隨著大氣溫室效應的加劇，夏季室外氣溫不斷攀升，給數據中心的散熱問題帶來了更嚴峻的挑戰(zhàn)。精密空調的室外機面臨著散熱能力逐漸減弱的情況，無法有效地降低室內溫度。此外，許多老舊的數據中心機房通常采用風冷設計，且由于業(yè)務量的增加，機房需要不斷擴容，但有限的空間無法容納足夠數量的室外機，導致室外冷凝器無法獲得足夠的氣流供應來進行散熱工作。在夏季高溫季節(jié)，空調系統(tǒng)頻繁觸發(fā)高壓保護，無法有效地進制冷操作，給主要設備的正常運行帶來了嚴重的安全隱患。

數據中心通常采用樓層內分布設置或室外集中區(qū)域放置方式安裝室外機。然而，在樓層內設置的情況下，由于后期擴容導致室外機密度過大，容易造成氣流短路循環(huán)或上下層設備之間的熱氣流交叉，導致冷凝器散熱困難，可能引發(fā)系統(tǒng)高壓宕機，造成安全隱患。如果樓層內的室外機一側靠墻，一側為風口，建筑外裝飾遮擋會導致冷凝器進風氣流不足。當室外機成排設置時，進風競爭會導致末端空間風量更小，散熱問題更為嚴重。因此，需要改善室外機的散熱條件，確保數據中心設備的正常運行和數據的安全性。室外集中區(qū)域設置的室外機可能會受到建筑物周圍遮擋物的影響，如過高的女兒墻或散熱空間不足。這可能導致夏季運行時，室外機周圍的局部溫度升高，影響冷凝器的散熱效果，嚴重情況下可能引發(fā)高壓停機保護。

圖1 樓層內分布設置

圖2 室外集中區(qū)域設置

室外機的散熱能力會還會受到室外環(huán)境溫度的影響。設備廠商通常將室外冷凝器的設定溫度限制在35℃。然而，在全球變暖的情況下，許多地區(qū)的夏季室外溫度可以達到40℃甚至更高。由于環(huán)境溫度升高，室外機的散熱能力下降，導致冷凝溫度升高，嚴重情況下可能導致高壓報警，進而影響空調系統(tǒng)的正常運行。此外，當室外環(huán)境風速較大時，室外機會排氣困難，甚至會出現倒灌現象

最后，精密空調在長時間運行制冷系統(tǒng)后，冷凝器盤管內壁會自然附著熱阻油膜，同時盤管的外部散熱翅片可能會積灰或遭受日曬和雨淋，導致翅片腐蝕。這些問題會導致機房空調的制冷能力下降，同時外機風扇的耗電量增加，頻繁出現高壓報警故障。

對此，第一種解決方案優(yōu)化布局方式。首先，在現場條件允許的情況下，將部分室外機移至其他位置，確保室外機之間的間距，并將大容量機組放置在外側區(qū)域，以增加排風的順暢程度。另外，對于被外立面裝飾結構遮擋的室外機，可以將通風百葉改為格柵風口，確保通風面積不小于70%，減少通風阻力。如果條件允許，還可以直接拆除室外機風口的遮擋物，增強室外機的空氣流通，充分利用自然風進行換熱。若水平安裝受限，可以考慮在豎直方向上進行疊加安裝、隔層安裝或錯層錯列安裝，以減少氣流短路現象的發(fā)生。

為了進一步增強室外機的散熱效果，除了優(yōu)化布局方式外，還可以強化室外機散熱。目前常用的技術包括水噴淋、霧化噴淋和濕膜換熱。水噴淋主要用于應急散熱，在夏季高溫季節(jié)使用，成本低且效果快，但耗水量大，長期使用可能導致翅片老化。霧化噴淋通過將水霧化產生細小液滴，降低室外機進風溫度，節(jié)水且節(jié)能效果顯著。濕膜換熱則是一種非接觸式換熱系統(tǒng)，通過濕膜和室外空氣進行熱交換，有效降低冷凝器進風溫度，節(jié)約水資源。經過濕膜換熱系統(tǒng)的預冷處理，可以顯著降低室外機的冷凝溫度，減少能效衰減。這些技術可以單獨或結合使用，特別適用于室外機集中安裝或散熱不良的機組。

圖3 霧化噴淋系統(tǒng)簡圖

圖4 濕膜換熱裝置結構原理圖

考慮到原冷卻系統(tǒng)無法解決室外機大規(guī)模布置形成的局部熱島效應問題，應當提出精密空調系統(tǒng)的改造方案。改造方案主要包括風冷冷凝器水冷改造和室外機風道系統(tǒng)改造。風冷冷凝器水冷改造是在原有風冷空調系統(tǒng)基礎上，增加一套水冷殼管式冷凝器。改造后的空調系統(tǒng)以水冷運行為主，原有風冷系統(tǒng)作為輔助冷凝器。通過先進冷凝器和殼管式換熱器的逐級換熱，實現冷媒的充分換熱，發(fā)揮兩種系統(tǒng)的換熱能力。該改造方案不僅解決了原風冷系統(tǒng)散熱不良的問題，降低了壓縮機能耗，還提高了系統(tǒng)安全性。同時，可以利舊處理原風冷系統(tǒng)作為備份輔助散熱裝置，節(jié)能效果顯著。

圖5 水冷改造系統(tǒng)原理圖

室外機風道系統(tǒng)優(yōu)化主要采用安裝封閉隔板或導流罩，增加室外機導風管，引流狹小空間內的熱風至室外?；蛘邔Σ糠质彝鈾C采用軸流風機強制對流，增加通風量，減少冷凝器的排風阻力。該方案主要適用于同層陽臺或夾層內多臺室外機集中放置的情況，需要根據現場情況制定具體方案，范圍較小。

審核編輯：湯梓紅