La tecnologia di raffreddamento naturale si riferisce all'uso di fonti di raffreddamento naturali per arrestare o ridurre il funzionamento della capacità di refrigeratori o altri sistemi di refrigerazione meccanica, raggiungendo così lo scopo di ridurre il consumo di energia. Lo scambiatore di calore a piastre acqua-acqua e alcune tubazioni e attrezzature vengono aggiunti al sistema idrico di condizionamento convenzionale. L'acqua refrigerata viene scambiata mediante un sistema di circolazione costituito da una torre di raffreddamento più pompa dell'acqua di raffreddamento più scambiatore di calore a piastre per ridurre la temperatura della sala macchine. Lo scambiatore di calore a piastre e il chiller sono collegati in parallelo ed entrambi sono dotati di pompe di raffreddamento e acqua refrigerata indipendenti.
Dopo lo scambio termico dell'acqua di raffreddamento e dell'acqua refrigerata nello scambiatore di calore a piastre, se la temperatura di alimentazione dell'acqua refrigerata soddisfa i requisiti, il refrigeratore viene spento e la piastra viene accesa per ottenere un raffreddamento naturale; se la temperatura dell'acqua di raffreddamento non è in grado di ridurre la temperatura di ritorno dell'acqua refrigerata alla temperatura di mandata dell'acqua richiesta, la piastra viene spenta e il refrigeratore passa alla modalità di raffreddamento ad immissione diretta.
Il raffreddamento naturale delle torri di raffreddamento è oggi una delle tecnologie di raffreddamento naturale più utilizzate nei data center. Il raffreddamento naturale delle torri di raffreddamento comprende:
① Raffreddamento naturale diretto delle torri di raffreddamento aperte, dove l'acqua refrigerata prodotta dalla torre di raffreddamento viene utilizzata direttamente per il condizionamento dell'aria di precisione nella sala server;
② Raffreddamento naturale indiretto delle torri di raffreddamento aperte, dove l'acqua fredda prodotta dalle torri di raffreddamento viene utilizzata per lo scambio di calore con l'acqua di ritorno ad alta temperatura del condizionamento di precisione nella sala server attraverso scambiatori di calore a piastre per ottenere il raffreddamento nella sala server ;
③ Raffreddamento naturale della torre di raffreddamento chiusa, utilizzando una torre di raffreddamento chiusa per produrre acqua a bassa temperatura o soluzione di glicole a bassa temperatura direttamente per l'uso da parte del condizionatore d'aria di precisione nella sala server;
④ Raffreddamento naturale del raffreddatore a secco, il raffreddatore a secco è uno scambiatore di calore a tubi posizionato nella torre, attraverso la circolazione esterna del tubo di raffreddamento dell'aria fredda a bassa temperatura dal condizionamento dell'aria di precisione della sala macchine dell'acqua circolante o della soluzione glicolata.
Il metodo di raffreddamento naturale diretto della torre di raffreddamento aperta dell'acqua fredda circolante è suscettibile all'inquinamento causato dal declino della qualità dell'acqua, che a sua volta influisce sulle prestazioni dello scambiatore di calore e sull'affidabilità operativa dello scambiatore di calore del condizionamento d'aria di precisione della stanza, quindi in pratica l'uso di questo metodo di data center di raffreddamento naturale è raro. Il metodo di raffreddamento naturale indiretto delle torri di raffreddamento aperte è una delle forme più diffuse utilizzate nei data center, dove lo scambio termico indiretto acqua-acqua è ottenuto tramite scambiatori di calore a piastre. A causa dell'elevata efficienza di raffreddamento delle torri di raffreddamento aperte, questo tipo di metodo di raffreddamento naturale ha un elevato tasso di utilizzo complessivo della fonte di raffreddamento naturale ed è comunemente utilizzato, ma nelle regioni fredde e fredde, la protezione antigelo delle torri di raffreddamento aperte è molto critica e dovrebbe essere prestata attenzione.
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