Egzoz Havası Geri Dolaşımını Dikkate Alarak Bir Veri Merkezinde Hava Tarafı Ekonomizörlerin Soğutma Enerjisi Performansı Analizi

Özet

Yüksek sıcaklıklı BT ekipmanlı veri merkezlerinde büyük soğutma sistemleri yıl boyu çalışır; şimdiye kadar çalışmalar sunucu odası ünitelerinin soğutma verimliliğini iyileştirmeye odaklanmış, egzoz havası (EA) geri dolaşımını dikkate alan soğutma enerjisi analizi yeterince araştırılmamıştı. Çalışma Kore'deki bir veri merkezine doğrudan ve dolaylı hava tarafı ekonomizörler uygulandığında EA geri dolaşımı ve besleme havası (SA) sıcaklığı koşullarını dikkate alan soğutma enerjisi tasarruf etkisini analiz etti; mevcut sistem yıllık 69.121 MWh tüketiyor.

13,5 °C besleme havasında geri dolaşım olmadan doğrudan hava tarafı ekonomizörün yılda 4536 saat dış hava kullanılabilirliği ve mevcut sisteme göre %43,8 enerji tasarrufu vardı. Besleme havasını 18 ve 22 °C'ye yükseltmek doğrudan ekonomizör dış hava saatlerini 5665 ve 6838 saate, enerji tasarrufunu %54,9 ve %67,2'ye çıkardı. Dolaylı hava tarafı ekonomizörün (%70 eşanjör etkinliği) 13,5 °C'de 6988 saat, 18 °C'de 8206 saat ve 22 °C'de 8707 saati vardı; tasarruflar %32,3, %44,1 ve %55,3.

%15 egzoz havası geri dolaşımında yıllık soğutma enerjisi doğrudan ekonomizörde yaklaşık %6,1, dolaylı ekonomizörde yaklaşık %9 arttı; dolaylı ekonomizör tasarrufu %32,3'ten %26,3'e düştü. Sabit dış hava aralıklarında karışım oranı yaklaşımıyla besleme havası sıcaklığı ASHRAE önerilen aralığın dışına çıktı, bu yüzden dış hava oranı hedef besleme koşuluna göre kontrol edilmeli. Yazarlar egzoz havası ızgaralarını geri dolaşım %5'in altında kalacak şekilde yerleştirmeyi veya tasarım aşamasında bina zarfı planında ele almayı öneriyor.

Sınırlar: tek bir Kore veri merkezi ve dinamik simülasyon; sonuçlar bu iklime ve tesise bağlı. Sıcak egzoz geri dolaşımı dış havanın kullanılabildiği saatleri azaltıp tasarrufları aşındırırken besleme sıcaklığını artırmak ekonomizör saatlerini büyük ölçüde artırıyor.

Öne çıkan noktalar

1. 13,5 °C besleme havasında geri dolaşım olmadan doğrudan hava tarafı ekonomizörün yılda 4536 saat dış hava kullanılabilirliği ve mevcut sisteme göre (69.121 MWh/yıl) %43,8 enerji tasarrufu vardı.
2. Besleme havasını 18 ve 22 °C'ye yükseltmek doğrudan ekonomizör dış hava saatlerini 5665 ve 6838 saate, enerji tasarrufunu %54,9 ve %67,2'ye çıkardı.
3. Dolaylı hava tarafı ekonomizör (%70 eşanjör etkinliği): 13,5 °C'de 6988 saat, 18 °C'de 8206 saat, 22 °C'de 8707 saat; tasarruflar %32,3, %44,1 ve %55,3.
4. %15 egzoz havası geri dolaşımında yıllık soğutma enerjisi doğrudan ekonomizörde yaklaşık %6,1, dolaylı ekonomizörde yaklaşık %9 arttı; dolaylı ekonomizör tasarrufu %32,3'ten %26,3'e düştü.
5. Yazarlar egzoz havası ızgaralarını geri dolaşım %5'in altında kalacak şekilde yerleştirmeyi veya tasarım aşamasında bina zarfı planında ele almayı öneriyor.
6. Sabit dış hava aralıklarıyla karışım oranı yaklaşımında besleme havası sıcaklığı ASHRAE önerilen aralığın dışına çıktı; dış hava oranı hedef besleme koşuluna göre kontrol edilmeli.

Tasarımda kullanımı

• Hava tarafı ekonomizör tasarımında egzoz ızgarası ve bina zarfını geri dolaşım %5'in altında kalacak şekilde planlayın; %15 geri dolaşım doğrudan ekonomizörde enerjiyi yaklaşık %6,1, dolaylıda %9 artırdı.
• Besleme havası sıcaklığını yükseltmeyi (13,5'ten 22 °C'ye) ekonomizör saatlerini ve tasarrufu artıran ana kaldıraç olarak değerlendirin (doğrudan için %43,8'den %67,2'ye).
• Dış hava oranını sabit aralıklara bölmek yerine hedef besleme koşuluna göre kontrol edin; yoksa besleme sıcaklığı ASHRAE önerilen aralığın dışına çıkabilir.

Kimler okumalı

Hava tarafı ekonomizör tasarlayan ve egzoz geri dolaşımının enerji etkisini değerlendiren soğutma mühendisleri.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Geleneksel bir veri merkezinin soğutma yükü ve enerji tüketimi (2.1 Genel bakış, 2.2 Sınır, 2.3 Cihazlar: soğutma kulesi, soğutma serpantini, fan ve pompa bileşenleri; 2.4 Soğutma yükü ve enerji tüketimi)
3. 3. Aylık analiz ve vaka çalışması (3.1 Vaka çalışması, 3.2 Doğrudan hava tarafı ekonomizör, 3.3 Dolaylı hava tarafı ekonomizör, 3.4 Hava tarafı ekonomizörlerin tükettiği soğutma enerjisi)
4. 5. Sonuçlar (yıllık analiz)
5. 4. Sonuçlar ve çıkarımlar

İlgili standartlar

• ASHRAE TC9.9 Thermal Guidelines

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Seonghyun Park; Janghoo Seo

Yayıncı

Energies (MDPI AG)

Yıl

2018

Cilt

11

Sayı

2

Sayfalar

444

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/en11020444

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye