水冷型机房空调在高寒地区的应用

通信设备的稳定运行，离不开机房专用空调，如果采用风冷型机型，大楼4层以上的室外器较难处理。而水冷型机组室外部分有冷却塔，可放置在裙楼顶，也可在方便的地方设置平台，当采用系统供水、多台机组共用时，又比较经济。水冷型机组在南方地区多有应用，但是一直未能在北方特别是高寒地区推广。主要原因是冬季温度特别低，达-40℃。但经过我们的努力探索，进行了有益的尝试。一、系统方案一栋1997年建的15层电信综合大楼，一期目标为14、15层交换机房全部制冷，约须30万大卡，选用了9台力博特MDP035W机房专用空调。水系统如图1所示。主要有裙楼顶的冷却塔、地下室的冷却水箱、冷却循环泵和连接管路。热量带走；温度较高的冷却水回水流经冷却塔，将热量散发到外界环境中，温度较低的冷却水回流到水箱，再由循环泵打到机组，又开始一个新的循环。这实际上就是中央空调的冷却水循环，完成一般室外器的功能众所周知，机房专用空调是一年24h运行的，相应的冷却塔也要常年运行。对于四季如春的地区当然没问题，但是，对于高寒地区，滴水成冰的冬季，-40℃的低温，无法保证不结冰。所以必须采取相应的措施。措施1：采用温度控制系统增加部分管路如图1虚线所示，还有3个电动阀V5V6、V7，一个温度传感器。传感器设在冷却水箱出口，根据温度高低控制3个电动阀的开闭。在夏季及春、秋季节，室外温度较高．关闭虚线所示的管路，回水经冷却塔冷却后回水箱，完成循环。在冬季，打开图1中虚线所示管路．开启电动阀控制系统。当回水温度高于35℃时，V5关闭，V6打开，V7关闭。让回水经冷却塔冷却f当回水温度低于25℃时，V5打开、V6关闭、V7打开，关闭去冷却塔水路．使回水不经冷却塔直接回到水箱，自然散热。注意：与冷却塔相连的水平走向的管路必须有一定的倾斜度，以使管路积水能快速回流到水箱。此外BC管路的设置也是为了积水快速回流，以免残水冻结。此设计的主要思想是：流量、流速一定，只要回水温度足够高，携带的热量足够大，就不会冻结；若温度低刊一定程度。携带的热量不足，就会被冻结。措施2：采用了37m的大水箱设计增大水箱容量，可增加自然换热量，当水量足够大时，可以全部散去由机组带来的热量，这时就不用采用室外冷却塔。即使只散去部分热量，也能延长时闻温度变化时间，避免电动阀频繁动作。措施3：结冰应急措施如发生意外情况，致使冷却塔结冰不能使用．必须关闭室外循环管路。这时只能通过大容量水箱散发热量，必要时可以接一个水循环，注入冷水放掉热水，增加散热量。二、系统经济评价水冷型机房专用空调相对于风冷型的主要优点在于它的经济性。系统可分为两部分；主机和多机共用的水系统。水系统属一次性固定投资，设计时按终期容量考虑并留有一定的裕量。主机投资较大，按机房发展的要求逐步添加。一期目标为9台MDP035W，终期为15台。另外，机组运行维护成本方面，水冷与风冷基本没有差别则只比较设备投资，如表1所示。型号规格水冷型MDPO35W风冷型LD37A一期造价16.6万×9台+15万=164.4万25万×9台=225万单位功率造价164.4万/9/35=0.53万元/千瓦225万/9/37=0.68万元/千瓦小结节省投资225-164.4=60.6万元人民币即节约造价的（0.68/0.53）-1=29%终期造价16.6万×15台+15万=264万35万×15台=375万单位功率造价364万/15/35=0.51万元/千万375万/15/37=0.68万元/千瓦小结节省投资375-264=111万元人民币即节约造价的（0.68-0.51）-1=34%可见，批量采用水冷型机组可以节约大量的资金，主要是省去了占空调造价1/3的室外机，改由统一的冷却水循环系统代替，而此水循环系统造价仅相当于两台室外器的价格。所以只要采用两台以上的机房专用空调，就值得选水冷型机组，而且数量越多，经济性越明显。三、总结此水冷型机房专用空调系统自1998年4月投入运行以来，运行平稳。效果很好冬天根本不用开启室外玲却塔，只用大水箱就能满足机房制冷要求，主要是外循环容量按20台机组设计，运行9台时产生的热量还很小。夏天制冷效果特别好。水冷型机房专用空调系统造价较低．不影响美观，很值得推广。