影响机房空调制冷效率的因素

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影响机房空调制冷效率的因素

因布置、环境温度等原因机房空调的实际制冷功率远低于名义制冷功率。对风冷式机房空调来说，室外环境温度对制冷效率影响较大。根据依米康机房空调提供的环境温度与COP值对应表， 空调制冷量受环境进风温度影响，如表一所示环境温度每上升1度则制冷量减少1.7%，输入电功率增加1.2%。空调室外机一般按35度环境确定冷量。夏季枢纽楼室外机平台环境温度最高在45度。自35度每升高1度则制冷量下降1.7%，则45度时制冷损失约17%。

表一：依米康36KW机房空调环境温度与制冷量变化表

环境温度(℃)	制冷量（KW）	输入功率（KW）	COP	环境温度(℃)	制冷量（KW）	输入功率(KW）	COP
40	26.96	12.16	2.218	32	30.56	11.37	2.687
39	27.41	12.06	2.273	31	31.02	11.27	2.752
38	27.86	11.96	2.329	30	31.47	11.17	2.817
37	28.31	11.86	2.386	29	31.9	11.07	2.883
36	28.76	11.76	2.444	28	32.38	10.97	2.95
35	29.21	11.67	2.504	27	32.83	10.87	3.019
34	29.66	11.57	2.564	26	33.29	10.77	3.09
33	30.11	11.47	2.625	25	33.75	10.67	3.161

   在实验室条件下采用水冷却室外冷凝器，单台60KW空调压缩机的运行情况见下表

表二 60KW机房空调单台压缩机运行工况数据

压缩机型号	制冷工况一                   （通常工况）				制冷工况二                    （同时降低冷凝温度和过冷度）
	tc=50℃,te=7℃,tsuc=14.2℃,tsub=3k				tc=40℃,te=5℃,tsuc=12℃,tsub=4k
	制冷量（kW）	压缩机功率(kW)	COP值	制冷剂流量(g/s)	制冷量（kW）	压缩机功率(kW)	COP值	制冷剂流量(g/s)
ZR125KC-TFD-522	30.9	8.1	3.80	200.0	32.2	6.50	4.93	191.0

注：1）tc代表冷凝温度，te代表蒸发温度，tsuc代表压缩机回气温度，tsub代表过冷度。

    2）制冷工况一（通常工况）下5万大卡空调单压缩机运行。

    3）制冷工况二（同时降低冷凝温度和过冷度）是指室外机淋水后5万大卡空调单压缩机运行。

    4）COP值是压缩机能效比，表中可见淋水后后COP值由3.8增至4.93.。

   5）制冷剂流量是指制冷系统中制冷剂流量，表中可见制冷剂流量由200g/s降至191g/s

  上述情况表明，在空调安装和整改严格按照安装手册安装，留出合理的外机间距可以避免空调冷量的损失。有条件的可以采取其他手段提高空调的制冷效率。

制冷管路对空调效率的影响主要体现在吸气管长度，压缩机需要克服管路的阻力。过长的管路还需要增加制冷剂，加大了压缩机的电功率。根据杜邦公司给出的资料表明，每1psi的阻力将使制冷效率降低1%。以60KW空调为例；吸气管为16mm直径，使用R22制冷剂时每米的阻力为0.21PSI，若吸气管当量长度为30米时阻力为6.3PSI则制冷效率降低6.3%。依米康安装手册中也给出的指标是每增加10米制冷效率损失2%。枢纽7楼传输机房5月分抢险时，新装的空调的管路距离为60米则制冷效率至少损失12%。合理布置室内外机，尽量缩短制冷管路也是保证空调制冷效率的有效手段。

送风方式的影响：机房空调的结构决定了风机功率和制冷功率影响到机组的效率，对风机功率，它克服的阻力越大则效率越低。对制冷功率，将冷的送风气流和热的回风气流分隔的越远、越彻底则制冷效率就越高。上述是机房内气流组织、分布设计应该遵守的原则。

风管顶部送风

冷风途经风管送至机架顶部附近，再与房间的热风混合后送至机架。空调风机需要克服风管的阻力，混风的距离较短。由于风口可以布置在机架附近，出风温度可以接近机架所需的进风温度，风量需求可能小于下送风。

地板下送风

冷风通过架空地板形成的静压箱送至整个机房，并最终通过通风地板送至机架底部附近。地板上下的冷热隔离彻底，空调风机几乎没有阻力，混风距离较短，但需要较大的风量保证静压。

风帽上送风

冷风经过空调风帽直接送入机房，离开空调后立刻与热风混合后再送至机架。风机不需要克服阻力，但有很长的混风距离。有数据表明风帽上送风方式比地板送风，送回风温差低2-4度，能耗增加15-20%。

   目前对三种送风方式的效率定量分析还没有相关数据，只能定性的参考风帽送风比地板送风的能耗增加15-20%。若严格划分冷热通道则风管与地板送风同效率。考虑到枢纽楼的实际情况，建议地板效率为1、风管为0.9、风帽为0.8。

                                                                               云南派英克环境工程有限公司

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