DX 冷却系统的工作原理
直膨式(DX)制冷系统是一种空调系统,通过制冷剂的蒸发与冷凝将空间内的热量移除。制冷剂吸收空气中的热量,例如网络间或其他 IT 机房内 IT 设备产生的热量,并最终将热量排到室外。这之所以可行,是因为制冷剂的沸点低于室温,通过换热器将热量传递给室外空气或水,使制冷剂重新冷凝为液态,从而完成制冷循环。
在直膨式(DX)制冷系统中,蒸发器位于需要冷却的空间内。制冷剂进入直膨盘管,吸收空气中的热量并转化为气体。随后,制冷剂流向位于室外的冷凝器,将热量释放出去。在蒸发器和冷凝器之间设有膨胀阀,用于调节制冷剂在冷却过程中的压力和温度变化。压缩机则驱动制冷剂在系统中循环流动。整个直膨式制冷系统构成一个闭环解决方案
IT 环境中 DX 冷却的优点和缺点
与数据中心或其他 IT 机房常用的冷冻水系统和其他类型的制冷系统相比,如果减少换热环节,直膨式(DX)制冷系统具有更高的灵活性,并且可在更低的成本下运行。冷冻水系统通常以较大模块建设,灵活扩容的能力不如 DX 系统。此外,DX 制冷还能避免将水引入充满敏感设备的 IT 机房,这对许多数据中心管理人员来说是一大优势。多个 DX 系统还可提供冗余,相比之下,如果冷冻水系统仅有一台冷水机组为冷却环路提供服务,则冗余能力有限。
然而,随着数据中心规模的扩大,DX 制冷系统就变得不再理想。首先,在大型空间中安装 DX 制冷系统,冗长的管路铺设会带来很大挑战。铺设多条制冷剂管路的成本,可能会比铺设较少数量的冷冻水管路环路更高。
DX 冷却领域的最新创新
近期的创新正在改变 DX 系统的效率和可扩展性,并促使许多数据中心管理人员在为其数据中心或 IT 空间选择合适的冷却策略时重新审视 DX 系统。DX 冷却技术最显著的进步包括:
- 可变技术。较新的 DX 制冷系统型号融合了多种可变技术,涵盖从压缩机到冷凝器风扇、蒸发器风扇、泵和膨胀阀等组件。这些技术能够响应并匹配房间负荷的变化。换句话说,制冷系统组件并非始终满负荷运行,而是在任何给定时间内仅使用管理房间热量所需的能量。
- 泵式制冷节能。从设备设计的角度来看,即使是电子换向 (EC) 风扇也会在一定程度上有助于节能。但压缩机功率几乎占任何 DX 装置总功耗的 50-70%。泵式制冷剂系统通过切换到节能循环,允许压缩机在较低的室外环境温度下保持关闭或减少运行。在这个有时称为自由冷却的循环中,室外环境空气用于将制冷剂直接冷却到所需温度,而不是使用压缩机和膨胀阀来实现这一点。制冷剂泵的运行功率几乎仅为正常 DX 冷却模式下运行压缩机所需功率的 1%。在充分利用节能循环期间,冷却系统的冷却功率使用效率或 PUE 可低至 1.05。
- 智能控制。DX 冷却系统的控制越好,所需的误差范围就越小,系统运行效率也就越高。一流的 DX 冷却依靠先进的控制技术,精确测量数据中心 IT 负载,并持续调整至最高效的运行模式。这有助于控制成本,确保冷却系统的可靠性,避免过度冷却。
多种技术、节约选项和正确的控制相结合,可以使 DX 冷却策略成为几乎任何 IT 环境(无论规模大小)的有效选择。
Vertiv 提供的 DX 冷却解决方案
Vertiv 专注于提供各种精密冷却解决方案,以满足关键任务设施的规模、位置和业务规范。我们的 DX 冷却产品组合涵盖各种选项,旨在支持从小型计算机房到企业数据中心的各种应用。我们最受欢迎的 DX 冷却解决方案包括:
- Vertiv™ Liebert® DSE™ 自然冷节能系统。该直膨(DX)制冷系统采用 Vertiv™ Liebert® iCOM™ 控制,可平滑、自动地切换,实现每一小时可用的节能机会。系统提供分体式制冷剂节能方案,具备二十多种气流、外形和容量配置选项。此外,可用于高架地板及非高架地板的数据中心,适配周边、通道和全面排风应用。系统还可提供自成一体的出厂预管路、预接线配置,可完全安装于室外,无需现场制冷剂管路安装。
- Vertiv™ Liebert® PDX 紧凑型 DX 制冷系统。 该直膨(DX)制冷系统专为小空间设计,提供业内最高的单位占地容量。系统高度可配置,同时支持全自由冷却和部分自由冷却。Liebert® PDX 采用独特的地面排风设计,减少冷热空气混合,提高制冷效率。下送风型号提供前侧、左侧和右侧排风,升送风型号提供前侧和后侧回风选项。Liebert® EconoPhaseTM 泵送式制冷剂节能器与 Liebert PDX 室内机和 Liebert MC 冷凝器兼容,可提高整体系统效率。
- Vertiv™ Liebert® CRV 行级制冷。Liebert® CRV 是一种精密数据中心制冷解决方案,可集成在数据中心机柜排中。它专为应对高密度应用中的主要挑战而设计。通过可调节气流挡板和独立管理气流与温度的控制系统,Liebert® CRV 能在所需机柜排精准提供高效制冷。系统提供多种配置选项,适应各种安装需求。可变容量风扇和压缩机可根据 IT 空间负载调整运行,从而实现节能。
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