Çin'deki Tipik Şehirlerde Veri Merkezi Klima Sistemlerinin Enerji Tüketimi ve Enerji Tasarrufu Analizi

Özet

Çalışma, iklimi farklı yedi şehirde (Sincan, Pekin, Jinan, Şanghay, Nanning, Guilin ve Haikou) veri merkezi klima sistemlerinin enerji tüketimi durumunu ve tasarruf potansiyelini inceliyor; değerlendirme göstergeleri PUE ve soğutma yükü faktörü (CLF). Araştırılan mekanik soğutmalı veri merkezlerinin CLF'si 0,4-0,7 ve PUE'si 1,45-1,85 idi, hepsi 1,3'ün üzerinde ve şehir iklimiyle belirgin bir ilişki yoktu.

İki iyileştirme şeması var: biri 15 °C su üreten su tarafı dolaylı buharlaşmalı chiller, diğeri kuru, sprey ve karışık modlu hava tarafı IEC klima santrali. Su tarafı şemada mod geçişi dış yaş termometreye göre: Ts ≤ 13 °C'de doğrudan buharlaşmalı; 13 < Ts ≤ 15 °C'de doğrudan + dolaylı; Ts > 15 °C'de dolaylı + mekanik; dolaylı buharlaşmalı chiller ortam yaş termometresinin 4-6 °C altında su üretiyor. 15 °C soğutulmuş su için doğrudan buharlaşmalı mod Urumqi'de 6933 saat, Pekin'de 5374, Şanghay'da 4020 ve Haikou'da yalnızca 262 saat çalışıyor; Haikou 8112 saat dolaylı + mekanik soğutma gerektiriyor. Hava tarafı IEC ünitesi Urumqi'de kuru modda 5773 saat, Haikou'da 415 saat çalışıyor; Haikou kompresörlü karışık modda 5997 saat geçiriyor.

Su sistemi iyileştirmesi PUE'yi Sincan'da 1,62'den 1,13'e (%73,26 soğutma enerjisi tasarrufu), Hainan'da 1,79'dan 1,36'ya (%41,23) düşürdü; iyileştirilen tüm projeler 1,36'nın altına indi. Hava sistemi iyileştirmesi her yerde 1,39'un altında PUE verdi; en iyi durum Sincan'da 1,62'den 1,18'e (%69,26).

Sınırlar: tasarruf tahmini simülasyon ve işletme modu saati hesabına dayanıyor, kurulu sistem ölçümüne değil; tasarruf oranı iklime ve proje özelliklerine bağlı. Çalışma buharlaşmalı serbest soğutma için iklim potansiyel saat çalışmasının yararlı bir uygulamalı örneğini sunuyor.

Öne çıkan noktalar

1. Araştırılan mekanik soğutmalı veri merkezlerinin CLF'si 0,4-0,7, PUE'si 1,45-1,85 idi; hepsi 1,3'ün üzerinde ve şehir iklimiyle belirgin ilişki yoktu.
2. Su tarafı şemada mod geçişi dış yaş termometreye göre: Ts ≤ 13 °C doğrudan buharlaşmalı; 13-15 °C doğrudan + dolaylı; > 15 °C dolaylı + mekanik. Dolaylı buharlaşmalı chiller ortam yaş termometresinin 4-6 °C altında su üretiyor.
3. 15 °C soğutulmuş su için doğrudan buharlaşmalı mod Urumqi'de 6933 saat, Pekin'de 5374, Şanghay'da 4020 ve Haikou'da yalnızca 262 saat çalışıyor; Haikou 8112 saat dolaylı + mekanik soğutma gerektiriyor.
4. Hava tarafı IEC ünitesi Urumqi'de kuru modda 5773 saat, Haikou'da 415 saat çalışıyor; Haikou kompresörlü karışık modda 5997 saat geçiriyor.
5. Su sistemi iyileştirmesi PUE'yi Sincan'da 1,62'den 1,13'e (%73,26 soğutma enerjisi tasarrufu), Hainan'da 1,79'dan 1,36'ya (%41,23) düşürdü; tüm iyileştirilen projeler 1,36'nın altında.
6. Hava sistemi iyileştirmesi her yerde 1,39'un altında PUE verdi; en iyi durum Sincan'da 1,62'den 1,18'e (%69,26).

Tasarımda kullanımı

• Buharlaşmalı serbest soğutma fizibilitesini, şehrin saatlik yaş termometre dağılımını mod eşiklerine (13 ve 15 °C) bölen potansiyel saat çalışmasıyla gösterin; nemli iklimde doğrudan buharlaşmalı mod yılda yalnızca 262 saat çalıştı.
• Mevcut mekanik soğutmalı salonlarda iyileştirme PUE hedefini iklime göre belirleyin (kurak iklimde 1,13-1,18, nemli iklimde 1,36-1,39).
• Su tarafı dolaylı buharlaşmalı chiller ile hava tarafı IEC santralini aynı iklim verisiyle karşılaştırın.

Kimler okumalı

Çin ve benzer iklimlerde mevcut veri merkezlerinin buharlaşmalı serbest soğutma iyileştirmesini değerlendiren tasarımcılar ve enerji uzmanları.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Araştırma verisi (2.1 Değerlendirme göstergeleri, 2.2 Araştırma verisinin analizi)
3. 3. Enerji tasarrufu çözümlerine giriş
4. 4. Kentsel meteorolojik özelliklerin ve işletme sürelerinin analizi (4.1 İklim özelliklerinin analizi: Urumqi, Pekin, Jinan, Şanghay, Nanning, Guilin, Haikou, özet; 4.2 İşletme modu saatleri: dolaylı buharlaşmalı chiller'lı su sistemleri, hava sistemleri)
5. 5. Veri merkezlerinde enerji tasarruf potansiyelinin analizi (5.2 Buharlaşmalı soğutma ile birleşik hava sistemlerinden enerji tasarrufu)
6. 6. Sonuçlar

İlgili standartlar

• GB 50174

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Tiezhu Sun; Xiaojun Huang; Caihang Liang; Riming Liu; Yongcheng Yan

Yayıncı

Sustainability (MDPI AG)

Yıl

2023

Cilt

15

Sayı

10

Sayfalar

7826

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/su15107826

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye