分离式热管蒸气压缩复合式空调的实验研究

因为基站机房内部的热流密度非常高,需要空调全年运行,导致用电量很大。为此,设计了一套分离式重力热管蒸气压缩复合式空调。它可以根据机房的工况在热管模式、空调模式和热管空调复合模式之间自由切换,从而降低系统的全年总能耗。实验结果表明:在室外温度为15℃、进风温度为35℃时,新系统制冷量达18.5kW,能效比为4.4;当室外温度为15℃、进风温度为25℃时,制冷量达14.6kW,能效比为3.5;与传统的空调相比,新系统的年节能率在20%到55%之间。     

动力型分离式热管在机房空调中研究与应用

针对数据机房全天候空气调节需求,设计30k W动力型分离式热管模块,在标准焓差法实验室进行动力型分离式热管性能实验,结果表明:(1)屏蔽泵能够为热管系统持续提供足够驱动力,保证热管系统稳定、可靠的运行;(2)当热管系统回气温度与室外环境温度差≥ΔT时,热管系统制冷性能在设定工况下达到设计指标,验证了动力型分离式热管系统合理性和适用性;(3)动力型分离式热管系统的制冷量、COP随着室内外温差近似线性增长,在外界环境温度≤10℃的较宽的温度范围内使用热管系统替代蒸汽压缩式制冷系统,实现数据机房和通讯基站空调系统的低成本运行,大幅度节能减排;(4)针对机房负荷多变情况设计快速精确调节流量控制装置,实现对整个系统实施流量调节和能量控制,为热管系统控制策略设计提供了有价值的数据。     

热管与蒸气压缩式复合机房空调系统实验研究

搭建了高效利用室外环境空气冷能的分离式热管与蒸气压缩式复合机房空调系统实验台,对系统在热管工况和蒸气压缩式工况的性能进行了实验研究。结果表明:复合空调系统在热管工况下换热量随换热温差、高差、风量的增大而增大;当换热温差进风温差从11.6℃增加到17.4℃,换热量增加了14.4%;风量由2937.4m3/h增加到4196.3m3/h,换热量增加了5.4%;高差由1.1m增大到2.0m,换热量增加了8.3%;该系统的最佳制冷剂充注量为5.4kg。该系统在蒸气压缩式制冷工况下也具有良好的运行效果,且可实现两种模式的灵活切换,表明该复合空调系统是一种的高效可靠机房空调系统。     

高性能计算机用热管复合制冷系统设计研究

根据高性能计算机全天候温控的需要,提出了综合应用蒸气压缩和动力型分离式热管制冷技术的复合冷源方案。在冬季及春、秋过渡的低温季节,运行热管循环不仅大幅降低环控装置的能耗,而且可以避免在低温环境运行压缩式制冷易发生的冷启动、回油润滑等问题。提出了蒸气压缩制冷、蒸气压缩/热管复合制冷和热管制冷的分区工作模式,引入复合制冷模式有效拓宽了热管运行温区,大幅提高了制冷系统的综合COP。模拟分析了在北京地区应用热管复合制冷技术的节能性能,相比常规的压缩制冷节能率高达40%。研究表明:热管复合制冷系统具有显著的节能减排优势,特别适用于全天候工作的机房、基站等高热密度电子集成系统的温控。     

分离式热管在机房空调系统中应用研究进展

介绍了分离式热管应用于数据机房空调系统的工作原理和技术特征,分析了充液率、高度差和温差等因素对分离式热管传热性能的影响,以及分离式热管与常规空调复合使用节能性的研究现状。目前,分离式热管系统提供的冷量只是对机房内的环境进行降温,不能对机房内发热设备直接降温,降低了冷量利用效率。针对这种情况,可以把微通道热管换热器置入发热设备内部,直接对发热设备进行降温。通过这种改进空调设备、优化气流组织的节能方法与手段,达到更加节能的目的。     

采用微通道换热器的分离式热管空调性能的试验研究

设计了基于微通道换热器的分离式热管空调系统,针对充液率、室内外温差以及冷凝器布置方式对空调性能的影响进行了试验研究。结果表明:高充液率和低充液率均会使分离式热管空调换热性能降低,系统最佳充液率为110%左右;室内外温差对分离式热管空调性能的影响显著,传热量随着温差的增大而增大,分离式热管空调传热量在20℃温差时比8℃温差时增加了348%;微通道冷凝器垂直布置时比平行布置时空调系统的充注量小,制冷量大。     

数据中心空调系统节能降耗研究进展

介绍了数据中心空调系统负荷特性和能耗现状,分析了包括风冷直接膨胀式、水冷直接膨胀式、冷冻水型机房空调等常规机房空调机组的适用情况,论述了目前重点的研究方向即气流组织优化、局部热点消除与液体冷却以及自然冷量利用三方面的研究进展。进一步,综述了热管式机房空调、分离式热管型空调系统(SHP)、分离式热管结合分体式空调系统的研究进展和最新的研究成果。     

带有冷凝水回收利用装置的家用空调性能试验研究

针对家用空调冷凝水随意排放的现状,设计了一种冷凝水回收利用装置,并将其用于家用空调系统中进行了试验研究。试验表明:在最小运行制冷、额定制冷和最大运行制冷工况下,带有冷凝水利用装置的空调性能与空调原型机的性能相比,输入功率分别降低2.31W、0.67W、8.68W;制冷量分别增加2W、29W、20W;系统的COP分别提升0.47%、0.94%、1.20%。在下一步的试验中,通过增大冷凝水与铜管和翅片的接触面积,进一步提高系统的性能。     

半导体冰箱热管及变工况控制的研究

详细阐述了分离式热管散热方式和变工况控制半导体制冷片运行参数在半导体冰箱中的应用,并对分离式重力热管散热、半导体冰箱变工况控制与冰箱的制作进行了探讨。实验表明:该冰箱的制冷效率有了较大的提高,实现了整机的高效节能效果。     

机房专用空调性能研究

以名义制冷量为40kW的机房专用空调为对象,研究被控温度24℃、相对湿度50%,冷凝器进风温度-5~35℃条件下的机房空调性能。用焓差实验室测试空调机在不同冷凝温度条件下的性能参数,从而分析系统各部件的匹配关系、整机性能及在变冷凝温度下的综合性能。实验结果表明,调整蒸发器结构、增加风速、合理匹配热量膨胀阀,降低系统部件和管道阻力等,能使机房空调机在标准制冷工况下COP、变工况下COP以及综合COP都有较大幅度提高。