热回收冷热联供.doc

热回收冷热联供数据中心内的IT设备全年产生巨大热量，并需要空调系统耗费大量电费来冷却，如果数据中心产生的热量能合理利用，是一箭双雕的节能措施，空调热回收方案可以实现此目的。目前数据中心使用热回收的比例很小，重要原因是热需求的问题，数据中心周边是否有稳定的热需求是此方案能否落地的关键。一、数据中心冷热需求消耗分析1、冷需求我们的数据中心核心计算机房，通常不管是夏季还是冬季，是需要常年供冷的。2、热需求通常数据中心包含核心计算机房和其它支持空间，还有一些其他相关配套辅助等外围建筑。北方地区这些其它支持空间和外围建筑在冬季是有采暖热需求的，如果有游泳馆或酒店等，常年也是需要卫生热水加热，周边生活小区冬季的采暖加热等。3、综合需要这种同时的冷热需求，其实给我们提供了一个思路。对于常年需要制冷的数据机房这些特殊冷源需求来说，换一个角度去看，其实它不仅仅提出了一个常年冷却的需要，同时也是给我们提供了一个非常好的不间断地热源。现在用的电制冷或制热系统，制冷的时候有相应的排热，制热时有相对应的排冷，把这两种需求结合起来，把供冷需求的排热全部或部分的转移给加热，进行热回收。4、节能分析采用热回收技术，把数据中心的低品位排热转变为高品位的可以加以利用的供暖或者是生活热水，这样可以免费为数据中心周边的建筑提供热源。由于使用冷热联供，空调系统的综合能效比达到9以上。二、热回收冷热联供的原理根据采用热回收和冷热联供方式的不同，可以分为系统热回收和冷热源热回收。系统热回收系统热回收是通过系统设计的方法，机组采用常规的冷水机组，通过在冷却水路上加换热装置，与冷却水系统换热，通常用来满足水温要求不高的加热需求，如游泳池加热、生活热水的预热、水源热泵热源水的加热。因加热温度的限制，通常使用受到很大的限制。冷热源热回收1) 运行原理冷热源热回收是在空调制冷机组内部来实现热回收。在机组制冷的同时回收冷凝热去供热，实现同时供冷和供热。其原理如下图：和常规冷水机组相比，冷热源热回收机组多了一套换热设备，除了我们通常机组的蒸发器和冷凝器外，额外有个辅助平衡换热器，同时也多了一套热需求侧接口。热回收机组同时提供冷冻水和热水两套用户接口。由于是在机组内部实现热回收，系统大大简化。2)冷热联供，具体运行如下只有冷需求时，空调冷水侧供冷，辅助换热器作为冷凝器用，经辅助换热器把热排到空气中。如下图：冷热联供时，空调冷水侧供冷，同时热水侧供热，冷热联供综合能效比达9.0。这是最节能的运行方式。如下图：只有热需求时，热水或空调侧（也可同时）供热，辅助换热器作为蒸发器用，经辅助平衡换热器从空气中吸热。如下图：无论冷需求从0到100%，还是热需求从0到100%，冷热需求同时或不同时，热回收冷热联供机组都可以自动满足不同冷热需求搭配状况。3）热回收冷热联供制冷机组的优势热回收系统充分利用制冷系统的废排热，将系统中产生的热量有效地利用起来，在标准制冷工况、热回收加热热水到45时其冷热综合能效比在9左右，达到了综合利用能源和节约高效使用能源的目的。4）热回收冷热联供制冷机组系统设计需要注意和考虑的一些问题（1）因为制冷机组有一个最小循环水量的限制，对热水进行大温升加热时需要采用二次循环加热，混水加热，不能像锅炉那样一次直接加热。（2）一般情况下，热回收的需求与机组运行荷载是不完全同步的，通常要加一个调节平衡的蓄热热水箱或水罐。（3）因为一般都用热回收来一次加热卫生热水，同时水的温升比较大，容易在热回收器换热器内形成水垢，影响换热，建议在加热循环管上电子除垢仪。（4）在夏季全部热回收时，一般热回收加热的热水比冷却塔的冷却水和水源热泵的井水温度高很多，选型需要考虑冷凝温度升高后对制冷量的修正。（5）机组选用时按冷热同时供应时冷热负荷值的较小者选用热回收冷热联供制冷机组，另外选用其他单冷或常规热泵机组（或其他热源）满足相应不够的部分或冷或热需求。