精密空調機房制冷熱泵聯合運行系統：

計算機房電器設備常年不間斷運行，眾多服務器以高達3kw-10kw/㎡的熱流密度向機房空間放熱，隨著服務器性能及功率的提高熱流密度還將繼續快速攀升。空調降溫是保障數據處理系統安全工作，避免出現燒毀、運轉失靈的必需手段，計算機房已經成為一個高能耗的“排熱爐”。目前全國計算機房平均有 500-650w/建筑平米的電能通過空調系統轉換成廢熱排向室外，白白浪費。據統計，計算機房用電能耗通常占辦公樓電耗的40%-60%，北京市平均單位面積機房耗電已達750-1000w，今后將升至2000w/㎡，這些電能絕大多數通過空冷型空調機排向室外，導致夏季機房室外機周邊環境極度高溫，產生“熱島效應”，嚴重者導致機房降溫不暢引起設備燒毀；風機噪音、排熱密度過高影響周邊環境溫度容易產生糾紛。而為解決矛盾，人們通常采用高空發展強制擴展散熱空間，機房建筑成本與能耗都將大幅增加。

簡介

精密空調機房制冷熱泵聯合運行系統在傳統系統壓縮機與風冷冷凝器中串入一熱量利用系統，保障系統既有制冷降溫的功能，又可利用廢熱用于供暖及洗浴，并對制冷系統起安全平衡保護作用。

系統可以將數據中心電子設備廢熱取出用于供暖及生活熱水，比如用于普通建筑物的冬季供暖，也可與地源熱泵結合，將電子設備廢熱排至地下土壤中以平衡夏季空調開啟不足導致土壤側儲能不足。采用該專利模式也可以為數據中心附近有農業設施如日光溫室或連棟溫室提供冬季供熱需求。在有供熱需求時，水冷冷凝器將其熱量通過熱量利用系統轉換出來用于供暖與洗浴，其制冷系數較單風冷模式高 5-15%；在熱負荷需求減少時，風冷冷凝器正常工作排熱，對高溫冷凝散熱波動起平衡作用；在沒有供熱需求時，水—氣排熱器輔助風冷冷凝器工作保障制冷降溫的首要目標。該聯合制冷熱泵循環模式能保障制冷的安全可靠運行并使制冷系統避免出現因高溫高壓保護而停機的危險。

優勢

與現有機房空調模式比較，該成果具有如下特點：

1.保障機房高性能安全工作

降低空調壓縮機能耗（水冷散熱效率優于風冷散熱），使空調壓縮機工作狀態得到改善，運行效率提高，節約能源；實現冷—熱雙向利用，大幅提高系統能效比 COP，聯合運行系統能效比COP最大可為單空冷系統的2.8倍；比較原空冷模式，單水冷運行制冷系數提高5-15%；用戶不用熱時，系統按空冷模式運行，不影響制冷降溫性能，安全可靠；減少“熱島效應”，室外風機開啟頻率時間均減少，降低噪音提高壽命，減少與相鄰建筑間的糾紛。

2.廢熱利用符合低碳經濟發展要求

實現冷—熱雙向利用，100平米機房廢熱可滿足相鄰1000-2000 平米普通建筑物或日光溫室供暖，也可為大約300-500平米連棟溫室供暖，單項節能率可達42%（5個月供暖時間計算）；實現冷-熱雙向利用，100平米機房廢熱（600w/㎡制冷量840w/㎡廢熱）可日產45℃熱水約70噸；100平米機房廢熱5個月供暖期回收廢熱2.6-5.2億大卡，折合標煤 37-74噸，減少CO2排放量100-200噸（按一噸標煤估計排放二氧化碳為2.7噸為依據）；機房替代臨近建筑供暖所需鍋爐或熱泵的低溫熱源。沒有鍋爐占地、人員值守、燃燒排污環保等問題；機房供熱源穩定，沒有土壤源熱泵的低溫熱源不穩定問題。

3.機房運行費用降低，供暖投資成本攤薄

水冷系統運行壓縮機功耗低，運行費用低；機房制冷系統增加的冷卻水泵由熱用戶水泵提供，成本及運行由熱用戶承擔，極少額外動力；機房臨近建筑供暖熱源由機房廢熱提供，無需鍋爐主機設備或熱泵主機設備等大額資金投入；相比鍋爐供暖而言，自動化程度高，熱用戶端無需人員值守。

推廣價值

該模式應用于農業設施中，可以實現1：15~20平米日光溫室供暖保障或1：5~10平米連棟溫室用熱需求。

經濟效益

以北京市某600㎡機房空調R22機組配置為例，“制冷熱泵聯合運行系統”模式投資較“單風冷機房空調與市政供暖獨立”模式增加35萬元投入，但供暖運行費用每年省9.3萬，僅供暖一項 3.76 年收回增加的投資；若在其他季節利用熱水則可1年左右收回增加的投資，具有顯著投資回報優勢。

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