冷却系统（DFC）例如:3xASD1500CWAt24°C/50%with7/12°Cwaterincl.1/3standbycapacityStandby3x75,1=225,3kWnetsensible风量:2x29.000m³/h风机吸收功率:2x8,0=16,0kWLpa,2m=2x59,7dBA=62,7dBA风量3x19.000m³/h风机吸收功率:3x2,3=6,9kWLpa,2m=3x50,8dBA=55,6dBA=降低能耗费用:9,1kWx8760hx0,13=10.363€/year@0,13€/kWh2x112,1=224,2kWnetsensible=噪音降低:-7,1dBA价值:+大幅降低能耗费用+降低噪音动态自然冷却系统（DFC）1…n1…n=waterconnection=analoguecontrolsignal=digitalcontrolsignal=unitscomm.动态自然冷却系统（DFC）初投资增加22.5%年运行费用节省25%10年节省262万运行费用动态自然冷却系统（DFC）ExtraInvestmentCyberAir2增加的投资成本TCOTotalCostofOwnershipRunningTimeBasicInvestmentOrdinaryClimateControl普通空调设备的基本投资成本LowerOpex低运行成本HigherCapex高投资成本AmortisationCyberAir2增加投资的回收点业主整体成本运行时间动态自然冷却和直接自然冷却冷冻水机组自然冷却•大型的数据中心，分模块建设•室外空间有限•对安全可靠性非常关注超大型数据中心自然冷却系统冷冻水精密空调CyberCool冷冻水机组冷冻水机组自然冷却超大型数据中心自然冷却系统