精密空調(diào)機房制冷熱泵聯(lián)合運行系統(tǒng)：

計算機房電器設備常年不間斷運行，眾多服務器以高達3kw-10kw/㎡的熱流密度向機房空間放熱，隨著服務器性能及功率的提高熱流密度還將繼續(xù)快速攀升?？照{(diào)降溫是保障數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)安全工作，避免出現(xiàn)燒毀、運轉(zhuǎn)失靈的必需手段，計算機房已經(jīng)成為一個高能耗的“排熱爐”。目前全國計算機房平均有 500-650w/建筑平米的電能通過空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成廢熱排向室外，白白浪費。據(jù)統(tǒng)計，計算機房用電能耗通常占辦公樓電耗的40%-60%，北京市平均單位面積機房耗電已達750-1000w，今后將升至2000w/㎡，這些電能絕大多數(shù)通過空冷型空調(diào)機排向室外，導致夏季機房室外機周邊環(huán)境極度高溫，產(chǎn)生“熱島效應”，嚴重者導致機房降溫不暢引起設備燒毀；風機噪音、排熱密度過高影響周邊環(huán)境溫度容易產(chǎn)生糾紛。而為解決矛盾，人們通常采用高空發(fā)展強制擴展散熱空間，機房建筑成本與能耗都將大幅增加。

簡介

精密空調(diào)機房制冷熱泵聯(lián)合運行系統(tǒng)在傳統(tǒng)系統(tǒng)壓縮機與風冷冷凝器中串入一熱量利用系統(tǒng)，保障系統(tǒng)既有制冷降溫的功能，又可利用廢熱用于供暖及洗浴，并對制冷系統(tǒng)起安全平衡保護作用。

系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)中心電子設備廢熱取出用于供暖及生活熱水，比如用于普通建筑物的冬季供暖，也可與地源熱泵結合，將電子設備廢熱排至地下土壤中以平衡夏季空調(diào)開啟不足導致土壤側(cè)儲能不足。采用該專利模式也可以為數(shù)據(jù)中心附近有農(nóng)業(yè)設施如日光溫室或連棟溫室提供冬季供熱需求。在有供熱需求時，水冷冷凝器將其熱量通過熱量利用系統(tǒng)轉(zhuǎn)換出來用于供暖與洗浴，其制冷系數(shù)較單風冷模式高 5-15%；在熱負荷需求減少時，風冷冷凝器正常工作排熱，對高溫冷凝散熱波動起平衡作用；在沒有供熱需求時，水—氣排熱器輔助風冷冷凝器工作保障制冷降溫的首要目標。該聯(lián)合制冷熱泵循環(huán)模式能保障制冷的安全可靠運行并使制冷系統(tǒng)避免出現(xiàn)因高溫高壓保護而停機的危險。

優(yōu)勢

與現(xiàn)有機房空調(diào)模式比較，該成果具有如下特點：

1.保障機房高性能安全工作

降低空調(diào)壓縮機能耗（水冷散熱效率優(yōu)于風冷散熱），使空調(diào)壓縮機工作狀態(tài)得到改善，運行效率提高，節(jié)約能源；實現(xiàn)冷—熱雙向利用，大幅提高系統(tǒng)能效比 COP，聯(lián)合運行系統(tǒng)能效比COP最大可為單空冷系統(tǒng)的2.8倍；比較原空冷模式，單水冷運行制冷系數(shù)提高5-15%；用戶不用熱時，系統(tǒng)按空冷模式運行，不影響制冷降溫性能，安全可靠；減少“熱島效應”，室外風機開啟頻率時間均減少，降低噪音提高壽命，減少與相鄰建筑間的糾紛。

2.廢熱利用符合低碳經(jīng)濟發(fā)展要求

實現(xiàn)冷—熱雙向利用，100平米機房廢熱可滿足相鄰1000-2000 平米普通建筑物或日光溫室供暖，也可為大約300-500平米連棟溫室供暖，單項節(jié)能率可達42%（5個月供暖時間計算）；實現(xiàn)冷-熱雙向利用，100平米機房廢熱（600w/㎡制冷量840w/㎡廢熱）可日產(chǎn)45℃熱水約70噸；100平米機房廢熱5個月供暖期回收廢熱2.6-5.2億大卡，折合標煤 37-74噸，減少CO2排放量100-200噸（按一噸標煤估計排放二氧化碳為2.7噸為依據(jù)）；機房替代臨近建筑供暖所需鍋爐或熱泵的低溫熱源。沒有鍋爐占地、人員值守、燃燒排污環(huán)保等問題；機房供熱源穩(wěn)定，沒有土壤源熱泵的低溫熱源不穩(wěn)定問題。

3.機房運行費用降低，供暖投資成本攤薄

水冷系統(tǒng)運行壓縮機功耗低，運行費用低；機房制冷系統(tǒng)增加的冷卻水泵由熱用戶水泵提供，成本及運行由熱用戶承擔，極少額外動力；機房臨近建筑供暖熱源由機房廢熱提供，無需鍋爐主機設備或熱泵主機設備等大額資金投入；相比鍋爐供暖而言，自動化程度高，熱用戶端無需人員值守。

推廣價值

該模式應用于農(nóng)業(yè)設施中，可以實現(xiàn)1：15~20平米日光溫室供暖保障或1：5~10平米連棟溫室用熱需求。

經(jīng)濟效益

以北京市某600㎡機房空調(diào)R22機組配置為例，“制冷熱泵聯(lián)合運行系統(tǒng)”模式投資較“單風冷機房空調(diào)與市政供暖獨立”模式增加35萬元投入，但供暖運行費用每年省9.3萬，僅供暖一項 3.76 年收回增加的投資；若在其他季節(jié)利用熱水則可1年左右收回增加的投資，具有顯著投資回報優(yōu)勢。

文章來源：精密空調(diào)