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通信机房新风节能系统
添加时间:2017-07-24
        新风节能技术的应用可大大降低空调能耗,这是目前空调系统最有效的节能措施之一。例如,上海地区可以利用时间为210天,北方利用时间就更长;这种方法的节能效果非常明显,根据资料,部分节能效果高达70%。
        智能新风节能系统以先进的温湿度控制理论作为设计依据,具有显著的节能效果。温湿度控制理论是以空调系统中的“风系统”为理论依据,结合大自然的能量与自动化控制理论进行改造,在保证机房温、湿度及洁净度的前提下,透过传感器实时地比较机房室内外的温、湿度,当室外温、湿度达到可利用标准时,机房节能控制模块就控制进风设备开始工作,引入室外经过净化、处理后的新风,降低空调负荷甚至停用空调,应用大自然的能量达到最佳的节能效果。
        但是为了引入外界的新风,需对墙体开孔等,对机房土建和消防会有一定的影响。新风系统在下列环境条件下应能正常工作。
        (1)室内环境温度为5~40℃。
        (2)室外环境温度为-30~+45℃。
        (3)相对湿度不大于90%。
        (4)海拔高度小于2000m。
       注:海拔高度超过2000m时需降额使用或与用户协商。
 
1、新风系统的分类及名自特点
        (1)按风量来分可分为:
        ① 小型系统:额定风量≤3000m³/h。
        ② 中型系统:3000m³/h<额定风量≤9000m³/h。
        ③ 大型系统:额定风量>9000m³/h。
        (2)按照新风进入室内的形式可分为新风直接冷却(直排式)和新风间接冷却(热交换式)。
        1. 机房新风直接冷却系统(直排式)
        当室外空气温度较低时,直接将室外低温空气送至室内,为室内降温;当室外温度高,不足以带走室内热量时,则开启空调。该方式直接引入室外的空气,机房环境易受外界的影响。
        产品结构依据空气动力学的原理,在机房相对的两面墙壁上按不同的高度开两个孔,分别作为出风口和进风口。在排风扇的作用下,使机房内形成流动气流,不断地引进低温的室外空气,排出高温的室内空气,从而达到降温节能的目的。
        新风直接冷却系统主要由进风装置、过滤装置、排风装置、加湿装置(可选)、控制器、环境监测传感器和其他安装附件(如调节阀、管道系统等)组成。
        在实际应用中,有不同的排风模式,包括主动进风被动排风、被动进风主动排风、主动进风/主动排风等。其中,主动进风被动排风方式是机房较为适合的送风方式,被多数的厂家推广使用。
        但该新风置换系统具有以下缺点:
        (1)户外空气质量难以保证符合机房设备对尘埃度的要求,需要加装防尘栅,并定期对其进行清洗和更换,维护成本高。
        (2)当户外湿度较大或者空气质量差时,必须关闭进风口。
        (3)由于新风导入、机房内空气的导出,使得机房内原有火灾报警检测灵敏度降低或失效,因此给机房安全带来很大的隐患。
        (4)户外环境中的有害或者腐蚀气体及微尘会进入机房,影响机房内设备(机柜等)的安全运行,存在运行安全隐患。
        2. 机房新风间接冷却系统(热交换式)
        该类产品由两套独立的循环风道组成,室外冷空气经过管道,进入室内换热器与强制循环流动的室内热空气通过特制形状的金属换热芯体进行热量交换,从而降低室内温度。控制器的功能智能化,可以实现与空调机的联动,按预定的程序执行换热器与空调机之间的开/关机。
        产品的关键部件是换热芯体,又称为能量回收装置,室外空气不进入机房,在换热芯体内完成热交换作用。
        热交换节能系统的主要优点如下:
        (1)系统独立内风道可保持室内气压、湿度始终不变、符合国家通信基站、机房设计标准。
        (2)隔离性:内外空气只进行热量交换,空气成分间完全隔离,解决了普通新风置换系统存在的问题,杜绝了户外空气进入机房内,可应用于通风系统无法使用的化工厂附近粉尘较大、海雾较大、气候恶劣等地区,确保通信设备安全可靠运行。
        (3)保湿性:因内外空气成分不交换,装置运行时,户内空气的湿度不会因装置运行而流失;相反,因为空调运行时间的减少,可以最大限度地减少因空调运行带走的户内空气湿度。
        (4)全气候性:不受外界环境影响,在合适的内外部温度温差条件下,可全气候运行。
 
2、节能产品的发展
        限制通风节能产品普及应用的原因主要是人们希望节能产品不仅能节电,也要避免对机房环境产生影响。因此,一些公司对产品进行了技术改进和发展。
        (1)一方面,直排式通风节能产品改进了空气灰尘含量检测与空气过滤与除尘能力。具体做法是分别增加室内、室外灰尘传感器,实时检测室内灰尘含量,经控制器及时发出报警信息及停机指令。增加进风口空气过滤除尘能力,在两层空气过滤棉的前端增加100目以上的细钢丝网,在钢丝网室外侧安装自动除尘刷,定时除尘。
        (2)另一方面,热交换式节能产品中应用新工艺提高换热芯体的热交换能力。研发新型换热芯体材料取代铝板等,努力降低生产成本。采用低功耗电动机,改进风箱结构,最大限度地提高节电率指标。
 
3、机房通风节能产品的适用性和经济性
        1. 节能产品的特点
        通过前面的介绍,我们可以将两类节能产品的性能特点进行对比,见下表:
 
直排式跟热交换式性能对比
 
对比项目/产品 直排式 热交换式
科技含量 低,结构简单 高,换热芯体的结构比较复杂
生产成本
是否对机房环境有影响 有,多次过滤后,进入机房空气中的扔含有灰尘颗粒 无,室内、外的空气隔离,没有灰尘进入机房
是否对机房设备有影响 有,空气中的偏酸或偏碱含量会进入机房,间接影响电子元器件的寿命 无,室内、外的空气隔离,不影响设备的工作状态
维护成本 高,需要定期清洗、更换空气过滤装置 低,产品结构上没有空气过滤装置,无需维护
运行节电率 较低
占用机房空间情况 占用机房内的空间小 占用机房内的空间大,有吸顶、落地、壁挂等多种形式可以选择
对安装环境的要求 因为需要在相对的两名墙壁上开孔,一面是背阴的北侧,所以要求是独立的房间 需要在背阴的北侧墙壁开两个相距1m以上的孔
 
        从上面的对比结果可以看到,直排式的主要特点是节电效率高,对机房所在地区的空气质量与环境状况要求较高;热交换式的主要特点是室外空气不进入室内,对机房环境没 影响,节电效率较低。
        2. 节能产品的适用性
        我国幅员辽阔,各个省不同地市/地区的地理环境、气温温差及空气质量的差异很大。参照节能产品的特点,可以看到气温温差及空气质量的优差,决定了是否有必要安装节能 品及安装哪一种类型的节能产品。通过实践考察与产品性能分析证明,节能产品具有适用性:温差大,空气质量差的地区适合安装热交换式;温差小的地区不需要安装通风节能产品;温差大,空气质量好的地区适合安装直排式。
另外,下列几个方面同样需要综合考虑是否适宜安装:
        1)机房耗电量的大小
        为获得理想的节电效果,应选择直流负荷大于45A的机房安装使用节能产品。
        2)机房所在地区是否潮湿
        沿海城市如果空气中含碱性成分过多或潮湿,则不适宜安装直排式;否则对通信设备中的电路板有腐蚀危害。
        3)机房是自建还是租用
        因为需要打过墙孔,对于租用的机房,需要得到出租方的同意后安装。
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