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凉水塔在数据中心的应用


      凉水塔的工作原理很容易理解,简单的说,通风的空气从正确的角度吹向滴下来的水,当空气通过这些水滴的时候,一部分水就蒸发了,由于用于蒸发水滴的热量降低了水的温度,剩余的水就被冷却了。

      多年来,由于增加服务器的密度并减少其体积的大小,服务器的密度变得越来越高,数据中心正日益产生更多的热量。因此,每平方英尺产生热量的瓦数正在不断上升,这种功率密度的增加严重制约了传统的冷却方法和技术。同时,大量的能源应用于数据中心之后转换成大量的热,这是一个周而复始的过程,鉴于这种能源消耗与能源成本,专家一直在寻找既能降低能源成本又环保的方法。其中一种方法是使用凉水塔。本文就凉水塔的工作原理及应用特点做简单介绍。正如它的名称表明的那样,凉水塔是一种塔状设备,负责冷却数据中心并把废弃的热量排放到大气中。凉水塔使用冷却水或者仅仅使用空气消费数据中心废弃的热量。凉水塔有各种尺寸,简单的凉水塔有房顶高,巨大的凉水塔占地面积直径达100米。数据中心安装多大尺寸的凉水塔主要取决于需要清除的热量总量和其它相关的因素。

        凉水塔的工作原理:凉水塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去设备或制冷空调中产生的废热的一种设备。基本原理是:干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入凉水塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与不的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带到目前为走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。

    凉水塔的工作过程:圆形逆流式凉水塔的工作过程为例,热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至凉水塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从顶部抽出,进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。

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