Sıcak-Nemli Bölgelerdeki Veri Merkezleri için Sıvı Kurutucu Destekli Dolaylı Buharlaşmalı Soğutma Sisteminin Fizibilite Analizi

Özet

Sıcak ve nemli iklimlerde enerji talebi büyük oranda uygun işletme sıcaklıklarını korumak için gereken klima sistemlerinden geliyor. Çalışma birincil hava kanalında sıvı kurutucu içeren yeni bir çok kademeli IEC sistemi öneriyor: birinci kademe havayı nemden arındıran sıvı kurutucu tabanlı IEC (LD-IEC), ikinci kademe birinci kademeden işlenmiş havayı soğutma etkisini artıran ikincil hava olarak kullanıyor. Model yayımlanmış verilerle doğrulandı ve giriş hava durumu, çözelti konsantrasyonu ve kütle debisi oranı üzerinde parametrik çalışmadan geçirildi.

Bulgular: birinci kademe LD-IEC ortam havasının yaş termometre sıcaklığını düşürüyor ve ikinci kademe IEC'nin soğutma performansını artırıyor. Daha yüksek ortam sıcaklığı, bağıl nem ve dolaşan hava hızı sıcaklık düşüşünü azaltıyor; daha yüksek çözelti konsantrasyonu ve dolaşan hava sıcaklığı artırıyor. Soğutma performansı kütle debisi oranı 0,8'e çıktıkça iyileşiyor ama 0,9'da düşüyor; yani bir optimum var ve tasarım aşamasında seçilmeli. Kurutucu çözelti konsantrasyonu kristalleşmeyi önlemek için 0,20-0,40 ile, çözelti sıcaklığı 20-50 °C aralığıyla sınırlı.

Hong Kong vaka çalışmasında çok kademeli LD-IEC, tek IEC'ye göre hava sıcaklık düşüşünü %72,7 iyileştirdi. 25 °C besleme havası eşiğiyle yıllık ek mekanik soğutma saatleri 5092 saatten 31 saate düştü.

Sınırlar: kurutucu rejenerasyon enerjisi ve ekonomisi gelecek çalışmaya bırakılmış; bu nedenle fayda yalnızca soğutma performansı açısından gösterilmiş, toplam enerji ve maliyet açısından değil. Model yayımlanmış verilerle doğrulanmış, kurulu bir sistemden saha ölçümüyle değil.

Öne çıkan noktalar

1. Hong Kong vaka çalışmasında çok kademeli LD-IEC, tek IEC'ye göre hava sıcaklık düşüşünü %72,7 iyileştirdi.
2. 25 °C besleme havası eşiğiyle ek mekanik soğutma saatleri yılda 5092 saatten 31 saate düştü.
3. Soğutma performansı kütle debisi oranı 0,8'e çıktıkça iyileşiyor ama 0,9'da düşüyor; bir optimum var ve tasarım aşamasında seçilmeli.
4. Daha yüksek ortam sıcaklığı, bağıl nem ve dolaşan hava hızı sıcaklık düşüşünü azaltıyor; daha yüksek çözelti konsantrasyonu ve dolaşan hava sıcaklığı artırıyor.
5. Kurutucu çözelti konsantrasyonu kristalleşmeyi önlemek için 0,20-0,40 ile sınırlı; çözelti sıcaklığı 20-50 °C aralığında.

Tasarımda kullanımı

• Sıcak-nemli iklimde yalın IEC yetersiz kalıyorsa (yaş termometre yüksek) sıvı kurutuculu ön kademeyi seçenek olarak değerlendirin; Hong Kong örneğinde ek mekanik soğutma 5092'den 31 saate düştü.
• Kütle debisi oranını tasarım aşamasında optimize edin (0,8 civarı, 0,9'da performans düşüyor) ve çözelti konsantrasyonunu 0,20-0,40 aralığında tutarak kristalleşmeyi önleyin.
• Kurutucu rejenerasyon enerjisini ve ekonomisini ayrıca hesaplayın; çalışma bunları değerlendirmedi.

Kimler okumalı

Sıcak-nemli bölgelerde dolaylı buharlaşmalı soğutma uygulayan veya araştıran soğutma tasarımcıları ve araştırmacılar.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Literatür taraması
3. 3. Metodoloji (3.1 Sistem konfigürasyonu, 3.2 Model oluşturma: IEC modeli, LD-IEC modeli; 3.3 Model çözümü ve ızgara bağımsızlığı izleme, 3.4 Model doğrulama)
4. 4. Sonuçlar (kütle debisi oranının etkisi, vaka çalışması, 4.8 Tartışmalar)
5. 5. Sınırlamalar ve gelecek çalışmalar
6. 6. Sonuçlar

İlgili standartlar

• ASHRAE TC9.9 Thermal Guidelines

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Wenchao Shi; Xiaochen Ma; Yunran Min; Hongxing Yang

Yayıncı

Sustainability (MDPI AG)

Yıl

2024

Cilt

16

Sayı

5

Sayfalar

2011

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/su16052011

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye