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冷却塔在数据中心的应用

　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。冷却塔工作原理图假如冷却水从冷却塔回到重用，一些水必需添加到更换或构成，活动的那部门蒸发。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，***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冷却塔。本文就冷却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，冷却塔是一种塔状设备，负责冷却数据中心并把废弃的热量排放到大气中。与此同时，还能将上述产生的大量的热能传给空气，所以说如果配置其他设备的话可能还会有更大的***。冷却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。冷却塔有各种尺寸，简单的冷却塔有房顶高，巨大的冷却塔占地面积直径达100米。数据中心安装多大尺寸的冷却塔主要取决于需要清除的热量总量和其它相关的因素。

　　冷却塔的工作原理:冷却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。所有元件均装在罩壳内以适应室外使用，电加热器的继电器开关盒电线不包括在标准配置里。基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内;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。

　　冷却塔的工作过程：圆形逆流式冷却塔的工作过程为例，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冷却塔的播水系统内，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。在高炉内耐火材料的表面工作温度高达1500℃左右，如果没有冷却设备，在很短的时间内耐火材料就会被侵蚀或磨损。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。

　　由此可见，冷却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。这种方法的冷却效果依赖于空气的相对湿度以及压力。

　　蒸发的水的总量随着湿度的下降而增加，剩余的水的温度也随着下降。换句话说，湿度越低，冷却塔的冷却效果就越好。普通的冷却塔有各种形状和尺寸。根据工作量的需求和安装的位置，有的冷却塔形状像一个倒着放的漏斗，有的冷却塔像一个小箱子。

　　必须要记住，安装冷却塔的初成本肯定比安装那些没有冷却塔的传统的冷却系统高得多。闭式冷却塔可能出现的问题什么东西用的时间长了都容易出现这样那样的问题，闭式冷却塔使用个几年时间，也可能会出现一些问题，今天我们就来谈谈闭式冷却塔可能出现的一些问题。但是，这肯定是一次性的成本，但是每一年节省的成本将不断增加。因此在一段时间里，冷却塔肯定能够节省大量金钱和珍贵的能源。考虑到***的能源状况，节省能源是更加重要的。

　　冷却塔在数据中心的应用已经受到了重视，英特尔近介绍了它在两个高密度数据中心成功地使用冷却塔的情况，通过使用湿气节能设备减少了冷却设备的电源消耗。采用这种方法每年能够节省14.4万美元电费。无论按照什么标准衡量这都是很大的节省。

　　不过在英特尔的这个冷却塔试验中还发现这种节能设备的也许没有初看起来那样节省。这种矛盾的原因是冷却塔需要一个庞大的加湿系统和预热。这将增加整个系统的成本和复杂性。

　　还有一个争论说由于使用冷却塔的这种节能设备的湿的方面需要更多的温度较低的水，因此，冷却塔风扇部分将消耗更多的能源，所以它并不便宜。但是，试验结果表明这没有负m的影响，冷却塔从长远看仍是节能的。

　　因此，我们看到，冷却塔是利用自然的免费的空气在工业机构和数据中心提供冷却的一种的方法。当然风机问题很多，比如叶片与风筒刮擦、风叶震动等，这需要到现场测试再做分析。从长远看，这种方法实际上节能的。期待冷却塔在未来能增加应用，从而在给企业带来好处的同时能够节省更多的宝贵的能源。但是任何单个的策略都会有自己的局限性，因此，数据中心要达到d限度的节能效率就需要采取全m的方法，CIO们需要把行业中目前所有的降低能耗的方法智能地组合起来，寻找减少能源消耗的新途径。

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闭式冷却塔外壳材料

闭式冷却塔

在冷却塔市场常见的闭式冷却塔外壳有玻璃钢外壳、不锈钢外壳、镀铝锌板外壳和镀镁铝锌板外壳。下面无锡三九制冷将给大家介绍这四种闭式冷却塔外壳的区别，哪种才是生产闭式冷却塔外壳h的材料。

玻璃钢外壳

玻璃钢是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料，玻璃钢又叫做玻璃纤维增强塑料，俗称：FRP(Fiber Reinforced Plastics)

优点：

1.耐腐蚀

玻璃钢是良好的耐腐材料，玻璃钢外壳闭式冷却塔对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。

2. 绝缘性能好

玻璃钢还是优良的绝缘材料，用来制造闭式闭式冷却塔的外壳，可使闭式冷却塔拥有良好的绝缘性。

3. 可塑性好

只要有模具，可以根据需要，灵活地设计出各种结构闭式冷却塔产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。

缺点：

降低了闭式冷却塔的使用寿命低，老化是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致冷却塔外壳老化。

不锈钢外壳

不锈钢（Stainless Steel）是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。

优点:

1.良好的耐温性能

不锈钢材料可以在-270℃－400℃的温度下长期安全工作，无论是高温还是低温，都不会析出***物质，材料性能相当稳定。

2.优异的耐腐蚀性能

表面薄而致密的富铬氧化膜使得不锈钢外壳在包括软水在内的所有水质中都具有良好的耐腐蚀性，即使埋地使用也有优良的耐蚀性。

缺点:

生产成本高，相同尺寸情况下几乎是其它材料的五六倍，做工也繁锁，切割、造型都需要肯定的工艺和机器基础。

镀铝锌板外壳

镀铝锌钢板是铝锌合金结构组成，由55%铝、43%锌与2%硅在600℃高温下凝固而组成，其整个结构由铝－铁－硅－锌，形成致密的四元结晶体的一种合金。

优点

1.使用寿命长

镀铝锌板具有很强的耐腐性。

2.耐热性

镀铝锌板具有有高度的热反射率，合适作为房顶资料，镀铝锌合金钢板自身耐热性也，可用于达315度的高温环境。

3.再涂性

镀铝锌板能与漆膜保持杰出的附着力，无需进行特别的前处置，即可直接喷漆或喷粉。

缺点

如果有一处被划伤或者***掉镀锌层，那么时间一长就会从这个伤口处开始马那么难腐蚀，做工选型，需要一定的工艺和机器基础。

镀镁铝锌板

镀镁铝锌属于前镀敷处理（与后浸锌相对），属于热浸镀锌（与电镀锌相对），材料分为镀镁铝锌板和镀镁铝锌卷，一般的镀镁铝锌从钢厂轧制出来后进入到贸易商手中的时候，都是原卷，通过开平的方式可以得到镀镁铝锌板。在这个过程中，废热会和闭式冷却塔中的冷却水进行传递，使得水的温度升高。其成分具体的化学元素（秘方）不对外公开，公开的化学成分是：11%的铝，3%的镁，和极其微量大约0.5%的硅以及剩余全部的锌组成。

闭式冷却塔配件的分解说明

封闭式冷却塔是传统冷却塔的变形和发展。高频炉是同高频率电流经过一定形状的加热圈，圈内的磁束发生变化，加热体放置在加热圈内，磁束就会贯穿整个加热体，通过加热体内的电阻产生焦耳热，达到迅速加热的目的。封闭式冷却塔以封闭循环的工艺流体携带富余热能量，在管式换热器即盘管中，完成封闭循环流体与流动空气、喷淋水的热交换，达到散热降温效果。闭式冷却塔相对开式冷却塔，具有热力性能好、工艺品质高、冷却效能强等特点。一般而言，闭式冷却塔的配件，主要由以下几个组成：

一、换热器盘管

闭式冷却塔在工艺制作和现场施工中，常用的盘管有紫铜、不锈钢、钛合金和铝合金四种型材。

紫铜型材盘管，也就是纯铜型材盘管。当前，各国解决这种困难的主要方法除在海边建厂采用海水作冷却水外，多采用带各种冷却塔的循环供水系统。紫铜盘管是采用纯铜，即T2脱氧紫铜压制、拉制而成的无缝管。广东飞扬实业集团有限公司闭式冷却塔的铜型盘管均采用T2紫铜制成，经过分级和整体三次2.5Pa强压试验，确保焊口质量100%合格。T2紫铜换热盘管具有导热性好，强度高，坚固、耐腐蚀，稳定性、可靠性高，不易渗漏，不助燃，不产生有***体等优点。

不锈钢型材盘管，是中空的长条圆形钢材，是一种经济的断面钢材，由于钢管具有空心断面，所以，不锈钢管作为闭式冷却塔盘管非常适合。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。闭式冷却塔不锈钢盘管的特点是不易生锈、强度高、超耐腐蚀、耐磨损、优异的耐化学性能、良好的耐碱金属和酸性能、韧性强、阻燃、耐高温。