With the advent of the 5G big data era, network evolution and the rapid development of the data industry, the scale of large data centers(DC) is getting larger and larger, and the power consumption of data centers is also increasing. According to statistics, the national DC electricity consumption in 2018 was 160.889 billion kW/h, surpassing Shanghai’s total electricity consumption in 2018, accounting for 2.35% of China’s total electricity consumption. Moreover, It is expected to reach 266.792 billion kW/h in 2023, The average annual growth rate will reach 10.64%, which is approximately equal to the power generation capacity of 2.5 Three Gorges.
More importantly, power consumption has become a bottleneck restricting the development of data center services. The following table shows the proportion of energy consumption of each system configuration in the data center. From the analysis of the data in the table, it can be found that in the non-IT energy consumption, about 63% of the loss is caused by the data center cooling system.
En respuesta al elevado consumo energético del sistema de refrigeración de los centros de datos, la industria ha probado diversas soluciones de ahorro energético. Como resultado, el enfriamiento evaporativo indirecto (IEC) se ha convertido en una de las alternativas más prometedoras.
La figura siguiente muestra el diagrama del principio de funcionamiento y el diagrama de la estructura del producto del sistema de enfriamiento evaporativo indirecto.
El sistema de enfriamiento evaporativo indirecto incluye principalmente tres componentes clave: un intercambiador de calor de placas, un sistema de rociado y un sistema de refrigeración suplementario mediante compresor. Durante el proceso de enfriamiento, el aire que debe tratarse dentro del centro de datos pasa por el dispositivo de intercambio de calor. En primer lugar, el aire exterior se utiliza para enfriar el aire interior cerrado; al mismo tiempo, el sistema de rociado pulveriza agua, aprovechando el calor del aire exterior para evaporarse en el intercambiador de calor de placas, absorbiendo así calor y reduciendo la temperatura del aire a tratar. De este modo, se logra enfriar en la mayor medida posible el aire circulante dentro del centro de datos. A lo largo de todo el proceso, el aire interior forma un sistema de circuito cerrado, mientras que el aire exterior permanece como un sistema abierto; el aire exterior no entra en el centro de datos, evitando así que la humedad y los contaminantes presentes en el aire exterior ingresen al interior. Dado que el aire tratado no entra en contacto directo con el agua, su contenido de humedad permanece inalterado, logrando así un enfriamiento isotermo.
Modo de funcionamiento
Dependiendo de la temperatura exterior, el sistema de aire acondicionado por enfriamiento evaporativo puede adoptar tres modos de operación.
Tomando como ejemplo un único conjunto del sistema (seleccionando el intercambiador de calor de placas BXB2000-2200-12.0), el cálculo de selección muestra que, en comparación con un sistema puro de refrigeración y climatización, al adoptar un sistema de enfriamiento evaporativo indirecto, el intercambiador de calor de placas sensible del aire puede recuperar 194 kW por hora. El sistema de pulverización puede absorber 686 kW de calor, logrando una recuperación total de 880 kW de calor. Se observa así que el uso de un sistema de enfriamiento evaporativo indirecto permite ahorrar 352 kW·h de electricidad por hora en el sistema de enfriamiento evaporativo, lo que evidencia un efecto significativo en el ahorro energético.
Presentación del caso
