图解蒸发冷却技术

在气候干燥的地区，可以采用蒸发冷却技术，进一步延长自然冷却运行的时间，从而实现最大限度的降低数据中心空调系统的能源消耗，按照水和空气是否直接接触，蒸发冷却技术分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却两种方式。

1、直接蒸发节能技术：

直接蒸发冷却是使空气和水直接接触，通过水的蒸发后，空气的温度会下降，其特点是对空气实现等焓加湿降温过程，送风降温的极限温度为进风的湿球温度。如图1；

图1 直接蒸发原理

使用加湿后冷却的空气可以对机房进行降温。实际使用中，可以和新风系统配合使用，当室外温度较低时，直接利用新风降温；当室外温度升高时，开启加湿系统，水蒸发后空气温度降低后，再进入机房冷却，这样可以延长自然冷却的时间和效率，适合在空气质量较好的情况下使用，如图2；要注意的是蒸发过程会影响机房湿度。

2、间接蒸发节能技术

间接蒸发冷却是指通过非直接接触式换热器，将直接蒸发冷却得到的湿空气的冷量传递给机房循环空气，实现空气等湿降温的过程，如图3，在这个过程中，二次空气经处理后其干球温度和湿球温度都下降了，而含湿量不变，对送风气流实现减焓等湿降温过程，送风降温的极限温度为进风的露球温度。

图3 间接蒸发原理

通过蒸发换热器隔绝室外空气，室外空气无法直接进入机房，适合在空气污染的环境下使用，冷却效率虽然低于直接蒸发技术，但是室外的污染物无法进入机房，另外蒸发过程不影响机房湿度。

间接蒸发节能技术常规有三种工作模式，当室外温度较低时，直接换热器换热模式；室外温度升高，开启间接蒸发模式；当室外气温较高时，启动机械制冷模式。间接蒸发根据安装位置可以分为顶置式和侧装式，如图4，图5

图4 侧置式间接蒸发模块

图5 顶置式间接蒸发模块

3、蒸发冷却特点

蒸发冷却不使用压缩机，机房PUE值可低至1.15，相比传统电制冷空调可节能70％左右，蒸发冷却最大输入功率只有电制冷空调的30%，可减少空调系统对电力容量的需求量，在同等电力容量下,可提高IT机柜的安装数量，相同机柜下减少高低压供电系统的投资金额。

4、适用场景

直接蒸发冷却适用于空气质量较好的地域的大中小型等数据中心；针对空气质量不好的地区，可采用间接蒸发冷却+机械制冷复合的模式来工作，可最大程度的提供全年自然冷却的使用时间。

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