通过系统设计优化干冷器效率

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1、工程白皮书通过系统设计优化干冷器效率摘要乙二醇环路可作为风冷系统的补充，提供“自然冷却”方案。该系统通过冷却的乙二醇溶液，带走蒸发器单元内回风的热量。除了提供“自然冷却”外，乙二醇环路还可减少外部换热器（干冷器）数量，和避免过长的制冷剂管道。但是，如果系统设计不当，易引起运行故障。为确保乙二醇环路高效可靠运行，必须关注泵的选择、乙二醇环路设计、管道和膨胀箱的选择与尺寸设计，以及乙二醇溶液浓度。在针对具体应用，优化所有以上因素后，乙二醇环路可提供一个高效制冷系统，大大降低数据中心冷却系统的运营成本。图1乙二醇环路可大大减少干冷器数量1乙二醇系统干冷器环路的好处干冷器的选择当

2、设计制冷系统时，干冷器环路具有诸多选择干冷器时，需要了解下列重要内容：好处，可提高效率，降低制冷系统的运营1.流体流速。为获得最优性能，干冷器每个成本。内部环路的流体流速应是1.5~3.0GPM。1.多蒸发器单元的乙二醇系统可减少室外2.乙二醇类型：乙烯或丙烯。机数量，因为多个室内机只需连接少量的干冷器，而不是每个室内机都需对应3.乙二醇溶液的百分比：30%、40%或50%。一台风冷冷凝器。4.设计环境：干冷器的进风温度（EAT）。2.乙二醇系统无需较长的制冷剂管道，因为冷凝器与蒸发器同在室内机组，而压缩5.所需的总散热量：(BTUH）。机也位于室内机组，这就避免了因制冷

3、6.流体进入温度和流出温度（EFT和LFT）。剂管道过长而导致的压缩机回油问题。7.海拔：高于海平面的高度。3.当蒸发器单元额外配置了可供乙二醇循环以冷却室内回风的独立盘管或回路时，乙二醇系统就可提供“自然冷却”。当流管道设计出干冷器的乙二醇溶液温度比蒸发器单元的回风温度低8°F时，就会实现部分为使乙二醇系统运行效率达到最高水平，“自然冷却”。当乙二醇溶液温度冷却至必须认真考虑包括管道在内的所有部件的定45°F时，就可实现100%“自然冷却”，位和安装。管道是需要重点考虑的事项。应不再需要压缩机运行。一般而言，当环仔细考虑管道材料、直径、速率和摩擦损失境温度低于35°F时

4、，就会发生100%“自（压降）等因素，以获得乙二醇环路的最佳然冷却”。性能。最好能够采用反向回路管道系统，在此类型系统中，当环路上有多个相同的干冷器时，不需要考虑各干冷器的流动平衡。2尺寸但是，应不断调整管道设计和泵的选择，直管道的尺寸应根据流速进行确定。当管道至获得最佳效率。尺寸过小时，管道压降会过大，就需要采确定最终管道布局后，可从压降图上计算管用更大功率的泵。噪音水平、腐蚀水平和道系统各个部分的摩擦损失。这些摩擦损失泵的运行成本也会影响管道尺寸。如果管应包括所有配件、终端设备、阀门和管道的道过大，安装成本会增加。损失。管道尺寸应基于：每100英尺管道的应制定合理的管

5、道布局方案，以确定管道摩擦损失不大于5英尺，及流体速率不大于尺寸。5英尺/秒。管道类型压降在确定管道尺寸和摩擦损失时，还需要考虑在确定最终的系统摩擦损失时，应同时考管道材质。研究表明，以铁为材料的管道最虑管道系统与泵的初期投资成本，以及泵容易被腐蚀，接下来依次是镀锌钢、铅、铜的运行成本。一般而言，若使用周期较长，及铜合金材料（黄铜等）。PVC是一般不易则较低压头和较大管道更为经济，对于大被腐蚀的材料。型系统尤为如此。泵系统的选择在设计流程以及流经蒸发器单元、干冷器、管道、配件、阀门等的总摩擦损失（“总头压”）确定后，即可选择泵。泵系统是所有乙二醇环路的核心。泵系统的设计对

6、于系统的控制与性能极为关键。泵系统设计不当会导致安装成本高、停机时间过长、运行效率低等问题。图2散热环路样本3泵的尺寸封装泵组件配置应根据环路上所有蒸发器单元的设计流速和现在，许多工程师、最终用户采购“封装”所需的总头压，确定泵的尺寸。由于所有蒸泵系统：用于最终管道与电气连接的预封发器和干冷器在管路上是并行布置的，因此装配置。要根据下述项目的总和确定所需的总头压：预封装系统为工程师、承包商和业主提供•蒸发器单元的最大换热压降更多调度、质量、完成时间、可靠性、运维等方面的控制。这些预封装系统的安装•干冷器最大压降成本也较低，可降低在使用寿命期内的总体拥有成本。•乙二醇管道的

7、压降•所有配件和阀门的压降预封装泵系统有多种类型，简易型和复杂型。选择预封装泵系统时，应考虑下列当泵流量较小时，不能满足蒸发器单元换热因素：器的设计要求，机组将不能提供额定制冷量。如果流量过小，机组在高头压时会跳•主泵与备泵的数量闸。若泵流量过大，那么泵的初期投资成本较高，加上配件、阀门和与之相连的管道的•流体类型和体积百分比额外支出，初期投资总费用就会增加。•总流量要求（GPM）•所需的总头压（水英尺）•泵的转速RPM（例如，1750或3500）•泵的位置（室内或室外；有外壳或无外壳）•电压相位和频率图3水泵组件预封装泵系统