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歡迎各界低碳技術廠商提供技術,並與本會連絡,本會將聯繫廠商了解技術之減碳潛力,確認其技術具有減碳潛力者,將提供產業低碳製程技術資料調查表撰寫,並經過潤稿後供業界瀏覽參酌。

低碳製程技術明細

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1. 技術/設備名稱
技術名稱 節能水冷散熱系統技術
設備名稱 水冷背門熱交換器、冷卻液監控主機、水冷板
技術來源 自行研發/製造

2. 設備廠商/代理商基本資料
公司名稱 廣運機械工程股份有限公司
地址 臺北市中正區南港路二段97號5樓
公司網站 www.kenmec.com
聯絡人 邱榮毅先生
許春蘭小姐
部門/職稱 熱傳事業部副總
業務部秘書
電話 (02)27863797#193
(02)27863797#219
Email ronnychiu@kenmec.com
kenmec@kenmec.com

3. 技術應用領域與適用行業別/製程別
1半導體業製程空調系統 其它製程
2光電業製程空調系統 其它製程
應用產業相當廣泛,舉凡有散熱需求之製程設備及行業如: (1)通信設備、廣播之無線發射系統; (2)太陽能及水力、風力發電等各種高功率工業設備; (3)網路、高速計算、超級電腦、IT資訊機房; (4)電動汽車、軍工設備、醫療儀器、照明、航天等應用產品。

4. 技術應用原理與流程
節能水冷散熱系統應用方式以機房散熱說明運作原理如圖1所示,室內冷空氣由機櫃前門被吸入,流經機櫃內伺服器並將機櫃内的所有熱量直接吹向背門熱交換器,熱量被背門裡流動的冷卻水直接帶出機櫃至外部的冷卻系統,機櫃內從背門吹出至機房的空氣溫度則降為原來室溫。系統特色如下:
(1)水冷背門熱交換器(RDHx)提供100%顯熱冷卻,無凝結問題,不需加熱或加濕。
(2)冷水分配器(CDU)提供一個完全隔離可作溫度控制的第二迴路;此迴路冷卻水本身為去離子水,並添加抗腐蝕及微生物抑制劑,確保冷卻水之pH值。
(3)第一迴路的冰水來源為自來水、大樓冰水主機、獨立冰水機…等。
圖1 節能水冷散熱系統在機房的運作
圖1 節能水冷散熱系統在機房的運作
高效能散熱水冷板如圖2所示,散熱模組以摩擦焊接技術將水冷板密封保護,並以模板盲插、分歧管路快速接頭等方式提高使用端之方便性,可應用於伺服器或通訊設備內部的模組化水冷板散熱方案。
圖2 應用於伺服器/通訊設備內部的模組化水冷板散熱方案
圖2 應用於伺服器/通訊設備內部的模組化水冷板散熱方案

5. 設備規格
水冷式背門:
(1)主要結構分為背門框架、銅管和散熱鰭片、快速接頭與EPDM軟管。
(2)依目前市場上標準機櫃及承載容量,散熱規格分為30KW及20KW。
(3)標準機櫃用的背門產品型號:RX300 及RX200系列。
冷卻液監控主機:
(1)主要結構分為高效率板式熱交換器、冷卻水雜質過濾器、供水/回水管路分配器、智能設定、監控面板和異常狀況警報系統。
(2)提供密閉式的冷卻系統,可對應數個水冷背門使用,並提供露點以上的冷水確保機房內管道永不結露。
(3)針對大型機房,可提供大型CDU系統設計及智能監控等客製化服務設計能力。
(4)產品應用型號分為 LS60、LS90、LX360和LX450。
水冷板:
高階磨擦焊接、深埋管式、外露管式、深鑽孔式、雙面金屬結合式及其它特殊焊接式的水冷板。

6. 技術優勢
節能水冷散熱系統技術優勢包括:
(1)潮流趨勢、節能、減碳。
(2)有效降低數據中心PUE至1.40或以下。
(3)無風扇、無噪音。
(4)不須分離冷熱通道,機櫃可臨櫃擺放,機房面積使用密度最高。
(5)硬體設備與建置變更最小,改善成本最低。
(6)智能熱模擬設定、監控面板和異常狀況警報系統。
圖片說明

7. 設備安裝空間需求
無特別要求,空間利用率 100%。

8. 應考慮因素及限制
本技術無特殊限制。

9. 商業化應用實績
圖片說明

10. 典型應用案例簡介
案例廠為臺北某大醫療院所資訊室,該院所之舊有機房為逐漸增建模式,資訊中心現有90多個機櫃,現場採氣冷模式,有上吹、下吹及風扇助吹。現場CRAC空調設備出風口溫度18oC,最熱的區塊約38oC,其他沒被熱風影響的地區均溫約25oC,氣場效果不好。改善前機房現況流場熱顯像如圖3及圖4所示。由於氣場不通暢,資訊中心的機櫃前後門大部分都已拆卸,且機櫃後方出線處淩亂,如改善前照片。
需求為先協助尋找一新機櫃建置擺放區後,再逐漸做移櫃整理整頓。分析結果以12台機櫃建置水冷背門及CDU為解決方案,如圖5所示。以相同機房環境溫濕度設定評估改善方案之效能評估如表1所示。以水冷背門及加裝CDU為改善方案相較於精密空調散熱方案每年可節省電力276,794度,而相較於in-row cooler行間制冷方案每年可節省電力20,148度,大幅降低電力需求達節能減碳之效益。
圖3改善前機房現況流場熱顯像圖
圖3改善前機房現況流場熱顯像圖
圖4改善前機房現況流場熱顯像圖
圖4改善前機房現況流場熱顯像圖
圖5水冷背門及CDU解決方案
圖5水冷背門及CDU解決方案
表1 水冷背門及CDU解決方案效能評估
表1 水冷背門及CDU解決方案效能評估
圖6 案例廠改善前後照片
圖6 案例廠改善前後照片