| 摘要：本文对通信机房利用自然冷源为机房降温进行探讨，论证了不同方式利用自然冷源替代机房空调的可行性和利弊。 |
二、电信机房节能降耗的可行性
这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的。从而减少机房空调的使用时间，达到节约电能的目的。利用室外冷源的方式主要有三种方式：
1、直接引入式新风系统
直接将室外新风送入机房内，当室外空气温度较低时，可以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，则仍然开启空调工作。
2、热回收式新风换气机新风系统
使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量，室外空气并不直接进入室内；而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。
3、乙二醇干冷器热交换系统
乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进行热交换，将其自然冷却获取冷量，再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气，最后由送风机将冷却后的空气送入室内。
我国幅员辽阔，地形复杂。各地由于纬度、地势和地理条件不同，气候差异悬殊。因此，同样方式的节能效果会因地而异，因此，在对机房空调节能改造时，要根据当地的气象条件和室内安装空间选择合理的利用室外冷源的方式。
1)直接引入式新风系统
图1为直接利用室外冷空气进行空气处理过程的i-d图.由于机房的空调送风温度不得低于机房空气的露点温度,所以首先要对室外空气进行加热(及过程①),使送风温度达到t=10℃;过程②是冬季干燥空气的加湿的过程;过程③是利用送风温差进行吸热(制冷)的过程.
图1 直接里哟偶那个室外冷空气进行空气处理
下面对空气处理过程的能耗进行分析.
室外冷空的加热过程可以写成:Qj=L*G*ρ*(th-tW)---(1)
其中:Qj-所需加热量(KJ/h)L-机组风量(m³/h)
G-空气的比热(1.01KJ/KG•℃)ρ-空气比重(kg/m³)
Th-送风温度(℃)tW-室外空气计算温度(℃)
空气的加湿量可以写为:
W=L*(dn-dw)/1000---(2)
其中:W-所需的加湿量(kg/h)dn-室内空气含湿量(g/kg)
dw-室外空气含湿量(g/kg)
机房专用空调通常使用电极式加湿,电极式加湿器每小时、每千克加湿量耗电0.74KW,所以,电极式加湿器的耗电为:
N=W/0.74=L*(dn-dw)/740---(3)
室外冷空气的有效制冷量为:
Ql=L*G*ρ*(tn-th)---(4)
其中:Ql-有效制冷量(KW)tn-室内温度(℃)
空气处理过程的能耗分析:
从图1中可以知道,tn=10℃、tW=-29℃、ρ=1.2将这些数据代入式⑴、式⑵、式⑶和式⑷可以得到:
Qj=L*1.01*1.2*(10+29)/3600=0.0131L
Ql=L*1.01*1.2*(20-10)/3600=0.00334L
N=L*(6.7-0.3)/740=0086L
由上述计算结果可以得到:
Qj/Ql=0.0131L/0.00334L=3.8
N/Ql=0.0086L/0.00334L=2.5
通过以上计算可以得出如下结论:在室外气温-29℃,若引入室外冷空气满足交换机房室内的温湿度,虽然利用了自然冷源,但是要花费所节省冷量3.8倍能量去加热冷空气,以保证送风温度不低于露点温度;另外还需要花费所有冷量2.5倍能量保证机房环境湿度的要求.当室外温度随季节从最低温度从最低逐渐升高时,加热所花费的能量逐渐减少,当室外温度达到10℃,不需要加热,但是仍花费的能量去加湿.
综上所述,利用室外丰富冷源对通信机房降温,必须解决对新风的二次加热和加湿问题,否则不会达到节能效果。
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