对于密封冷通形式的数据中心， 地板下送风和列间近端送风的空调能耗对比
一、前言
传统的通信机房、数据中心通过机柜的前后方向相对布置而形成开放的冷、热通道，该方式下冷、热风会在机柜的顶部和侧部进行混合，造成了部分冷量损失。
目前新建的数据中心，已普遍采用密封通道的解决方案，将机房/数据中心的冷(或热)通道使用通道门窗密封起来，组成冷通道气流遏制系统。经测试，该方案下95%左右的冷风都经冷通道进入服务器机柜，所有机柜排出的热风均被空调系统吸回，热风不再进入到机柜的进风面。有效防止了冷热气流混合/短路，同时避免冷热混风导致的机房热点问题，提高
了机房空调系统的冷量利用，降低了机房空调的能耗，从而提高了机房PUE。
对于密封冷通道，常用的有地板下送风和列间空调近端送风两种方式，本文仅从节能角度分析，究竟哪一种更加节能。
二、模型设定
设定有12个5kW机柜，按密闭冷通道布置，分别采用房间级地板下送风和列间空调近端送风的降温方式，分别采用风冷直膨空调和冷冻水空调两种机型进行能耗比较。
（为了更好地对比分析，假定机房内只有IT服务器机柜的发热，没有围栏结构传热、照明、配电柜等的发热。）
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IT总功耗：
IT机柜总功耗＝5*12＝60kw
三、当采用风冷直膨精密空调时，房间地板下送风和列间近端送风的空调能耗比较
1、空调选型
a、当采用房间地板下送风时，选择1台海悟风冷直膨房间空调CMA2070,名义制冷量为70kw、显冷量为68.5kw，实际情况下会增加1台空调备用；空调宽*深*高:1930*996*1975mm
b、当采用列间近端送风时，选择3台海悟风冷直膨列间空调CRA3025，单台名义制冷量为25kw，实际情况下会增加1台空调备用；空调宽*深*高:300*1200*2000mm 风冷直膨房间空调CMA2070技术参数表：
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风冷直膨列间空调CRA3025技术参数表：
2、机房布局
房间空调机房平面布局
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列间空调机房平面布局
3、计算标准工况EER及实际功耗
a、风冷直膨房间空调EER及实际功耗:
计算标准工况下（室外环境温度35℃,室内回风24℃，相对湿度50%），单台房间空调EER＝68.5/23.80=2.88
由于房间空调为定频空调，当空调制冷量大于负载需求时，空调只能通过开/停来降低制冷量，此时EER≤2.88，即其实际运行功耗≥60/2.88=20.83kW。
b、风冷直膨列间空调EER及实际功耗:
计算标准工况下（室外环境温度35℃，室内回风37℃，相对湿度24%），单台列间空调EER＝25/7.80=3.21
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由于列间空调为变频空调，当空调制冷量大于负载需求时，空调可通过降低压缩机频率来降低制冷量，此时压缩机效率一般大于满负荷效率，即EER≥3.21，即其实际运行功耗≤60/3.21=18.69kW。
4、在标准工况下，风冷直膨胀列间空调比风冷直膨房间空调至少可以节能10%以上：
(房间空调功耗－列间空调功耗)/ 房间空调功耗 ＝(20.83-18.69)/20.83 ＝10.30%
四、当采用冷冻水精密空调时，房间地板下送风和列间近端送风的空调能耗比较 （注：由于均使用集中式冷冻水，只比较室内侧能耗） 1、空调选型
a、当采用地板下送风时，选择1台海悟冷冻水房间级空调CMC070,名义制冷量为70kw、显冷量为60.9kW，实际情况下会增加1台空调备用；空调宽*深*高:780*996*1975mm
b、当采用风冷直膨列间空调近端送风时，选择2台海悟风冷列间空调CRC0030，单台名义制冷量为40kw，显冷量33.8kw,实际情况下会增加1台空调备用；空调宽*深*高:300*1200*2000mm
冷冻水房间级空调CMC070技术参数表：
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冷冻水列间空调CRC0030技术参数表：
2、计算标准工况EER及实际功耗: a、冷冻水房间空调EER及实际功耗:
计算标准工况下（室外35℃，室内回风24℃，相对湿度50%，冷冻水进出水温度7/12℃），房间空调EER＝60.9/4.0=15.23
此时机房实际运行功耗＝60/15.23=3.94kW。
b、冷冻水式列间空调EER及实际功耗:
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计算标准工况下（室外35℃，室内回风37℃，相对湿度24%，冷冻水进出水温度10/15℃），单台列间空调EER＝33.8/1.35=25.04
此时机房实际运行功耗＝60/25.04=2.40kW。
3、在标准工况下，冷冻水列间空调比冷冻水房间空调至少可以节能30%以上：
(房间空调功耗－列间空调功耗)/ 房间空调功耗 ＝(3.94-2.40)/3.94 ＝39.09%
五、节能原理总结 1、列间空调回风温度为37℃，而房间空调回风温度为24℃，根据制冷原理，回风温度越高，压缩机蒸发温度越高，其制冷量越大、EER越大,即越节能。
2、列间空调为近端送风，风机静压、功率低，而房间空调要克服远距离送风的阻力以及大风量，其风机功率、静压必然要做得比较大，距离机组越远的地方，风量越小，制冷量衰减越小。
3、列间空调冷冻水进出水温度为10/15℃，房间空调冷冻水进出水温度为7/12℃，列间空调比房间空调主机更加节能。
五、数据表格对比
机型 风冷直膨房间空调 风冷直膨列间空调 冷冻水房间空调 冷冻水列间空调
从以上分析计算看出，无论是风冷直膨列间空调、还是冷冻水列间空调，列间近端送风的空调均要比地板下送风的房间空调要节能，在标准工况下，风冷直膨能节能10%以上，冷冻水末端能节能30%以上。且由于房间空调远距离送风的缺点，实际中难以支撑5kw/R以上的高热密度机柜，此时行级空调的优势便体现出来了。
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EER 2.88 3.21 15.23 25.04 实际功耗kW 20.83 18.69 3.94 2.06 列间近端送风节能率 10.30% 39.09%
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