Soğutulmuş Su Sıcaklık Kontrolü ve Su Tarafı Ekonomizör ile Veri Merkezlerinin Enerji Azaltma Önlemleri Üzerine Bir Çalışma

Özet

Çalışma, soğutulmuş su kontrolü ve WSE uygulayarak soğutma enerjisi azaltımını simülasyonla inceliyor. Temel merkezi tesis (7/12 °C soğutulmuş su, 20 °C CRAH beslemesi, soğutma kulesi 37/32 °C) soğutma için yılda 97.404 MWh kullandı: CRAH fanları yaklaşık %43,9, chiller'lar %42,9, soğutma kuleleri %6,4, kondenser pompaları %4,6 ve soğutulmuş su pompaları %2,3. Çalışma chiller, CRAH fanı, soğutma kulesi ve pompa enerjilerini ayırıyor; bu, su sıcaklığı yükselirken chiller tasarrufu ile daha yüksek CRAH fan enerjisi arasındaki ödünleşimi gösteriyor.

WSE olmadan en uygun soğutulmuş su ayar noktası 11 °C'ydi ve toplam enerjiyi %1,8 azalttı; 15-17 °C'de CRAH fan enerjisi toplam enerjiyi artıracak kadar yükseldi. WSE ile en uygun ayar noktası 17 °C idi: toplam enerji yılda 78.343 MWh'e düştü (7 °C'dekinden yaklaşık %14,8 az); chiller enerjisi %59,6, soğutulmuş su pompası enerjisi %40,1 azaldı. Geleneksel modele göre toplam azalmalar %1,8 (yüksek ayar noktası), %19,6 (WSE eklenmesi) ve %30,1 (delta-T kontrollü WSE) oldu.

Delta-T kontrolüyle 11 °C ayar noktasında dönüş soğutulmuş su 14 K delta-T ile 25 °C'ye ulaştı; daha yüksek dönüş sıcaklığı serbest soğutma süresini uzatıyor. Yazarlar WSE'den azami verimi almak için delta-T ile güvence altına alınmış daha yüksek dönüş soğutulmuş su sıcaklığının kullanılması, CRAH serpantini ve fan kullanımındaki artışın izlenmesi gerektiği sonucuna varıyor. Genel merkezi soğutma sistemi besleme soğutulmuş suyu 11 °C ayarlandığında verimli işletilebilir.

Sınırlar: tek bir büyük Seul veri merkezi ve saatlik simülasyon; sonuçlar bu iklime ve tesis düzenine bağlı. WSE sisteminin verimli tasarımı gelecek çalışmaya bırakılmış.

Öne çıkan noktalar

1. Temel merkezi tesis (7/12 °C soğutulmuş su, 20 °C CRAH beslemesi, soğutma kulesi 37/32 °C) soğutma için yılda 97.404 MWh kullandı; CRAH fanları yaklaşık %43,9, chiller'lar %42,9, soğutma kuleleri %6,4, kondenser pompaları %4,6, soğutulmuş su pompaları %2,3.
2. WSE olmadan en uygun soğutulmuş su ayar noktası 11 °C idi ve toplam enerjiyi %1,8 azalttı; 15-17 °C'de CRAH fan enerjisi toplam enerjiyi artıracak kadar yükseldi.
3. WSE ile en uygun ayar noktası 17 °C idi; toplam enerji yılda 78.343 MWh'e düştü (7 °C'dekinden yaklaşık %14,8 az), chiller enerjisi %59,6 ve soğutulmuş su pompası enerjisi %40,1 azaldı.
4. Geleneksel modele göre toplam azalmalar: %1,8 (yüksek ayar noktası), %19,6 (WSE eklenmesi), %30,1 (delta-T kontrollü WSE).
5. Delta-T kontrolüyle 11 °C ayar noktasında dönüş soğutulmuş su 14 K delta-T ile 25 °C'ye ulaştı; daha yüksek dönüş sıcaklığı serbest soğutma süresini uzatıyor.
6. Yazarlar WSE'den en çok verim almak için delta-T ile sağlanan daha yüksek dönüş soğutulmuş su sıcaklığının kullanılmasını, CRAH serpantin ve fan kullanımındaki artışın izlenmesini öneriyor.

Tasarımda kullanımı

• WSE'siz merkezi tesiste soğutulmuş su besleme ayar noktasını yaklaşık 11 °C'ye yükseltin; 15-17 °C'de CRAH fan enerjisi toplam enerjiyi artırdı.
• WSE ekleyin ve soğutulmuş su delta-T'yi yükselterek dönüş sıcaklığını artırın (11 °C ayar noktasında 14 K delta-T ile 25 °C dönüş); serbest soğutma süresi uzar ve tasarruf %30,1'e çıktı.
• Su sıcaklığı yükselirken CRAH fan ve serpantin enerjisi artışını chiller tasarrufuyla birlikte ayrı kalemler olarak modelleyin.

Kimler okumalı

Merkezi soğutulmuş su tesislerinde ayar noktası ve WSE tasarımı yapan soğutma ve enerji mühendisleri.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Bina özeti
3. 3. Merkezi soğutma sisteminin soğutma enerjisi tüketiminin analizi (Tip 1)
4. 4. Besleme soğutulmuş su sıcaklık kontrolü (Tip 2: sistem, simülasyon, simülasyon sonucu)
5. 5. Su tarafı ekonomizör uygulanmış model (Tip 3: sistem modelleme, simülasyon sonucu)
6. 6. WSE uygulaması ve ΔT değişim modeli (Tip 4: sistem modelleme, enerji tüketimi ve serbest soğutma süresi, Tip 4 enerji tasarruf oranı karşılaştırması)
7. 7. Sonuçlar

İlgili standartlar

• ASHRAE TC9.9 Thermal Guidelines
• ASHRAE 90.4

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Yu-Jin Kim; Ju-Wan Ha; Kyung-Soon Park; Young-Hak Song

Yayıncı

Energies (MDPI AG)

Yıl

2021

Cilt

14

Sayı

12

Sayfalar

3575

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/en14123575

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye