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      江蘇聯通環保空調工程應用實例綜合分析

      來源:蘇州諾華德環保空調 發布時間:2012年06月06日 瀏覽量:8154

      從2010年11月開始,中國聯通江蘇分公司(以下簡稱江蘇聯通)通過比較環保空調與機房精密空調、智能通風系統、熱交換器的功效,發現環保空調在通信機房應用的可行性及效果有獨到之處。江蘇聯通針對通信機房環境和控制要求,與環保空調專業廠商合作,開發了可用于通信中心機房、基站的環保空調系統,并通過不斷試點,最終大范圍應用在了現網之中。

      截止2012年10月份,全省共建設完成535個基站環保空調,每年約可節省電費375萬元;同時,共建設完成22個機樓的92個機房改造,安裝225臺環保空調,月均節省電費43萬元,年約可節省電費387萬元(9個月計算)。

      環保空調工程應用實例

      2010年11月,江蘇聯通根據蒸發冷卻原理,自制一套水簾通風系統,在南平關口局機房進行試驗。從試驗的結果看,節能效果非常明顯,機房的溫度、相對濕度、潔凈度都可以滿足要求。但試驗用簡易水簾通風系統安裝時,需在機房的進風側、排風側開大孔洞,不能滿足機房的消防安全要求,而且高溫天氣開啟空調時不能滿足機房的密封等要求。根據通信機房特點,我公司與環保空調專業廠商合作,成立環保空調項目研發小組,已完成一個中心機房、兩個基站的試驗,驗證了環保空調適用于中心機房、基站等通信局站。現以蘇州金山數據機房、榕路活動房基站應用實例,進行詳細說明。

      1、金山數據機房

      機房概況。金山數據機房面積為380m,層高4m;機房主設備功耗45kw(直流負荷296AX54V+交流負荷112A×220V,效率按0.9計算);配置3臺機房精密空調,每臺空調制冷量為46kW、功耗為15.6kW;夏季高溫季節3臺機房精密空調均需處于制冷狀態,其他季節1~2臺空調處于制冷狀態,為了保證機房環境溫度的均衡性,3臺空調全年365天均處于運行狀態。該機房全年耗電約65.875-度,其中空調耗電約26.4萬度。

      環保空調設計方案。我們設計了安裝5臺環保空調,每臺環保空調的設計風量為15000m3/h、功耗為1.1kw;對應配置5臺抽風機,每臺抽風機的排風量為10000m3/h、功耗為1.1kw:機房安裝的送風管高度為2.1m。如圖所示。

      圖1 金山數據機房環保空調設計方案

      表1環保空調耗水量

       

      每臺每小時理論耗水量(升)

      水冷空調數量(臺)

      月總耗水量(噸)

      水費單價(元)

      月水費(元)

      金山數據機房

      20~25

      5

      90

      2

      180

      榕路活動房基站

      6~8

      1

      5.76

      2

      11.52

      機房的最大換氣次數為:15000X5/(380X2.1)=90次/小時。當室外溫度25℃,相對濕度80%時,送風口溫度22.8℃(相對濕度為30%時,送風口溫度只有16.1℃);當室外溫度35℃,相對濕度35%時,送風口溫度約為24.2℃。因此,當室外溫度低于25℃,相對濕度低于80%時:以及當室外溫度高于30℃小于35℃,相對濕度低于35%時,理論上環保空調基本上可以滿足機房的制冷要求,不需啟動機房精密空調。

      運行情況。蘇州金山數據機房的環保空調改造項目于2009年1月23日改造完成,1月23日至2月22日期間,室外溫度基本上都在32℃以內,一直采用環保空調進行制冷降溫,未啟動機房精密空調。

      經過測試,我們發現當室外溫度在7℃~25℃問變化時,機房環境溫度控制在18℃~22℃范圍;當室外溫度升高到132℃(室外相對濕度為48%)時,機房環境溫度為24℃,滿足機房的溫度要求。

      機房相對濕度略高于室外相對濕度(1月26日~28日下雨,且室外溫度低于10℃例外),當室外相對濕度在35%~70%間變化時,機房相對濕度基本控制在55%~73%范圍內。以上機房相對濕度的測量點為距環保空調送風口1.5m處,我們通過現場測量還發現,距離送風口越遠,相對濕度也相對應降低,在機房及機柜表面沒有發現結露現象。滿足機房的相對濕度要求。

      2、榕路活動房基站

      基站概況。基站為彩鋼板結構的活動房,基站面積約為13m2,層高為2.8m。基站主設備功耗3.6kW(直流負荷60AX54V,效率按0.9計算);配置2臺2匹的基站專用空調。

      環保空調設計方案。我們具體設計安裝了1臺環保空調,環保空調的設計風量為55003/h、功耗為0.25kw;對應配置2臺抽風機,抽風機的排風量為1500m3/h、功耗為0.1kw:基站安裝的送風管高度為2.0m。如圖2所示。

      圖2 榕路活動房基站空調設計方案

      表2:不同制冷方案功效對比

       

      機房精密空調

      水冷空調

      智能通風系統

      熱交換器

      工作原理及降溫方式

      封閉式房間,機械制冷

      通風方式+水蒸發制冷

      通風方式無制冷功能

      封閉式房間,熱交換,無制冷功能

      耗電量

      ——

      精密空調的10%~20%

      精密空調的10%~20%

      精密空調的10%~20%

      送風口溫度

      15℃左右

      低于室外溫度

      高于室外溫度

      高于室外溫度

      防塵效果

      不理想

      加溫效果

      ×

      結論

      屬傳統式制冷方案,技術成熟,但能耗大

      適用于有水源所有通風局站,干燥地區效果最好。

      適用于周邊灰塵小、室外溫度低于要求控制溫度的基站。

      適用于室外溫度低于要求控制溫度10℃以上的局站

      基站的最大換氣次數為:5500×1/13×2.0=200次/時。當室外溫度30℃,相對濕度80%時,送風口溫度27.6℃(相對濕度為3O%時,送風口溫度只有19.8℃);當室外溫度40℃,相對濕度30%時,送風口溫度約為27.4℃。因此,當室外溫度低于30℃,相對濕度低于80%時:以及當室外溫度高于30℃小于40℃,相對濕度低于30%時,理論上環保空調基本上可以滿足機房的制冷要求,不需啟動機房精密空調。

      運行情況。從1月22日至24日,啟動水冷降溫系統進行工作后,機房的室內溫度最高值為28.1℃,最低值為25.7℃,濕度最大值為47.9%,最小值為37%,均能滿足基站的環境要求。

      環保空調節能效果

      1、耗電餐實際測試數據

      在環保空調投入使用前,金山數據機房每臺機房精密空調各安裝一個獨立的三相電表,記錄每天空調的耗電量,從1月15日~23日的8天(192/小時)內空調累計耗電3971度,該期間平均室外溫度為152℃,室內平均溫度為15.2℃。安裝環保空調后,環保空調也單獨安裝三相電表,記錄每天環保空調的耗電量,從1月27日~2月4日的8天(192zJ\時)內環保空調累計耗電386度,該期間平均室外溫度為155℃,室內平均溫度為2O.7℃。

      從測試記錄看,金山機房環保空調較機房精密空調節能率達到9O%;按類似的方法,測得榕路活動房基站的節能率達到86%。

      2、耗水量及水費估算

      環保空調用水可循環使用,而且達到機房溫濕度要求時自動停止運行。按全速不問斷運行情況計算,金山機房、榕路活動房基站耗水量及水費見表1,1~2月實際測試耗水量不到

      三分之一。與節省的電費相比,需要的水費幾乎可以忽略不計。

      3、金山節能效果評估

      蘇州屬于中濕度地區,年平均相對濕度為72%,年平均溫度20.8℃,4月~6月三個月月均相對濕度超過75%,6月~9月月均溫度超過25℃。經過分析,可得出以下初步結論。

      其一,類似蘇州中濕度地區的通信中心機房:在室外溫度低于30℃的環境下,環保空調基本上都可以替代機房精密空調進行使用。預計每年可運行300天左右。蘇州金山數據機房2010年空調耗電約26.4萬度,預計2009年將可節省17萬度。

      其二,類似蘇州中濕度地區的通信基站:在室外溫度低于33℃的環境下(即除7月份的高溫天氣以外),環保空調基本上都可以替代基站專用空調進行使用。預計每年可運行320天以上。蘇州榕路活動房基站2010年總耗電4.5萬度(其中空調約1.6萬度),預計2009年將可節省1.3萬度。

      其三,類似烏魯木齊干燥地區,環保空調可使用的時間將更長,甚至除個別高溫天氣外可以全年替代機房精密空調、基站專用空調進行使用,節能效果將更為顯著。

      待改進的功能

      經過對金山數據機房以及2個通信基站環保空調的試驗,部分功能還有待進一步改善,部分指標的可靠性也需進一步觀察和測試,主要包括以下幾個方面。

      其一,通信中心機房的環保空調與機房精密空調聯動方面。金山數據機房內有多臺不同品牌的機房精密空調,從現場實際測試情況看,個別品牌的機房精密空調無法與環保空調進行自動聯動切換,該功能還需進一步完善。

      其二,通信中心機房環保空調與消防系統的聯動方面。目前設計的模式是:一旦出現火災時,可以通過一鍵控制方式按下緊急關機開關停止環保空調機運行(在此情況下不與空調聯動),同時密閉進排消防防火閥門,保證機房的絕對密封。

      其三,通信基站強制抽風改為自然出風。目前的試驗方案是安裝2臺排風量為1500m3/h的軸流風機,進行強制排風,每臺風機功耗為0.1kW。計劃將強制排風改造成自然通風,減少風機的功耗,進一步節能,該方案目前正在測試階段。

      綜上所述,環保空調是以水代替氟利昂作為制冷劑,將室外空氣經過水降溫、水除塵及濾網過濾后再送入機房的新型節能、環保空調,較傳統式機械制冷空調節能效果達到80%以上。環保空調不僅可以應用于通信基站,而且可以在通信中心機房進行使用。對于蘇州等中濕度地區的通信機房預計每年可替代機房精密空調運行300天左右;通信基站預計每年可替代基站專用空調運行320天以上。對于西北干燥地區,環保空調可運行的時間將更長,除個別高溫天氣外可以全年替代機房精密空調、基站專用空調運行I廿能效果將更為顯著。

      本文由蘇州諾華德環保空調(http://www.ldm2w4.fun)編輯發表,未經得我司許可,不得擅自轉載!

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