专用空调风冷改乙二醇方案

概
述:
中国网通电话交换机房中的电话交换机在运行中要产生很多热量，若实
现正常运行保证通信质量，就需要使设备工作的环境温度维持在22℃---
24℃范围内，相对湿度维持在40%---60%之间，对机房空气的洁净度要达到
10万级---30万级的标准，因为室内的灰尘会影响机器的正常工作，尘积在
电子元Leabharlann Baidu上易引起金属的腐蚀，使电子元件性能参数改变，绝缘性能下降
（双冷源节能型专用空调机组）
机房专用风冷式空调改造成双冷源节能型专用空调机，在原有风冷式空 调循环系统（氟利昂循环系统）的基础上增加一套乙二醇节能系统，变成 两套独立运行的制冷系统。（一套氟循环系统和一套乙二醇循环系统）。 原理：
利用乙二醇溶液的特殊性质：乙二醇溶液浓度的增加其冰点降低。增加 独立室外干冷器，和室内节能型经济盘管，用管道连接，借助乙二醇泵作 为动力，改造成冬季利用率较高的乙二醇自然冷却系统与原有的氟利昂制 冷系统交替运行从而实现节能效果。 关键词 : 乙二醇冷却式空调 风冷式空调 干冷器 冷凝器 乙二醇溶液泵
室外温度低于（T1）10℃干冷器风机起动。
3、风机的转速由乙二醇溶液进干冷器温度而定（T2） ，温度高于（T2） 12℃风机高速运转，当温度低于（T2）12℃干冷器风机低速运转，当温度低于 （T3）5℃干冷器风机停止,当温度高于（T3）5℃干冷器风机运转。
4、干冷器换热面积的控制由乙二醇溶液出干冷器温度而定(T4) ，乙二醇溶 液温度高于（T4）5℃为100%面积的控制冷却,乙二醇溶液温度低于（T4）5℃为 66%面积的控制冷却,乙二醇溶液温度高于（T5）3℃为66%面积的控制冷却，乙二 醇溶液温度低于（T5）3℃为33%面积的控制冷却。
通常舒适性空调冷负荷中，有30%潜热负荷70%显热负荷，而机房内主要设备散出的是显热， 室内工作人员散出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热负荷，使总负荷在一般情况下，显热 负荷占95%潜热负荷仅占5%，因此同样制冷量空调机的冷风比不同，舒适型空调冷量与风量比为 5：1，而恒湿恒温机冷量与风量比为3.5：1，机房专用空调机冷量与风量比为2：1或3：1，冷量 单位（Kcal/h），风量单位（m3/h），所以机房空调具有大风量、小焓差、高显热比的特点，通常 焓差为2kcal/kg左右，同样的热负荷显热比越高要求送风量越大，要求机房送风量比舒适性空调所 需送风量大1.6——2倍。
哈尔滨泰利科技发展有限公司
机房专用空调机组 的
节能改造
（双冷源节能型专用空调机组）
哈尔滨泰利科技发展有限公司
电话：0451-81953000 13804504668 传真：0451-84361861 邮编：1500076
哈尔滨市道里区城乡路194号
单位：哈尔滨泰利科技发展有限公司
机房专用空调机组的节能改造
（三）、功能说明
微电脑智能温度控制：
1、空调房间的回风温度低于（T0）20℃，经济盘管乙二醇系统停止供冷，空 调房间的回风温度高于（T0）20℃，准许经济盘管乙二醇系统供冷。
2、 乙二醇溶液泵控制受室外温度（T1）的影响，当室外温度低于（T1）10℃ 乙二醇溶液泵启动。当室外温度高于（T1）10℃乙二醇溶液泵停止。为保护乙二 醇溶液泵，每次停止的时间必须超过延时时间3~5min才能重新启动。
（四）、微电脑控制图示意图:
微电脑温度控制
以下 制冷停止
T0 空调房间 回风温度 20℃ 以上 制冷运行
T1 室外环境温度 10 ℃ 以上 乙二醇泵停止 外风机停止 以下 乙二醇泵运行 外风机运行
T2 干冷器进口液温 12 ℃ 以上 外风机高速 以下 外风机低速
T3 干冷器进口液温 5 ℃ 以上 外风机运行 以下 外风机停止
（2） 全年全天候运行，且具有高可靠性及安全性：
舒适性空调不设计冬季制冷运行，而机房空调则要求全天候制冷运行可靠，这就要有完善的 监控系统，有断电后再启动的自动功能，有高精度的恒温恒湿控制，微机控制系统自动对机组运 行状态进行诊断，及时对出现或将要出现的故障发出警报。
（3）室内多种形式的送回风方式:
由于机房送风冷却方式不同有上送风、下送风，有下回风、上回风侧回风等，以满足用户的 不同需要，机房中铺设防静电活动地板的采用下送风上回风，使冷气直接送入活动地板下，这样 使地板下形成静压箱，把冷气均匀地送入机房机柜内，采用这种直接送风形式，可大大提高空调 效率，同时可大幅度节省管道的工程费用，降低造价，使室内布局美观。
护记录，反映出现在运行的机房专用风冷式空调普遍存在维护量大、能耗
大等负面因素；针对这些问题我们采取了将风冷式机房专用空调改造成风
冷、乙二醇双冷源空调的方案，在实际中取得了良好的效果。
机房专用空调特点: （1） 风量大、焓差小：
与相同制冷量舒适空调相比，机房专用空调机的循环风量约大一倍，相应的焓差只有一半， 机房空调运行时通常不需要除湿，不必像舒适性空调机那样应付较大的湿负荷，故机组可以通过 提高制冷剂的蒸发温度提高机组运行的热力效率，从而提高运行的经济性。
双冷原系统工作原理示意图
风冷式冷凝器
冷凝风扇电机
空气过滤器
干燥过滤器 视液镜 高压保护
电磁阀 空气过滤器 膨胀阀节流 分液器
低压保护
膨胀阀节流 分液器
高压保护 半封闭压缩机 半封闭压缩机 低压保护
蒸发器
蒸发器
离心式风机
干燥过滤器 视液镜 电磁阀
双冷原系统工作原理示意图
风冷式冷凝器 风冷式冷凝器
四。综合评估：
1、冬季乙二醇系统制冷期间，机房两台空调机，可以完全关掉一台机组， 而且改造后的机组只开主风机，两台压缩机完全不用启动即能保证机房内的 温度达到要求。这样就减少1/3空调使用时间，延长压缩机的使用寿命，一 般机房空调机设计使用寿命约10年，改造将使设计寿命延长到15年或20年这 一项的节省将是巨大的。
具体运行方式如下：
夏季制冷：
氟里昂制冷循环系统采用风冷式，利用风冷冷凝器给氟里昂系统降温，对 定速风机控制系统，可改成用压力调速器控制，对（风冷冷凝器）风机进行无 级调速，使压力调整准确，波动值小，减少高/低压报警，风机调速实现节电， 这种前期投资小，后期维护成本低，设备比改造前整机制冷能力有明显提高， 压缩机工作电流比改造前降低，而且压缩机连续运转时间缩短，节省电能，减 少压缩机的机械磨损。
2、实际测试及计算，得到的基本结论是改造一台机组的费用为５万元左 右，就是说投资的费用２年就能够节省回来，而以后将全部为节约的费用。
3、以下举例说明双冷源节能型专用空调机组的优越性。
齐齐哈尔市通信分公司空调节能情况汇报: 齐齐哈尔市通信分公司２００５年４月由哈尔滨泰利科技
发 展 有 限 公 司 在 浏园 分 局 安 装 一 台 双 冷 源 空 调 机 组 进 行 实验，利用室外天然冷源通过乙二醇循环系统将冷量带入室 内，减少压缩机工作时间，从而达到节能目的。
膨胀阀节流
空气过滤器
视液镜 电磁阀
干燥过滤器
高压保护
Pk Po
高压保护
膨胀阀节流 视液镜
电磁阀
干燥过滤器
离心式风机
二、控制电路部分（电源线、信号线的连接与铺设） 微电脑智能温控器
（一）、功能特点: l 小型一体化智能控制 l 温度显示/温度控制/照明控制/设定记忆/参数锁定/自诊断
(二）、技术参数: 1. 电源:交流220V 50/60Hz 外置密封变压器输出:交流12V(一只变压器只能配一台温控器使用) 2. 感温探头：NTC 3. 温度显示范围：-45℃~+45℃ 4. 控制温度范围：-45℃~+45℃ 5. 工作环境温度：-10~60℃；相对湿度：20%~90%(无结露) 6. 触点容量：20A / 250V AC
一台乙二醇管道泵（额定380V/1.8KW）实测电流： 2.7A 两台干冷器风机（单台额定220V/0.73KW）实测电流： 3.3A 一台空调主风机（额定380V/7.44KW）实测电流：11A： 总用电量：功率合计1.8+2*0.73+7.44=10.7KW [1.732*380*(2.7+11)*0.8+220*3.3*0.8]/1000=7.8KW 改造后150天所用电费： 7.8（KW）×[24（小时）×150(天)*0.9] ×0.69（元/度） = 17437(元) 注：实验时，一台利博特LD67E专用空调机，启用改造后的乙二醇系统制冷
（4）满足机房不同等级的洁净度要求：
通常标准型机组中空气过滤器均采用粗、中效过滤而一些进口特殊型机组中，从结构设计上 采用预留亚高效过滤或高效过滤器的位置，可根据用户需求选用。
一。 技术分析
在原风冷式机房专用空调机器的室内机蒸发器上端增加一组经济盘管，室外 增加干冷器专供乙二醇循环使用，乙二醇系统为全封闭式系统，乙二醇溶液浓 度为30％---37％,并且不需要更换溶液。氟利昂系统与乙二醇系统分别为独立 系统，各自独立换热。乙二醇溶液循环由乙二醇溶液泵为动力来实现流动，在 室内换热器吸热制冷，在室外换热器放热冷却。利用乙二醇溶液的特殊性质： 乙二醇溶液随浓度的增加其冰点降低，利用大自然提供的冷原实现制冷节能。
对于北方地区环境而言，一年中有四~六个月处于+10℃ ~ -30℃，如果能利 用冬季室外空气的冷量来降低机房温度，势必将节约大量的能源并且减小维护 工作量，乙二醇系统与氟利昂系统形成双冷原系统，室外换热器与冷凝器并用 ，增大了专用空调机组的制冷能力。
对改造机的注意事项：
(1)室内机蒸发器上端增加一组经济盘管后，要对风机进行相应调整措施。 (2)根据情况设计：定频/变频乙二醇溶液泵。 (3)根据情况设计：可变/固定换热器与风机加装温度调速器控制。 (4)根据情况设计：室外除霜与防冻措施。
冬季制冷：
利用机组安装的乙二醇经济盘管（ 节能盘管 ），在室外加装 “乙二醇” 管道泵和 “干冷器”，用管路连成乙二醇循环系统。
室外干冷器风机加装温度调速器，乙二醇循环管路加装变频泵,电磁阀等设 备,使乙二醇回液温度保持恒定值。
安全系统：（1）防止因溶液过冷，导致管路结霜和经济盘管除湿现象。 （2）防止地板下送风温度过低，使交换设备电路板产生结露造成电路板短路 等故障。
会加速设备损坏,所以机房专用空调机要创造一个高质量、高精度的空调环
境，在空调机组运行中机组制冷循环工况的变化，分析其制冷量，能耗，
完善制冷循环提高机组的制冷能力。
对于程控交换机房、计算机房高精度设备而言，它们的运行情况，使用
寿命皆于工作环境有密切关系，温度、湿度、洁净度是影响工作环境的关
键因素。这些关键因素是靠机房专用空调来保持。根据机房专用空调的维
T4 干冷器出口液温 5 ℃ 以上 干冷器面积 100% 以下 干冷器面积 66%
T5 干冷器出口液温 3 ℃ 以上 干冷器面积 66% 以下 干冷器面积 33%
三。经济性评 现场测试数据：地点：哈尔滨宣化分局交换机房 时间：2005年3月1日 该机房共有两台利博特LD67E专用空调机，当天室外环境温度为-8℃ 1. 改造前：
该机房150天空调总用电量及费用 单台利博特（LD67E）工作电流： 40A 冬季使用计算用电量： 单台功率P =√3I*U*COS￠ P = 1.732*40*380*0.8/1000 = 21KW 估算改造前150天所用电费： 21(KW)×{[24(小时)×150(天)] *0.7}× 0.69(元/度) = 36514 (元) 2. 改造后： 该机房乙二醇系统150天总用电量及费用
运行。
测试参数:
一台乙二醇管道泵工作条件实测：380V、2.7A 两台干冷器风机工作条件实测：220V、3.3 A 节能盘管入口温度 ——6℃ 节能盘管出口温度 ——11℃ 干冷器入口温度 ——10℃ 干冷器出口温度 ——4℃ 空调机回风温度 ——23℃
能耗计算： 1、节电：以该机房为例
改造前150天所用电费：36514元 改造后150天所用电费：17437元 该局150天节省电费1.9万元，这还是一个保守的算法，如果是大局，4台 专用空调机节省的电费将更多。 2、减少空调机组的机械磨损、延长机组的使用寿命。 冬季乙二醇系统制冷期间，机房一台空调机，改造后的机组只开主风 机，两台压缩机完全不用启动即能保证机房内的温度达到要求。这样就减少 1/3空调使用时间，同时延长机组1/3的使用寿命，这一项的节省将是巨大的 。