導(dǎo)語(yǔ)：合同能源管理熱管節(jié)能改造研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著信息網(wǎng)絡(luò)的普及，信息機(jī)房?jī)?nèi)有局域網(wǎng)核心交換機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器、通信傳輸網(wǎng)等設(shè)備，服務(wù)器工作過(guò)程中發(fā)熱量較大，為保障機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，須采用外部系統(tǒng)進(jìn)行降溫以保證其正常運(yùn)行。如采用傳統(tǒng)精密空調(diào)，存在機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜冷熱不均、裝機(jī)率受限等問(wèn)題。針對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜冷熱不均、裝機(jī)率受限等問(wèn)題，介紹了分布式熱管技術(shù)，提出采用合同能源管理的模式，對(duì)某地機(jī)房進(jìn)行節(jié)能改造的方案。通過(guò)數(shù)據(jù)證明方案可行，投資風(fēng)險(xiǎn)小，節(jié)能效果及收益可觀。

關(guān)鍵詞：合同能源管理；分布式熱管；節(jié)能

1合同能源管理概述

合同能源管理是以節(jié)能項(xiàng)目減少能源費(fèi)用支付項(xiàng)目成本的一種市場(chǎng)化運(yùn)作節(jié)能機(jī)制和商業(yè)運(yùn)作模式。主要包括節(jié)能效益分享型合同能源管理、節(jié)能量保證型合同能源管理、能源費(fèi)用托管型合同能源管理、融資租賃型合同能源管理等類型[1]。合同能源管理實(shí)施流程主要包含項(xiàng)目節(jié)能診斷、節(jié)能改造方案設(shè)計(jì)、合同談判與簽署、項(xiàng)目投資、節(jié)能項(xiàng)目建設(shè)（包含設(shè)備采購(gòu)、施工、安裝、調(diào)試）、項(xiàng)目驗(yàn)收、節(jié)能效益產(chǎn)生及監(jiān)測(cè)、節(jié)能效益分享等8個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)施流程如圖1所示。

2分布式熱管背板冷卻系統(tǒng)原理

熱管背板冷卻系統(tǒng)分為三個(gè)部分：一是室內(nèi)熱管排熱機(jī)柜，熱管內(nèi)部制冷劑由液態(tài)吸收服務(wù)器的熱量后蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)，從熱管背板頂部流出通過(guò)冷媒管道進(jìn)入冷媒中間換熱單元；二是冷媒中間換熱單元，由制冷劑與冷卻水完成換熱，從熱管背板流入的氣態(tài)制冷劑在冷媒分配單元中被冷卻水冷卻成液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑流入熱管背板中，完成制冷劑的循環(huán)；三是室外冷源部分，為冷媒中間換熱單元提供穩(wěn)定的冷卻水，冷卻水由高溫冷水機(jī)組和自然冷源模塊部分提供。分布式熱管排熱機(jī)柜運(yùn)行流程如下：（1）機(jī)柜內(nèi)IT設(shè)備風(fēng)機(jī)和熱管背板末端風(fēng)機(jī)產(chǎn)生吸引力，機(jī)房?jī)?nèi)循環(huán)空氣（冷空氣）通過(guò)機(jī)柜開(kāi)孔前門(mén)進(jìn)入機(jī)柜。（2）循環(huán)空氣（冷空氣）被運(yùn)行IT設(shè)備加熱后溫度升高成為熱空氣后，排出IT設(shè)備。（3）熱空氣排出后，被吸入熱管背板末端，熱量被熱管背板末端中的液態(tài)制冷劑吸收，成為冷空氣后，被排出分布式熱管排熱機(jī)柜，進(jìn)入機(jī)房環(huán)境中。（4）熱管背板末端中液態(tài)制冷劑吸收熱空氣熱量后氣化，在自身壓差作用下，被輸送至熱管冷凝器中間換熱單元，重新被冷卻成液態(tài)制冷劑，回流至熱管背板末端中。（5）排出分布式熱管排熱機(jī)柜冷空氣，在IT負(fù)載風(fēng)機(jī)及背板風(fēng)機(jī)的作用下，從前門(mén)機(jī)柜被吸入IT設(shè)備，完成空氣循環(huán)。

3分布式熱管背板冷卻系統(tǒng)節(jié)能改造應(yīng)用實(shí)例

3.1實(shí)例現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)方案。該機(jī)房位于蘭州市某辦公樓8層，機(jī)房長(zhǎng)約24.6m、寬5.6m，面積約為140m2，層高3.9m，計(jì)劃安裝機(jī)柜30架。主要參數(shù)為單個(gè)背板功率0.059kW，冷凍水循環(huán)泵功率3kW，風(fēng)冷冷水機(jī)組功率19.8kW，機(jī)房末端采用新型熱管排熱背板技術(shù)，安裝于每個(gè)機(jī)柜后門(mén)，與通信機(jī)柜緊密結(jié)合，冷卻機(jī)柜排風(fēng)。3.2能耗對(duì)比。分布式熱管背板冷卻系統(tǒng)耗電主要包含室內(nèi)末端熱管背板耗電、室外機(jī)風(fēng)冷冷水機(jī)組耗電、冷凍水循環(huán)水泵耗電、風(fēng)冷自然冷源模塊耗電。結(jié)合蘭州氣候條件，在室外溫度低于5℃時(shí)可充分利用室外的自然冷源條件為系統(tǒng)提供冷凍水。蘭州典型氣象參數(shù)如表1所示，運(yùn)行模式如表2所示。室外干球溫度≤5℃時(shí)，自然冷源模塊單獨(dú)供冷：耗電量=（0.059kW×30+3kW+1.14kW×2×0.7）×3090h=1.97萬(wàn)kWh；5℃＜室外干球溫度≤10℃時(shí)，自然冷卻模塊與風(fēng)冷冷水機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行時(shí)：耗電量=（0.059kW×30+1.5×2kW+3kW）×1048h+19.8kW×1048h×0.2=1.15萬(wàn)kWh；室外干球溫度＞10℃時(shí)，由風(fēng)冷冷水機(jī)組提供冷量，風(fēng)冷冷水機(jī)組提供100%冷量：耗電量=（0.059kW×30+19.8kW×2×0.75×1.1×0.75+3kW）×4622h=13.68萬(wàn)kWh。經(jīng)計(jì)算，分布式熱管冷卻系統(tǒng)全年耗電量為1.97+1.15+13.68=16.8萬(wàn)kWh。3.3能耗分析。根據(jù)本機(jī)房負(fù)載及布局，若安裝空調(diào)系統(tǒng)需配置3臺(tái)（2用1備）60kW上出風(fēng)型精密空調(diào)，耗電量包括室內(nèi)送風(fēng)風(fēng)機(jī)全年運(yùn)行，制冷壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)運(yùn)行以及濕度調(diào)節(jié)消耗的電量。主要性能參數(shù)為總冷量63.5kW、顯冷量59.4kW、風(fēng)量15480m³/h，室內(nèi)風(fēng)機(jī)功率5.25kW，壓縮機(jī)總功率19kW，室外風(fēng)機(jī)功率1.7kW。根據(jù)前述服務(wù)器機(jī)房IT負(fù)載和精密空調(diào)相關(guān)參數(shù)，由下公式可計(jì)算得首層數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)年耗電量：(+)()acfancmpfanEEEPPρβγT=+=+××××（1）式中：acE—精密空調(diào)總能耗（kW）；fanE—精密空調(diào)內(nèi)風(fēng)機(jī)能耗（kW）；cmpE—精密空調(diào)壓縮機(jī)與外風(fēng)機(jī)能耗的和（kW）。計(jì)算公式：(+)cmpE=P×ρ×β×γ×8760（2）空調(diào)啟停系數(shù)一般取1.1~1.5，此處取1.3；空調(diào)全年調(diào)節(jié)系數(shù)取值0.8，運(yùn)行率取值：0.722。根據(jù)機(jī)房空調(diào)運(yùn)行情況及計(jì)算公式，計(jì)算內(nèi)風(fēng)機(jī)能耗9.198萬(wàn)kWh，壓縮機(jī)+外風(fēng)機(jī)能耗27.232萬(wàn)kWh，空調(diào)總能耗36.43萬(wàn)kWh。經(jīng)對(duì)比，在利用分布式熱管冷卻系統(tǒng)為機(jī)房制冷年耗電量相比普通風(fēng)冷型精密空調(diào)年耗電可節(jié)省19.63萬(wàn)kWh，年節(jié)能率可達(dá)55.20%。

4合同能源管理模式應(yīng)用分析

（1）建設(shè)投資。建設(shè)投資主要包括風(fēng)冷冷水機(jī)組、自然冷源模塊、冷凍水循環(huán)水泵、恒濕機(jī)、分布式熱管排熱機(jī)柜、中間換熱單元（DCU）、配電柜、監(jiān)控系統(tǒng)，總投資120.16萬(wàn)元。（2）商業(yè)模式。采用合同能源管理節(jié)能效益分享，投資內(nèi)容包括設(shè)備、安裝、運(yùn)維等費(fèi)用。合同期內(nèi)，設(shè)備所有權(quán)歸投資方所有。合同期滿后，將設(shè)備資產(chǎn)無(wú)償移交給機(jī)房。（3）經(jīng)濟(jì)效益分析。分布式熱管背板冷卻系統(tǒng)總投資120.16萬(wàn)元，合同期限為15年，年節(jié)約電量預(yù)計(jì)為19.63萬(wàn)kWh，15年共計(jì)節(jié)約電量294.45萬(wàn)kWh，電費(fèi)按一般工商業(yè)均價(jià)0.765元/kWh計(jì)算，預(yù)計(jì)的年節(jié)能效益為15.02萬(wàn)元，投資回收期8年，15年預(yù)計(jì)年節(jié)能效益為225.28萬(wàn)元。

5結(jié)語(yǔ)

目前，中國(guó)移動(dòng)、電信、聯(lián)通已將分布式熱管背板冷卻系統(tǒng)作為新建數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)配置，如中國(guó)移動(dòng)蘭州新區(qū)數(shù)據(jù)中心等均已采用?；诤贤茉垂芾砟Ｊ剑赏卣谷谫Y渠道，降低投資風(fēng)險(xiǎn)，具有良好的示范性，節(jié)能率高，可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)機(jī)房降溫，市場(chǎng)前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]DL/T1644—2016，電力企業(yè)合同能源管理技術(shù)導(dǎo)則[S].

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[3]劉清，周健健，馮劍超.數(shù)據(jù)機(jī)房分布式熱管冷卻系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J].智能建筑，2013（10）：44-46.

作者:彭晶1 韓為宏 韓永軍 王偉 單位:1.國(guó)網(wǎng)甘肅綜合能源服務(wù)有限公司 2.國(guó)網(wǎng)武威供電公司