浅析通信机房空调工程合理设计节能降耗方案

浅析通信机房空调工程合理设计节能降耗方案摘要：本文主要从节能减排的角度出发，针对通信机房空调工程产品设计中存在的问题进行分析，并设计出空调资源合理化应用和优化配置的方案。挖掘空调工程在资源优化节能利用方面的潜力，全文从四个方面入手，对通信机房空调工程资源的节能优化提出可行性的建议和措施。关键词：通信机房；节能；空调节能减排走可持续发展的道路是目前我国实施的重要经济战略目标，在加快经济发展的同时，如何合理化的利用资源，最大程度上减少损耗是我们应该重视的问题。尤其是在通信机房空调工程方面，怎样才能在最大程度上减少耗电，降低空调设备运行成本，就成了通信行业合理利用资源的关键。本文主要针对目前通信机房的资源合理化利用进行分析，找出资源损耗的突破口，进行空调资源的很合理优化和配置。对通信机房的空调系统节能潜力进行分析，涵盖空调产品的节能及资源优化设计等内容，从四个方面来分别阐述空调系统的节能手段，并提出各种手段的可执行方式和具体措施。1、机房空调气流组织的科学化要想实现机房内节能效益的目标，合理解决巨大能耗问题，就必须对机房内空调系统的气流组织进行合理的分析。机房内的气流组织应包括机房大环境的气流组织和通信机柜内部的气流组织，所以机房空调气流组织的科学化解决方案应立足这两方面予以考虑。1.1机房送风方式应优先考虑地板下送风首先，在机房的送风方式上就存在着很大的问题，这也是导致资源浪费的一个重要原因。目前通信机房规划大多数采用上走线上送风方式，而专用空调上送风方式主要采用风帽直接吹送和风管送风两种常见方式，但这两种送风方式由于造成机房内空调送风断面过大，且系统调节性能较差，不能实现机房内系统总风量的高效、合理的分配。想要解决机房内热量分布不均匀，局部过热的问题，就要设计出科学合理的送风方式。建议通信机房在层高满足的条件下优先采用地板下送风方式。根据实际工程案例进行经济性分析，下送风方式比上送风方式普遍可节约20％左右的运行费用，节能效应显著。在使用地下送方的方案过程中，以下几个问题是需要特别注意的：(1)地板下只准通风，严禁布放线缆(消防用线缆除外)；(2)架空层下有效净空高度一般应控制在350～500mm范围内；(3)送风距离易小于15m。若送风距离超过15m，可以考虑两侧安装空调送风或地板下安装风管进行远距离输送；(4)地板架空层下的水泥楼面应铺设不燃烧材料制造的隔热保温层和保护层，防止楼层水泥面或下层天花板结露。1.2机柜内气流组织合理化判断机柜内部的的气流组织是否合理，就要看他是否能够及时的将热量散发道周围的环境当中。一方面要求机房大环境有良好的气流组织和适宜的环境参数(温度、湿度等)，另外一方面要求通信机柜具备良好的散热工艺。目前在通信机房空调工程中，主要存在以下四个问题，影响了机柜内部气流组织的散热。(1)机柜前后门开孔率不足，有些在前柜门位置还设置有防尘网，造成冷气进入阻力过大；(2)有些机房通信机柜内部堆放的设备过于密集，气流流道过于狭窄，内部气流循环不通畅；(3)柜内气流组织不合理，冷、热气流混合现象明显；(4)一些散热量大的通信设备机柜缺少风扇强制排风，仅靠机柜内部自然排风散热效果较差。针对上文中提到的问题，在设计之初就应该准备优化的方案，保证机柜内部的散热效果。比如应增加通信机柜的柜门开孔率，内部结构形式寻求更合理的流道设计，散热量大的机柜应考虑强制排风，进风量应可以根据柜内设备安装情况进行调节。而对于一些设备散热量较大且采用上送风的机房，可以考虑采用开放型货架式机柜。通信设备均搁置在完全敞开式的托架平台上，设备散发的热量可以迅速地释放到周围环境中，散热效果得到极大改善，当然这种开放式机柜也会对设备安装管理带来一些问题。2、水冷替代风冷或采用双冷源机组通信机房的空调设备如何选择，对于资源是否能够合理化的进行运用，也起到了至关重要的作用。目前通信机房空调大多数采用单元式风冷型专用空调机组，在安装灵活、可靠安全的同时，也存在性能系数较低、运行性能不稳定、受室外环境温度变化波动较大、室内外机组安装管线较短、室外机组占用大量建筑面积的缺点。从减低能耗的角度出发，空调设备选择水冷型要明显的优于风冷型的设备。水冷机组性能系数高于风冷机组，在通信机房中推广水冷型专用空调机组能够节电降耗，特别是在一些中、大型项目上不但节能效益显著，而且可以减少空调设备的投资。想要最大限度的降低能耗节约资源成本，中大型的企业选择冷冻水型或冷却水型机组都可以实现其目的。从提高系统的安全可靠性角度出发，在通信机房项目中推荐采用双冷源机组。通常来说，双冷源机组常见的主要是风冷+冷冻水型或风冷+冷却水型两种机组。在大多数季节中系统主要启用经济节能的水冷系统，而在不满足水冷型机组运行的季节或系统发生故障及检修维护时才启用风冷系统。采用双冷源机组虽然会增加项目的初投资费用，但系统安全可靠性较高，且运营成本可以大大降低。3、直接利用室外自然冷源通信机房的空调设备想要节省资源，直接从室外引进冷风资源也是不错的选择。根据各地气象条件特点，在这些季节可以直接利用室外丰富的自然冷源对机房环境降温，从而可以大大缩短专用空调机组的压缩机的全年运行时问。这样不但节约了大量的电能，同时也延长了空调机的使用寿命，减少了空调机组的维护工作量，降低了维护成本。这一节能的原理也已经广泛的运用到了实际空调资源中，今天主要对两个比较成功的案例进行分析。3.1FCX系列节能空调在实际的运用中，FCX系列节能空调的主要原理是将室外的自然风过滤后直接进行运用，在机组内新风同室内回风充分混合后送人湿膜加湿器加湿，然后由送风机将处理后的空气送入室内。引入室外新风会降低室内空气的含湿量，通过湿膜加湿器加湿后，提高室内空气的含湿量。同时，室内空气通过湿膜后温度会降低5℃左右。特点：新风直接引入型节能空调机组没有传热损失，运行效率高。只要室外的温度低于12°，全年都可以进时使用，这一技术大大的节省了压缩机浪费的能源。同时机组配置的湿膜加湿器可以替代机房空调的加湿器，节约大量能源。3.2FCR系列机房节能空调FCR的主要原理是：采用板式显热换热器为核心部件，在换热芯体内室内室外的空气合一自然的进行能量的交换。室外新风引入显热交换器，对室内空气进行冷却降温处理，然后排出室外；被冷却后的室内空气再送回室内，达到为机房降温的目的。特点：此项技术可以保证室内的空气的洁净度和适度，版式显热换热器的材质为耐腐蚀亲水铝箔，采用特殊工艺加工而成。换热通道面积大风阻小，具有换热效率高、使用寿命长和维护简单的优点。4、确定合理的机房环境温度确定合理的机房环境温度也是资源合理化运用的重要条件，机房内的环境参数也有规范和标准的要求，一般来说温度控制在24℃±2℃，湿度50％±5％左右，而一般通信设备电子元器件正常的工作温度范围较大，上限一般在35℃～40℃左右。为了保证机柜内部的通信设备散热效果良好，必须保证机房过道环境温度较低，空调设备保持在送风出口和回风温度较低的工况下运行，从而使空调设备制冷系数降低，能耗损失较大。减少机房环境和机柜内部的温度梯度差是降低能耗的而重要途径。改善机房大环境和通信机柜内部的气体流组织，特别是通信机柜的结构形式是至关重要的。若机房气流组织更为科学合理、通信机柜散热工艺有较大改善，特别是采用开放型货架式机柜，就可以大大减少机柜内、外的温度梯度差值。适当提高机房环境温度的要求，提高空调送、回风温度，通过调整空调设备运行工况的方式提高制冷系数，就能降低空调设备运行能耗。