通信机房降温的节能措施及水蒸发冷气机的关键技术条件A、前言据统计，在全国通信运营商的近200万个通信机房基站中，由于机房相对要求密闭，全 年空调使用时间长，空调能耗达到机房基站总能耗的50%以上，年空调耗电300多亿度。空调专业人士非常清楚，采用不同技术方案，机房基站空调能耗至少可以减小50%。在 节能减排的大趋势下，运营商开始尝试使用各种节能措施。B、一二类机房常见节能措施由于一二类机房洁净度要求高，所以一般来说不宜采用开放式纯新风系统或新风水帘系 统，原因详见一篇百度文档南方的一二类通信机房能用新风水帘系统降温吗？中所分析。一二类机房常见的降温节能措施及各自特点概述如下：1, 压缩式空调系统的节能。如所谓的冷媒添加剂、高能效空调、空调节电器等等。此类措施节能效果非常有限，因为即使10%的能效提高在空调领域都是一个巨大成就, 这也是国内外各大品牌空调厂家制冷专家长期致力的工作。举个反例，如果冷媒添加剂节能 率超过10%且对制冷系统无害，那么这项节能措施早应广泛应用在了千家万户。2、压缩式空调的精确送风或者机柜制冷。这种节能措施针对机房通信机柜内部降温，而忽略或者不保证机房内环境。此类措施的设计初衷是考虑夏季高温时，围护传热会增加机房 空调负荷。所以在夏季高温季节有一些节能效果。但是，以下原因导致此方式性价比不高。1）一年中当大多数气候室外气温低于26C时，机房围护结构此时本应该开始向室外散热，而由于采用了机柜降温，此时室内向室外散热减小，空调能耗反而略有增加。2）由于机房热负荷中80%以上来源于机柜散热，围护和灯光负荷较小，所以针对机柜的 降温和精确送风并不能明显减少空调负荷。3）此类措施改造成本高，而性价比不高。还不如仅仅加大机柜内的排风量从而降低机柜 内平均温度，如此可以提高机房环境温度标准以实现节能。3、外墙或屋顶隔热涂料。对于彩钢结构机房而言，由于围护导热本身就小，再加上如前 所述机房负荷中80%以上来源于机柜热负荷，所以隔热涂料作用很小。但对于围护传热较大的实心墙体机房，优良的隔热涂料还是能很有效减小传热负荷。4、热管换热器。热管换热器在室外气候低于18笆左右时，能独立承担机房降温，此类含冷媒及铜管的换热器其系统成本高，性价比非常一般。设计的初衷是采用了热管从室外到 室内的超导热功能。但恰恰在室内和室外两侧换热器中，对于热传导中占90%以上热阻的空 气与翅片传热方面，没有任何改善。也就是说，室内热量向室外传递，近95%阻力来自于翅 片与空气的热交换过程，而热管只是强化了室内翅片到室外翅片这个热阻只占5%,只需采用 冷却水循环就能高效传热的环节。所以这项节能措施是“抓小放大”，不可能有好的性价比。5, 冷却水换热器。冷却水通过水泵的循环，将室内热量传导至室外，其在室外20C左 右时，能够独立承担机房降温。工作能效与热管换热器大致相同，但造价更低，性价比更高。6,乙二换热器。冷却水换热器在冬季低温时,水管存在冻裂的风险。设计者采用了在-30C仍不结冰的乙二醇溶液替代冷却水。但是由于乙二醇溶液粘度及密度远远大于水，所以不仅投资增加，水泵功耗也增加。而冷却水系统，本来完金可以通过水泵及风机的变频，来保持水温不致于冻结。7, 井水空调。能够打出有足够流量的18C井水，那是多么幸运的高性价比空调。然而, 井水的回灌，特别是24小时热负荷不间断的送入土壤，一般来说会使周围土壤温度升高，进 而使井水温度升高，从而满足不了持续降温要求。再说，井水流量、井水温度、回灌位置、 水源深浅影响水泵功耗等等诸多原因，导致此节能措施有很大不确定性。8, 原有普通空调柜机的机房加装水蒸发冷气机循环风使用。出于初投资考虑，许多机房 安装的是普通家用空调柜机，这种柜机在机房使用存在以下明显不足：1) ,由于循环风量只有机房专用空调的30%,所以室内温度不均匀，对部分机柜有影响。2) ,由于没有加湿功能，室内湿度太低容易产生静电。3) ,由于室内湿度太低，此空调柜机能效明显降低，因为家用舒适性空调设计工况在 60%左右才有较高能效。鉴于此，采用极低耗电的适当台数的室内吊挂式水蒸发冷气机与原有空调结合使用，分 散布置，采用循环风而不是全新风。投资很低，并且以上三个问题全部解决。只是，切不可采用底部带水槽水泵循环供水的机型，因为那样存在溢水漏水隐患，而应 该采用电磁阀按需供水方式，底部永不积水；另外，由于湿帘吸水储水扩散的滞后特性，同 时采用出风口及室内空间湿度上限控制，远比单纯控制房间内湿度科学有效。国内厂家中，目前普泽公司的一款采用旁通混合专利控制出风湿度的室内吊挂机型，非 常符合此类场所使用。9, 压缩式空调冷凝翅片喷雾。这是一项性价比很好的节能措施，在采用软化和过滤后的 水，及选用合适的喷雾泵情况下，夏季空调能耗能降低1015%。10、冷却塔干式空调箱系统。原理与前述冷却水换热器类似，但不同的是此冷却水并非直接与室外空气换热,而是通过冷却塔,制取接近大气湿球;L度的冷却水。在干燥地区湿球温度常可比室外温度低10度以上，而在南方，湿球温度也往往比室外温度低38C。因此, 此类系统在许多干燥地区或夏季温度不高的地区，可以完全取代空调；即时在南方使用，其 性价比也远高于冷却水换热器。如果室内干式空调箱换热器能够对机柜热回风进行预冷，则可以使此系统在目前一二类 机房降温所有节能措施中具有最高的节能率，非常适宜大范围推广。C、三类机房常见节能措施通信三类机房对温湿度、洁净度要求较一二类机房低，除了适当选用到上述一些节能措 施外，采用经过滤的新风系统能大幅降低空调能耗，金年节能率约可达3040%。特别是采 用水蒸发降温的新风水帘系统，具有最高的性价比及节能率，全年节能率一般可达6080%。但是，水蒸发新风水帘式冷气机由于湿帘的吸水储水及扩散具有滞后性这一独特性能， 所以在湿度控制方面非常特别，甚至连大多数空调专业人士都想当然地采用湿度达到设定就 自动停止加水的传统方法，而这种错误的湿度控制方法是导致新风水帘系统在大多数案例中 湿度控制失败的主要原因。除此之外，新风水帘系统在一些案例中存在以下不科学的使用方法及场合：1、新风水帘用于一二类机房。正如在南方的一二类通信机房能用新风水帘系统降温 吗？一文中，新风水帘如果风量不大其节能率就低，如果风量大换气次数大，则无法保证 机房洁净度，并可能使室外污染和有害气体影响机房精密设备。2、外挂式新风水帘机用于无人值守基站。从降温效果而言，并没有太大影响。但是无人值守的野外基站采用外挂式新风水帘机除了易遭盗损，易老化外，纸质湿帘如何防火（如烟 头）也不容忽视。3, 新风水帘式冷气机用于机柜精确送风。这种措施隐患非常大，因为才前除了普泽公司一款采用旁通混合发明专利技术的产品外，尚没有发现其他厂家产品能够控制出风湿度上限, 出风曰湿度因此必定超标（甚至达到饱和），如果此出风直接送入机柜，会造成很大隐患。再则，新风送入洁净度要求高的一二类机房空间内尚存在过滤不达标、可能的有害气 体污染等隐患，何况直接送入机柜。4, 在面积不大的机房基站采用离心式新风水帘机。离心风机压头大，风量小，适合连接 风管送风。离心风机出风口静压大给行外人一个错觉是离心风机风量大，这常常导致运营商 进行了不节能的设备选型。因为在同样风量的情况下，离心风机功耗会比轴流风机高34倍。机柜设备温降幅度 跟风量有关，而跟风曰风压大小无关。因此，对于三类机房由于面积较小，完金没有必要接 风管，更没有必要采用离心风机徒增能耗。D、通信机房降温最佳方案综述根据上述比较分析，在各类通信机房降温方案中，应该根据机房所处地域、位置、水源 情况等做具体分析，采用某项或多项节能措施综合使用，以使性价比更高、节能率更高。但是在上述节能措施中，由于新风水帘系统节能率可以高达6080%。所以在能够适用 的三类机房基站中，应该尽量创造条件及配套技术推广使用。如在江西省已经开始推广的自 来水、简易管井、雨水收集三种供水方式，能使南方绝大多数基站具备安装条件。用于三类基站的新风水帘机型中，普泽公司儿款产品非常独特完善，其采用室内吊挂, 底盘无水槽无水泵，控制系统能检测室外焙值及显示湿球温度值以实现跟空调自动切换使用、 一 组温湿度传感器、按需电磁阀开启加水、出风湿度达到设定即关水同时电动平移内部湿帘 并比例旁通混合干热空气的发明专利技术、以及其他各类告警和三遥功能。此项节能措施非 常值得继续大面积推广。用于一二类机房的冷却塔干式空调箱系统分为系统单独工作、预冷机柜热风并与空调同 时工作、空调单独工作等三种工况。同时确保机房封闭运行下的洁净度，并且在所有适合于 一二类机房的节能措施中，其性价比和节能率是最高的。它的大范围推广将对通信一二类机 房节能减排做出巨大贡献。