机房专用蒸发式冷气机在渭南某C类电信机房的应用.pdf
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1、556制冷与空调2023 年文章编号:1671-6612(2023)04-556-06机房专用蒸发式冷气机在渭南某 C 类电信机房的应用张振鹏强天伟李东林王秀(西安工程大学西安710048)【摘要】针对渭南市某电信机房空调系统节能改造要求,提出节能、环保的蒸发冷却技术,采用机房专用蒸发式冷气机对机房空调系统进行节能降温设计。为验证其降温效果是否满足 C 类机房的温湿度要求,测试其运行时温度和相对湿度,并进行分析,测试结果显示,机房内的平均温度波动范围为 26.628.1,平均相对湿度波动范围为 49.7%51.6%,满足 C 类机房温湿度要求;通过全年运行能耗和经济性分析,得改造后蒸发冷却空调
2、系统年节省电量 39837.4kWh,节省电费 19918.7元,节能率高达 54.1%,其投资回报周期也只有 4.3 年。【关键词】蒸发冷却;机房专用蒸发式冷气机;节能降温;运行能耗;节能率;投资回报周期中图分类号TU831文献标识码AApplication of EvaporativeAir Conditioner forComputer Room in a Class C Telecommunications Computer Room in WeinanZhang ZhenpengQiang TianweiLi DonglinWang Xiu(Xian Polytechnic Univ
3、ersity,Xian,710048)【Abstract】Aiming at the energy-saving transformation requirements of the air-conditioning system of a telecommunicationscomputer room in Weinan City,an energy-saving and environmentally friendly evaporative cooling technology is proposed,and thespecial evaporative air conditioner
4、in the computer room is used to carry out energy-saving and cooling design for theair-conditioning system of the computer room.In order to verify whether the cooling effect meets the temperature and humidityrequirements of the class C computer room,test its operating temperature and relative humidit
5、y,and analyze,the test results showthat the average temperature fluctuation range in the computer room is 26.6 28.1,and the average relative humidityfluctuation range is 49.7%51.6%,which meets the temperature and humidity requirements of the class C computer room;Through the annual operation energy
6、consumption and economic analysis,the evaporative cooling air conditioning system after therenovation saves 39837.4kWh of electricity per year,saves RMB 19,918.7 in electricity costs,saves 54.1%of energy saving rate,and its return on investment period is only 4.3 years.【Keywords】evaporative cooling;
7、Evaporative air conditioner for machine room;Energy saving and cooling;operating energyconsumption;Energy saving rate;payback cycle作者简介:张振鹏(1998.02-),男,在读硕士研究生,E-mail:通讯作者:强天伟(1970.11-),男,博士研究生,教授,E-mail:收稿日期:2023-04-030引言近几年,各行各业逐步吹响了节能减排的战斗号角,在宏观政策的引导下,电力、钢铁等高能耗行业纷纷加强技术革新,节能减排工作已经取得了初步成效,而集中新技术、新业
8、务的电信运营业与传统行业有着巨大的差异。为了深入贯彻落实科学第 37 卷第 4 期2023 年 8 月制冷与空调Refrigeration andAir ConditioningVol.37 No.4Aug.2023.556361第 37 卷第 4 期张振鹏,等:机房专用蒸发式冷气机在渭南某 C 类电信机房的应用557发展观,进一步降低企业运营成本,通信行业1已将节能减排工作逐步纳入各自的重要议事日程。通信机房作为节能减排的重点,对温度、湿度等要求更高,在企业节能减排工作中已经引起高度重视。目前,机房专用蒸发式冷气机已用于通信行业的节能改造工程2,并取得了巨大的节能效益。然而,在具体通信机房应
9、用机房专用蒸发式冷气机作为主要降温设备的应用研究相对较少。本文以渭南某 C 类电信机房为例,进行蒸发冷却3节能改造,主要包括方案设计、现场测试数据及分析、运行能耗和经济性分析。1机房专用蒸发式冷气机空调系统方案的确定1.1项目概况该机房位于渭南市某电信公司三楼,该机房结构尺寸为:长 11m、宽 5m、高 4m,目前只有一半面积有数据机柜。空调系统采用两台柜机空调,功率分别为 4.75kW 和 3.66kW。机房内共 17 个数据机柜,呈 3 列分布,照明系统包含 8 盏直管荧光灯。图 1 为机房平面图。图 1渭南市某电信机房平面图Fig.1Floor plan of a telecommuni
10、cations computer roomin Weinan City1.2方案设计电子信息系统机房设计规范中指出,机房空调系统夏季冷负荷应包括机房内设备散热、建筑围护结构的传热、通过外窗进入的太阳辐射热、人体散热、照明装置散热、新风负荷、伴随各种散热试湿过程产生的潜热4。由于该机房 IT 设备较少,平时无人员进入且常年密闭,忽略人体散热、新风负荷和伴随各种散热试湿过程产生的潜热。已知,17 个数据机柜 IT 负载功率为 19kW(发热量=IT负载功率),由 8 盏直管荧光灯组成的照明系统能耗为 0.6kW,通过查找机房围护结构传、导热系数以及外窗的传热系数,计算得出建筑围护结构的传热和通过外
11、窗进入的太阳辐射热为 4.8kW。机房整体冷负荷约为 24.4kW。1.2.1 选型计算国内通信局(站)机房环境条件要求与检测方法(YD/T 1821-2018)中规定,C 类通信机房环境条件要求为:干球温度 1028,相对湿度20%80%5。其中本文渭南市电信机房属于 C 类通信机房,为了确保机房的环境条件,本次设计取保守值,机房内设计温度取 28,相对湿度70%。根据设计经验当机房内送排风温差取 8时,机房的保证率最高。故机房室内设定温度为 28时,机房专用蒸发式冷气机送风温度应设计为20。3600/pgsngLQp Ctttt(1)式中,L 为冷气机实际送风量,m/h;Q 为机房内的冷负
12、荷,kW;为空气密度;Cp为空气比热;tn为室内设计温度。根据公式(1)计算得出6,机房专用蒸发式冷气机总送风量为 9059m/h,选用 1 台名义风量为 18000m3/h、实际风量为 10500m/h 的机房专用蒸发式冷气机,选用 2 台小风量排风机风量为为4000m/h 的排风机7。其设备选型参数如表 1 所示。表 1机房专用蒸发式冷气机设备参数表Table 1Equipment parameter table of evaporative air conditioner for machine room设备型号数量(台)制冷量(kW)功率(kW)实际风量(m/h)噪声(dB)耗水量(L
13、/h)机房专用蒸发式冷气机18-LS10C1261.5105006525轴流式排风机HT-4002-0.74800075-558制冷与空调2023 年1.2.2 送风方式确定机房专用蒸发式冷气机空调系统应用在通信机房内的送风方式一般有两种,一种为直接送风方式,另一种是延伸风管精准送风方式。图 2 为通信机房专用蒸发式冷气机通风降温过程示意图。图 2通信机房专用蒸发式冷气机通风降温过程示意图Fig.2Schematic diagram of ventilation and cooling process of evaporative air conditioner for communicati
14、on room其中左图为直接送风方式、右图为延伸风管精准送风。图中冷气机安装于机房外侧,经过冷气机降温后的凉爽空气送机房,吸收机房内的热量温度升高,高温高湿的空气通过对侧墙面上安装的排风机排出机房外。空气如此连续不停的流动,保证机房内温湿度满足要求。因为该机房只有一半面积有数据机柜,若采用直接送风的送风方式,冷风不能全部送至数据机柜,会降低冷气机的制冷效果,为了使得冷气机制冷效果更好,本文采用延伸风管精准送风的送风方式,更加有利于对机房内数据机柜的降温。2数据测试及分析2.1测试内容本次项目测试日期为 2022 年 6 月 19 日到 6 月20 日,选取晴天进行测试,测试仪器为温湿度自记仪,
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