Este artigo desenvolveu um sistema de ar-condicionado composto de refrigeração por compressão de vapor e resfriamento natural com tubos térmicos separados integrados, utilizando respectivamente o primeiro fluido de trabalho e o segundo fluido impulsionado por bomba líquida para circulação. O sistema possui três modos de operação: refrigeração por compressão de vapor, refrigeração composta e resfriamento natural. Na estação de alta temperatura, a refrigeração por compressão fornece toda a capacidade de refrigeração; na estação de transição, a refrigeração por compressão complementa a capacidade insuficiente de resfriamento natural; e na estação de baixa temperatura, o resfriamento natural fornece toda a capacidade de refrigeração. Foi desenvolvido um protótipo do sistema composto HKF-200FH, cujo circuito de refrigeração por compressão é composto por três unidades de refrigeração independentes em paralelo, conectadas ao circuito de tubos térmicos por meio de um condensador evaporativo casco-tubo. O percurso do tubo do condensador evaporativo funciona como evaporador do circuito de compressão, fornecendo refrigeração para o segundo fluido através do percurso do casco nos modos de compressão e refrigeração composta. Os testes experimentais do protótipo mostraram que, com a diminuição da temperatura externa, a capacidade de refrigeração do sistema composto varia pouco, e o coeficiente de eficiência energética EER aumenta gradualmente; a capacidade de refrigeração nos modos de compressão (temperatura ambiente 35 ℃) e resfriamento natural (temperatura ambiente 10 ℃) é de 197,38 kW e 196,89 kW, respectivamente, com EER de 3,5 e 15,3. Dois protótipos do sistema operam de forma segura e confiável desde maio de 2014 em um projeto demonstrativo de ar-condicionado do "Laboratório EB de Armazenamento em Nuvem" em Pequim, e os resultados do monitoramento indicam que, em comparação com sistemas de compressão de vapor tradicionais, a taxa anual de economia de energia é de aproximadamente 45%, evidenciando uma vantagem significativa em economia de energia.

ar-condicionado de data center;resfriamento natural;refrigeração composta;economia de energia;tubos térmicos