热管式蒸发冷却预冷系统在热湿地区数据中心的适用性及节能潜力分析

摘要

利用自然冷源与机械制冷系统进行复合制冷是实现数据中心节能减排的有效途径，但自然冷源的利用具有地域适应性。本文以实际数据中心能源利用效率优化项目为例，研究了热管式间接蒸发冷却预冷系统在湿热气候下的适用性和节能潜力。作者首先根据传热机理建立预冷系统传热模型并进行试验验证，然后搭建模拟平台进行适用性和节能潜力分析。结果表明，该系统在热湿地区具有较好适用性，全年有超过90%的时间可实现部分预冷，其中减少75%冷机开启率的时间可达29%。节能潜力上，整个复合系统年节电率达36.2%,月度最大节电率达48%,年平均能源利用效率可达1.26。经济性分析则表明，当预冷容量从100%降低到50%时，费用效益比从1.05提高到1.32。因此，可在保证能源利用效率前提下降低预冷配比提高经济效益。相关分析可为湿热气候条件下数据中心自然冷源利用系统的优化设计和运行控制提供理论和数据支持。