Soluções de resfriamento comuns no IDC: Capítulo 2. Sistema de ar condicionado evaporativo direto refrigerado a água

É um ar condicionado interno para controlar a temperatura e a umidade no IDC (Internet Data Center), e o ar condicionado interno tem as características de alta eficiência, alta taxa de calor sensível, alta confiabilidade e flexibilidade, que podem atender aos requisitos de aumento da dissipação de calor do servidor , controle constante de umidade, filtragem do ar e outros aspectos em IDC.

Com os rigorosos requisitos de PUE (Power Usage Effectiveness) em diferentes regiões e a ampla aplicação de servidores de alta densidade, há cada vez mais novas soluções de resfriamento, cada vez mais desenvolvidas e usadas na IDC, apresentarei as soluções de resfriamento tradicionais e novas no IDC nos próximos 7 capítulos. Neste capítulo, falaremos sobre o sistema de ar condicionado evaporativo direto refrigerado a água.

1.     Composição do sistema de ar condicionado evaporativo direto resfriado a água

O sistema de ar condicionado evaporativo direto refrigerado a água é composto principalmente de estrutura, compressor, evaporador, condensador, válvula eletrônica, ventilador interno, ventilador externo, sistema de controle da unidade, sensor de temperatura e umidade, trocador de calor de placas (freon, água de resfriamento/etileno glicol), etc.

Depois que o gás refrigerante de alta temperatura descarregado do compressor é condensado em líquido no condensador, ele é estrangulado e despressurizado pela válvula de expansão para se tornar uma mistura gás-líquido de baixa temperatura e, em seguida, flui para o evaporador absorvendo calor e evaporando e retorna ao compressor para completar um ciclo de refrigeração. Ao mesmo tempo, o ar da sala é resfriado passando pelo evaporador e o ar frio é enviado para a sala pelo ventilador interno.

2.     Diagrama do Esquema de Resfriamento do Condensador Resfriado a Água e Resfriado a Ar

A principal diferença entre o condensador resfriado a ar e o condensador resfriado a água é o método de resfriamento. A unidade interna do sistema de ar condicionado evaporativo direto refrigerado a água é equipada com condensador refrigerado a água, a água de resfriamento (ou etileno glicol) é fornecida pelo resfriador seco externo (ou torre de resfriamento) e o calor de troca do trocador de calor de placas. Circulação de água de resfriamento (ou etilenoglicol) alimentada por bomba.

3.     Formulários

(1)   Comparado com o sistema de ar condicionado evaporativo direto refrigerado a ar, o sistema de ar condicionado evaporativo direto refrigerado a água tem algumas vantagens como abaixo:

①   Evita os problemas de longa distância de transmissão do refrigerante e difícil retorno do óleo.

②   A temperatura de condensação da unidade de ar condicionado é baixa para melhorar a eficiência da refrigeração.

③   O custo de investimento inicial é menor do que o do resfriamento a ar e do resfriamento evaporativo.

④   Bom efeito de resfriamento, adequado para data centers médios e grandes.

A temperatura do condensador refrigerado a ar é determinada pela temperatura ambiente. Quanto maior a temperatura ambiente, maior a temperatura de condensação. Geralmente, para o condensador refrigerado a ar, a temperatura de condensação é 7-12℃superior à temperatura ambiente, e o valor de 7-12℃é conhecida como diferença de temperatura. Quanto maior a temperatura de condensação, menor a eficiência de refrigeração do ar condicionado, por isso devemos controlar a diferença de temperatura não muito grande. No entanto, se a diferença de temperatura for muito pequena, o condensador resfriado a ar precisará de maior área de troca de calor e volume de ar, e o custo também será maior. Embora a temperatura do condensador refrigerado a água seja determinada pela temperatura ambiente do bulbo úmido, quanto maior a temperatura ambiente do bulbo úmido, maior a temperatura de condensação. Geralmente, para condensador refrigerado a água, a temperatura de condensação é de 5-7℃superior à temperatura ambiente de bulbo úmido.