论文部分内容阅读
无线通讯和网络技术的迅速发展和移动终端生活方式的改变,导致了通讯机站、IDC机房以及大型云计算中心数量的急剧增长,使得通讯行业的能耗问题变得越来越显著。作为高热密度建筑,过高的温度会严重影响机房内部设备的运行。所以空调系统在维持设备正常运行方面起到重大作用。但是长时间运行的空调系统在能耗方面表现也极为突出。据统计,机房耗能比例当中空调降温系统耗能占总耗能的45%左右,位于通讯机房耗能设备之首。因此优化机房空调能耗成为亟待解决的问题。 针对这一问题研究开发了一种新型的分体式热电制冷液体冷却装置,该装置将高效气-液板翅式换热器与热电制冷装置有机的结合应用,在满足机房散热需求的同时,也降低了系统能耗。通过对装置进行传热分析,深入了解传热过程并分析得出影响装置性能因素和理论影响方式。搭建实验平台,将热阻、换热量以及能效比作为评价指标对实验结果进行处理,借助实验来验证和考察各条件对实验装置性能的影响。 实验结果显示在室内外使用环境温差为10℃和单纯气-液循环换热模式下,增加气体或液体的流速都会使装置的传热性能变强;在液体循环与热电制冷开启模式下,提高气体与液体的流速同样会使装置性能增加,但是持续增加热电制冷单元的输入功率,并不会使装置的总制冷量相应增长,存在最佳输入功率,在该输入功率条件下,装置的总制冷功率达到最大。在液体冷却与热电制冷双开模式下,较低室外环境温度有利于装置制冷功率提高和较高能效比;增加冷却液体循环流量,可以显著增加装置制冷功率、降低装置总热阻和增加能效比。在室内外风速固定,且室内外温差固定条件下,TEC输入功率存在最佳值,在最佳操作点,装置总制冷功率达到最大,总热阻达到最小。在使用轴流风机为室内外冷却空气循环,装置存在最佳循环冷却风量,在此条件下,COP达到最大。提高 TEC装置散热器热风速和降低室外侧温度,可有效提升制冷功率、降低总热阻和提高能效比,而且在不同的TEC风速时对应的不同的最佳TEC输入功率。 研究结果也表明,保持室外温度不变,通过改变室内温度而增加室内外温差,装置系统总制冷功率和能效兼有提高,但是装置总热阻也相应增加。