麦克维尔自然冷却风冷螺杆介绍
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(压缩机输出100%能力)
室外环境温度低于室内，可以开启自然冷却 三通阀打开 冷冻水回水经过自然冷却盘管预冷 冷冻水先经过自然冷却盘管再进入蒸发器 空调压缩机和风机开启
(压缩机只输出部分能力)
室外环境温度低至可供所有室内需要的冷量 三通阀打开 冷冻水回水经过自然冷却盘管 冷冻水完全由室外环境进行冷却 空调压缩机关闭，风机开启
室外 0℃
室内 24℃
利用外界低温环境“冷 量”传递循环
空调压缩 机关机
自然冷却空调系统
自然冷却的应用与空调系统而言，最关键的要素就是系统的回水/出水温度 和室外环境温度。
室外环境温度 35℃
10℃
冷冻水回水: 15℃ 冷冻水出水: 10℃
Free cooling解决方案
自然冷却风冷空调机组: 内置的Free Cooling空气—水换热盘管
数据中心空调系统方案 麦克维尔自然冷却风冷螺杆机组介绍
目录
目录 数据中心发展 Free Cooling自然冷却介绍 自然冷却空调系统 麦克维尔自然冷却机组特点 节能分析 总结
数据中心机房热负荷发展趋势
注：以上数据源于ASHRAE
评价数据中心能源效率的指标 --PUE
评价数据中心能源效率的指标 PUE（Power Usage Effectiveness ）
空气 气流
空气 气流
制冷氟系统 制冷氟系统
乙二醇水溶液
自然冷却风冷冷水机组优点
风冷Free Cooling冷水机组优点 ●风冷Free Cooling冷水机组具有无冷却水损耗特点 ●无需专用机房，安装灵活 应用趋势： 数据中心空调如采用水冷机组有缺水风险（特别是北方地区），因此无冷却水损耗的风冷 螺杆自然冷却机组在未来大型数据中心机房应用会逐渐增多。
Free Cooling自然冷却介绍
基本概念:
热量从低温环境转移到高温环境需要做功，消耗一部分能量(热力学第二定 律)
室外 35℃
热量排放 = 室内转移出 的热量 + 空调机组的输 入功率
室内 24 ℃
输入电能 给空调机 组做功
Free Cooling自然冷却介绍
如果当室外环境温度比室内环境温度还要低呢？是否可利用室外低温空气 的“冷量”？ Free Cooling的原理是利用室外低温环境温度特性给室内制冷，以尽量减 少空调功耗。
Free cooling解决方案(SG系列)
自然冷却风冷空调机组: 内置的Free Cooling空气—水换热盘管
风冷冷凝器
膨胀阀
自然冷却盘管
压缩机
蒸发器
机组出水
三通阀
末端设备（乙二醇水溶液循环）
SG：Standard Glycol 系列
预冷却阶段
回水在进入蒸发器前先 经过室外自然冷却盘管
进行冷却
板换
机组压缩机是否开启 由机组智能控制逻辑 控制
Free cooling解决方案(GF系列)
GF：Glycol Free系列 自然冷却风冷空调机组: 内置Free Cooling空气—水换热盘管、板换和水泵
夏季
35ºC
过渡季节
15ºC
冬季
2ºC
AIR
AIR
AIR
室外环境温度太高不能使用自然冷却 自然冷却水泵不运行 自然冷却盘管不工作 压缩机和风机开启 (压缩机输出100%能力)
– 建筑物冷负荷比较大 – 需要全年制冷的建筑 – 有足够低的室外环境温度的地区
北方数据中心机房特点:
• 冷负荷需求大 • 需要全年制冷 • 冬季环境温度低
麦克维尔自然冷却机组
麦克维尔自然冷却风冷 螺杆冷水机组
SG系列：水系统为乙二 醇溶液循环
GF系列：水系统为纯水 循环，通过板换与自然冷 却盘管乙二醇溶液换热
室外环境温度低于冷冻水一定时，开自然冷却 自然冷却水泵运行 冷冻水回水经过自然冷却盘管预冷 压缩机和风机开启 (压缩机输出部分能力)
室外环境温度低至可供所有室内需要的冷量 自然冷却水泵运行 冷冻水回水经过自然冷却盘管 室内所需冷量全部由室外冷空气自然冷却供给 风机开启&压缩机停止 (压缩机不做功)
机组压缩机是否开启 由机组智能控制逻辑 控制
机组回水
Free cooling解决方案(SG系列)
SG：Standard Glycol 系列 自然冷却风冷空调机组: 内置的Free Cooling空气—水换热盘管
夏天
30ºC
过渡季节
10ºC
冬天
0ºC
Hale Waihona Puke AIRAIRAIR
室外环境温度太高不能使用自然冷却 三通阀关闭 没有水流经过自然冷却盘管 冷冻水回水直接流经蒸发器 空调压缩机和风机开启
(压缩机不做功)
蒸风机膨压组 胀缩出阀机回水
发冷 器冷
Free cooling解决方案(GF系列)
凝
器 自然冷却风冷空调机组: 内置Free Cooling空气—水换热盘管、板换和水泵
自然冷却盘管(乙二醇)
水泵
末端设备（纯水循环）
GF：Glycol Free系列
回水在进入蒸发器前先 经过板换与室外盘管进 行换热冷却
无冷却水损耗
无需专用机房
耗水量计算说明：
以一台1000RT水冷离心机为例，冷却水流量为：710m3/h，冷却水耗水量按1.5%考虑，每天耗水量 为：710*24*0.01=255.6吨，10台1000RT水冷离心机则即每天耗水量：255.6吨*10=2556吨
自然冷却适用的场合
自然冷却机组特别适合应用在以下场合:
全新麦克维尔自然冷却风冷螺杆冷水机组
自然能源
节能首选
机组特点
节能 先进的自然冷却技术，高效节能
可靠
全方位的可靠性先进设计及保护
智能 智能一体化控制，管理方便
低噪 全方位的低噪降振设计
环保 环境友好，不破坏臭氧层
高效节能
●采用Free Cooling节能技术，使机组在过渡季节和冬 季少开或不开压缩机，相比常规风冷冷水机组，年节能 率高达30%~50% ① ●采用最新高效压缩机，部分负荷时COP比常规螺杆压 缩机提高达25%，过渡季节运行更节能 ●能力5%~100%负荷无级调节，过渡季节机组部分负荷 运行效率更高 ●风机采用变频调速控制，部分负荷运行更节能
数据中心总设备能耗 PUE=
IT设备能耗 PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。 现状：国外先进的数据中心机房PUE值通常小于2，而我国的大多数数据中心的PUE值在2-3之间。
数据中心耗电分配比例
耗电最大
根据统计数据显示，数据 中心的冷却占机房总功耗 的40%左右。机房中的冷 却主要是由机房空调负责， 所以降低机房空调的耗电 量可以有效的降低机房的 PUE值。
室外环境温度低于室内，可以开启自然冷却 三通阀打开 冷冻水回水经过自然冷却盘管预冷 冷冻水先经过自然冷却盘管再进入蒸发器 空调压缩机和风机开启
(压缩机只输出部分能力)
室外环境温度低至可供所有室内需要的冷量 三通阀打开 冷冻水回水经过自然冷却盘管 冷冻水完全由室外环境进行冷却 空调压缩机关闭，风机开启
室外 0℃
室内 24℃
利用外界低温环境“冷 量”传递循环
空调压缩 机关机
自然冷却空调系统
自然冷却的应用与空调系统而言，最关键的要素就是系统的回水/出水温度 和室外环境温度。
室外环境温度 35℃
10℃
冷冻水回水: 15℃ 冷冻水出水: 10℃
Free cooling解决方案
自然冷却风冷空调机组: 内置的Free Cooling空气—水换热盘管
数据中心空调系统方案 麦克维尔自然冷却风冷螺杆机组介绍
目录
目录 数据中心发展 Free Cooling自然冷却介绍 自然冷却空调系统 麦克维尔自然冷却机组特点 节能分析 总结
数据中心机房热负荷发展趋势
注：以上数据源于ASHRAE
评价数据中心能源效率的指标 --PUE
评价数据中心能源效率的指标 PUE（Power Usage Effectiveness ）
空气 气流
空气 气流
制冷氟系统 制冷氟系统
乙二醇水溶液
自然冷却风冷冷水机组优点
风冷Free Cooling冷水机组优点 ●风冷Free Cooling冷水机组具有无冷却水损耗特点 ●无需专用机房，安装灵活 应用趋势： 数据中心空调如采用水冷机组有缺水风险（特别是北方地区），因此无冷却水损耗的风冷 螺杆自然冷却机组在未来大型数据中心机房应用会逐渐增多。
Free Cooling自然冷却介绍
基本概念:
热量从低温环境转移到高温环境需要做功，消耗一部分能量(热力学第二定 律)
室外 35℃
热量排放 = 室内转移出 的热量 + 空调机组的输 入功率
室内 24 ℃
输入电能 给空调机 组做功
Free Cooling自然冷却介绍
如果当室外环境温度比室内环境温度还要低呢？是否可利用室外低温空气 的“冷量”？ Free Cooling的原理是利用室外低温环境温度特性给室内制冷，以尽量减 少空调功耗。
Free cooling解决方案(SG系列)
自然冷却风冷空调机组: 内置的Free Cooling空气—水换热盘管
风冷冷凝器
膨胀阀
自然冷却盘管
压缩机
蒸发器
机组出水
三通阀
末端设备（乙二醇水溶液循环）
SG：Standard Glycol 系列
预冷却阶段
回水在进入蒸发器前先 经过室外自然冷却盘管
进行冷却
板换
机组压缩机是否开启 由机组智能控制逻辑 控制
Free cooling解决方案(GF系列)
GF：Glycol Free系列 自然冷却风冷空调机组: 内置Free Cooling空气—水换热盘管、板换和水泵
夏季
35ºC
过渡季节
15ºC
冬季
2ºC
AIR
AIR
AIR
室外环境温度太高不能使用自然冷却 自然冷却水泵不运行 自然冷却盘管不工作 压缩机和风机开启 (压缩机输出100%能力)
– 建筑物冷负荷比较大 – 需要全年制冷的建筑 – 有足够低的室外环境温度的地区
北方数据中心机房特点:
• 冷负荷需求大 • 需要全年制冷 • 冬季环境温度低
麦克维尔自然冷却机组
麦克维尔自然冷却风冷 螺杆冷水机组
SG系列：水系统为乙二 醇溶液循环
GF系列：水系统为纯水 循环，通过板换与自然冷 却盘管乙二醇溶液换热
室外环境温度低于冷冻水一定时，开自然冷却 自然冷却水泵运行 冷冻水回水经过自然冷却盘管预冷 压缩机和风机开启 (压缩机输出部分能力)
室外环境温度低至可供所有室内需要的冷量 自然冷却水泵运行 冷冻水回水经过自然冷却盘管 室内所需冷量全部由室外冷空气自然冷却供给 风机开启&压缩机停止 (压缩机不做功)
机组压缩机是否开启 由机组智能控制逻辑 控制
机组回水
Free cooling解决方案(SG系列)
SG：Standard Glycol 系列 自然冷却风冷空调机组: 内置的Free Cooling空气—水换热盘管
夏天
30ºC
过渡季节
10ºC
冬天
0ºC
Hale Waihona Puke AIRAIRAIR
室外环境温度太高不能使用自然冷却 三通阀关闭 没有水流经过自然冷却盘管 冷冻水回水直接流经蒸发器 空调压缩机和风机开启
(压缩机不做功)
蒸风机膨压组 胀缩出阀机回水
发冷 器冷
Free cooling解决方案(GF系列)
凝
器 自然冷却风冷空调机组: 内置Free Cooling空气—水换热盘管、板换和水泵
自然冷却盘管(乙二醇)
水泵
末端设备（纯水循环）
GF：Glycol Free系列
回水在进入蒸发器前先 经过板换与室外盘管进 行换热冷却
无冷却水损耗
无需专用机房
耗水量计算说明：
以一台1000RT水冷离心机为例，冷却水流量为：710m3/h，冷却水耗水量按1.5%考虑，每天耗水量 为：710*24*0.01=255.6吨，10台1000RT水冷离心机则即每天耗水量：255.6吨*10=2556吨
自然冷却适用的场合
自然冷却机组特别适合应用在以下场合:
全新麦克维尔自然冷却风冷螺杆冷水机组
自然能源
节能首选
机组特点
节能 先进的自然冷却技术，高效节能
可靠
全方位的可靠性先进设计及保护
智能 智能一体化控制，管理方便
低噪 全方位的低噪降振设计
环保 环境友好，不破坏臭氧层
高效节能
●采用Free Cooling节能技术，使机组在过渡季节和冬 季少开或不开压缩机，相比常规风冷冷水机组，年节能 率高达30%~50% ① ●采用最新高效压缩机，部分负荷时COP比常规螺杆压 缩机提高达25%，过渡季节运行更节能 ●能力5%~100%负荷无级调节，过渡季节机组部分负荷 运行效率更高 ●风机采用变频调速控制，部分负荷运行更节能
数据中心总设备能耗 PUE=
IT设备能耗 PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。 现状：国外先进的数据中心机房PUE值通常小于2，而我国的大多数数据中心的PUE值在2-3之间。
数据中心耗电分配比例
耗电最大
根据统计数据显示，数据 中心的冷却占机房总功耗 的40%左右。机房中的冷 却主要是由机房空调负责， 所以降低机房空调的耗电 量可以有效的降低机房的 PUE值。