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          淺析機房空調工程節能降耗合理設計方案

          責任編輯:精密空調廠家  發布時間:2017-12-21
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          淺析機房空調工程節能降耗合理設計方案
          節能減排走可持續發展的道路是目前我國實施的重要經濟戰略目標,在加快經濟發展的同時,如何合理化的利用資源,最大程度上減少損耗是我們應該重視的問題。尤其是在通信機房空調工程方面,怎樣才能在最大程度上減少耗電,降低空調設備運行成本,就成了通信行業合理利用資源的關鍵。 
          本文主要針對目前通信機房的資源合理化利用進行分析,找出資源損耗的突破口,進行空調資源的很合理優化和配置。對通信機房的空調系統節能潛力進行分析,涵蓋空調產品的節能及資源優化設計等內容,從四個方面來分別闡述空調系統的節能手段,并提出各種手段的可執行方式和具體措施。 
          1、機房空調氣流組織的科學化 
          要想實現機房內節能效益的目標,合理解決巨大能耗問題,就必須對機房內空調系統的氣流組織進行合理的分析。機房內的氣流組織應包括機房大環境的氣流組織和通信機柜內部的氣流組織,所以機房空調氣流組織的科學化解決方案應立足這兩方面予以考慮。 
          1.1機房送風方式應優先考慮地板下送風 
          首先,在機房的送風方式上就存在著很大的問題,這也是導致資源浪費的一個重要原因。目前通信機房規劃大多數采用上走線上送風方式,而專用空調上送風方式主要采用風帽直接吹送和風管送風兩種常見方式,但這兩種送風方式由于造成機房內空調送風斷面過大,且系統調節性能較差,不能實現機房內系統總風量的高效、合理的分配。 
          想要解決機房內熱量分布不均勻,局部過熱的問題,就要設計出科學合理的送風方式。建議通信機房在層高滿足的條件下優先采用地板下送風方式。根據實際工程案例進行經濟性分析,下送風方式比上送風方式普遍可節約20%左右的運行費用,節能效應顯著。 
          在使用地下送方的方案過程中,以下幾個問題是需要特別注意的: 
          (1)地板下只準通風,嚴禁布放線纜(消防用線纜除外); 
          (2)架空層下有效凈空高度一般應控制在350~500mm范圍內; 
          (3)送風距離易小于15m。若送風距離超過15m,可以考慮兩側安裝空調送風或地板下安裝風管進行遠距離輸送; 
          (4)地板架空層下的水泥樓面應鋪設不燃燒材料制造的隔熱保溫層和保護層,防止樓層水泥面或下層天花板結露。 
          1.2機柜內氣流組織合理化 
          判斷機柜內部的的氣流組織是否合理,就要看他是否能夠及時的將熱量散發道周圍的環境當中。一方面要求機房大環境有良好的氣流組織和適宜的環境參數(溫度、濕度等),另外一方面要求通信機柜具備良好的散熱工藝。 
          目前在通信機房空調工程中,主要存在以下四個問題,影響了機柜內部氣流組織的散熱。 
          (1)機柜前后門開孔率不足,有些在前柜門位置還設置有防塵網,造成冷氣進入阻力過大; 
          (2)有些機房通信機柜內部堆放的設備過于密集,氣流流道過于狹窄,內部氣流循環不通暢; 
          (3)柜內氣流組織不合理,冷、熱氣流混合現象明顯; 
          (4)一些散熱量大的通信設備機柜缺少風扇強制排風,僅靠機柜內部自然排風散熱效果較差。 
          針對上文中提到的問題,在設計之初就應該準備優化的方案,保證機柜內部的散熱效果。比如應增加通信機柜的柜門開孔率,內部結構形式尋求更合理的流道設計,散熱量大的機柜應考慮強制排風,進風量應可以根據柜內設備安裝情況進行調節。而對于一些設備散熱量較大且采用上送風的機房,可以考慮采用開放型貨架式機柜。通信設備均擱置在完全敞開式的托架平臺上,設備散發的熱量可以迅速地釋放到周圍環境中,散熱效果得到極大改善,當然這種開放式機柜也會對設備安裝管理帶來一些問題。 
          2、水冷替代風冷或采用雙冷源機組 
          通信機房空調設備如何選擇,對于資源是否能夠合理化的進行運用,也起到了至關重要的作用。目前通信機房空調大多數采用單元式風冷型專用空調機組,在安裝靈活、可靠安全的同時,也存在性能系數較低、運行性能不穩定、受室外環境溫度變化波動較大、室內外機組安裝管線較短、室外機組占用大量建筑面積的缺點。 
          從減低能耗的角度出發,空調設備選擇水冷型要明顯的優于風冷型的設備。水冷機組性能系數高于風冷機組,在通信機房中推廣水冷型專用空調機組能夠節電降耗,特別是在一些中、大型項目上不但節能效益顯著,而且可以減少空調設備的投資。 
          想要最大限度的降低能耗節約資源成本,中大型的企業選擇冷凍水型或冷卻水型機組都可以實現其目的。從提高系統的安全可靠性角度出發,在通信機房項目中推薦采用雙冷源機組。通常來說,雙冷源機組常見的主要是風冷+冷凍水型或風冷+冷卻水型兩種機組。在大多數季節中系統主要啟用經濟節能的水冷系統,而在不滿足水冷型機組運行的季節或系統發生故障及檢修維護時才啟用風冷系統。采用雙冷源機組雖然會增加項目的初投資費用,但系統安全可靠性較高,且運營成本可以大大降低。 
          3、直接利用室外自然冷源 
          通信機房的空調設備想要節省資源,直接從室外引進冷風資源也是不錯的選擇。根據各地氣象條件特點,在這些季節可以直接利用室外豐富的自然冷源對機房環境降溫,從而可以大大縮短專用空調機組的壓縮機的全年運行時問。這樣不但節約了大量的電能,同時也延長了空調機的使用壽命,減少了空調機組的維護工作量,降低了維護成本。 
          這一節能的原理也已經廣泛的運用到了實際空調資源中,今天主要對兩個比較成功的案例進行分析。 
          3.1FCX系列節能空調 
          在實際的運用中,FCX系列節能空調的主要原理是將室外的自然風過濾后直接進行運用,在機組內新風同室內回風充分混合后送人濕膜加濕器加濕,然后由送風機將處理后的空氣送入室內。引入室外新風會降低室內空氣的含濕量,通過濕膜加濕器加濕后,提高室內空氣的含濕量。同時,室內空氣通過濕膜后溫度會降低5℃左右。 
          特點:新風直接引入型節能空調機組沒有傳熱損失,運行效率高。 
          只要室外的溫度低于12°,全年都可以進時使用,這一技術大大的節省了壓縮機浪費的能源。同時機組配置的濕膜加濕器可以替代機房空調的加濕器,節約大量能源。 
          3.2FCR系列機房節能空調 
          FCR的主要原理是:采用板式顯熱換熱器為核心部件,在換熱芯體內室內室外的空氣合一自然的進行能量的交換。室外新風引入顯熱交換器,對室內空氣進行冷卻降溫處理,然后排出室外;被冷卻后的室內空氣再送回室內,達到為機房降溫的目的。 
          特點:此項技術可以保證室內的空氣的潔凈度和適度,版式顯熱換熱器的材質為耐腐蝕親水鋁箔,采用特殊工藝加工而成。換熱通道面積大風阻小,具有換熱效率高、使用壽命長和維護簡單的優點。 
          4、確定合理的機房環境溫度 
          確定合理的機房環境溫度也是資源合理化運用的重要條件,機房內的環境參數也有規范和標準的要求,一般來說溫度控制在24℃±2℃,濕度50%±5%左右,而一般通信設備電子元器件正常的工作溫度范圍較大,上限一般在35℃~40℃左右。為了保證機柜內部的通信設備散熱效果良好,必須保證機房過道環境溫度較低,空調設備保持在送風出口和回風溫度較低的工況下運行,從而使空調設備制冷系數降低,能耗損失較大。 
          減少機房環境和機柜內部的溫度梯度差是降低能耗的而重要途徑。改善機房大環境和通信機柜內部的氣體流組織,特別是通信機柜的結構形式是至關重要的。若機房氣流組織更為科學合理、通信機柜散熱工藝有較大改善,特別是采用開放型貨架式機柜,就可以大大減少機柜內、外的溫度梯度差值。適當提高機房環境溫度的要求,提高空調送、回風溫度,通過調整空調設備運行工況的方式提高制冷系數,就能降低空調設備運行能耗。 
          來源:雷諾威空調公司 http://www.oyho.icu/

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