关于通信机房站采用水蒸发降温的最节能方案

关于通信机房基站采用水蒸发降温的最节能方案编制单位:福州普泽冷暖设备技术有限公司目录前言 (1)第一节各类通信机房空调要求 (2)第二节各种降温措施的优缺点比较表 (3)第三节针对一、二类机房的最佳降温技术方案 (5)第四节针对三类机房的最佳降温技术方案 (8)前言通信机房基站中，空调降温耗电往往会占到总耗电的50%以上，并且由于其使用昼夜不停，特别是一类中心机房，全年空调一般都需要制冷，哪怕外气温度已经非常低的时候。

在当前节能环保形势非常严峻且已经上升为国策的前提下，在节能就是增加纯利润，就是提升企业形象及社会责任的理念下，各通信部门把节能减排作为重要指标开始付诸实施。

然而，非常遗憾的是，由于机房基站降温专业性比较强，并且其不仅是一台设备就能够解决的问题，而是包含了方案及设备选择、系统集成、施工等环节，加之各通信公司往往并不具备真正熟悉空调专业的人员，节能公司提出的节能改造方案更是五花八门、节能率吹得神乎其神。

一些通信公司草率的试点甚至推广，到最后发现不节能或者有负面影响而不得不闲置或放弃，不仅未达节能目的反而造成投资浪费。

任何试图改造压缩冷媒系统，或者通过往冷媒中加入添加剂试图大幅提高能效等等节能措施，我们决不可寄予过高期望，那是全世界众多制冷专家包括开利、特灵、约克、格力、美的、海尔他们致力于攻关的技术，不可能短期内有大幅提高。

本方案通过比较机房精密空调、普通分体空调柜机、热管空调、井水空调、蒸发式冷气机、冷却水加干式空调箱等用于机房基站的主要节能产品性能特点，得出在机房基站最节能的降温方案如下：1，对于三类基站对温湿度洁净度要求并不非常严格的场所，采用全新风水蒸发式冷气机单独使用，或者与空调联动使用，性价比及节能率最高。

当然，由于湿帘吸水扩散的滞后性，水蒸发冷气机必须具备普通混合技术用于控制湿度。

另外，联动控制器必须检测室外焓值或者湿球温度方能判断冷气机在该室外气候下降温效果以实现联动。

2，对于一二类机房，由于洁净度要求高，并且湿度要求60%以内，蒸发式冷气机全年可运行时间大大减小。

并且全新风冷气机如果试图对这么大风量进行过滤，不仅风机压头大功耗大，而且维护和成本会非常高。

总之，这不是理想的节能措施。

采用室外蒸发冷却制取冷却水，送往室内干式空调箱换热后实现循环，这才是一二类机房的最节能措施。

其控制器在满足条件时会单独启用此系统而停用空调，即使空调使用时，此系统也可以同时作为机柜排出高温空气的预冷却而实现节能。

3，对于由于经费不足，已经装有或者即将在一二类机房装设普通分体柜机的，鉴于这种空调会使室内干燥，容易产生静电，并且在此干燥工况分体空调效率较低，加之其循环风量只有机房专用空调的30%，所以室内温度不均匀。

为此，只需花很小成本加装吊挂式水蒸发冷气机，即可加大三倍风量，同时恒定湿度于50-60%，两者结合可以完全取代机房空调。

第一节各类通信机房空调要求1.1 根据2009-YD5184-2009 通信局(站)节能设计规范，各类通信机房温湿度要求如下表。

1.2 通信机房空调负荷特点：1）通信机房空调负荷大，一般占到机房总用电的50%。

2）通信机房内没有散湿设备，空调负荷90%为显热负荷，如果没有加湿设施，湿度过低容易产生静电，对设备产生不利影响。

3）通信机房发热设备多，一、二类机房面积又大，所以要求空调风量大，才能使室内空气充分流动起来，使温度均匀。

4）普通分体空调柜机由于设计工况不同，所以用于机房会使能效大大降低，同时风量过小导致机房内温度不均匀，易使局部设备散热不良。

但是普通空调柜机如果与可控出风湿度的水帘风机结合使用，则是一个非常完美的节省初投资措施，因为水帘风机在室内循环风工作的情况下，不仅将室内湿度增加至符合机房要求的湿度（如50-60%），消除了静电影响，同时湿度增加使机房空气状况符合了空调柜机的设计参数，空调柜机能效大大增加；另外水帘风机的大风量使室内温度均匀。

因此，完全能够替代机房专用空调，并且其初投资呈数倍降低。

5）机房专用空调针对了机房空调负荷特点设计，能效高，能恒温恒湿，但价格非常昂贵。

所以对于新建一二类机房，完全应该用上述方法替代它。

第二节各种降温措施的优缺点比较表通信机房降温措施中，主要有带压缩机的压缩式空调，如机房专用空调、普通空调柜机，中央空调如水冷柜机、风冷柜机等则相对较少使用；无压缩机的降温方式中，如新风水帘系统、井水或地埋管冷水降温、及冷却水干式空调箱降温系统，则因其极低的耗电，正日渐被重视及论证推广。

以下是各种降温措施的优缺点比较表：第三节针对一、二类机房的最佳降温技术方案3.1 根据前述篇幅中分析比较，对于新建的一二类机房，应大力推荐采用普通空调柜机结合水帘风机使用，下表将以一个300米2机房为例，比较机房专用空调与普通空调柜机加水帘风机的性价比分析。

3.2 通过第二节分析可知一二类机房因其要求温度低，而且必须密闭运行（而新风的处理成本很高，况且因滤网易阻塞造成风量及降温不稳定），所以在南方地区必须采用内循环的压缩式空调，造成能耗非常高，特别是一年中大多数季节及时段外气湿球温度低于20℃时，空调仍在高负荷运行。

因此，采用其他降温措施与压缩式空调实现自动切换运行，节能将是非常显著的。

根据第二节比较表可知，采用压缩式空调与冷却水干式空调箱联动使用是一二类机房最佳节能措施。

以下详细比较其节能效果，仍以300米2一二类机房为例。

3.3 此方案降温节能改造原理图3.4 冷却水干式空调箱系统将依据每个机房尺寸及设备的具体位置，做出最合理的布局，同时尽量采用回风风管，将通信设备的顶部较高温空气直接抽至干式空调箱，以取得更高能效。

3.5 此方案的智能控制方式第四节针对三类机房的最佳降温技术方案4.1 根据前述第三节分析比较可知，鉴于三类机房温度要求为30℃，湿度不超90%，况且对空气洁净度没有非常严格要求，所以采用新风水帘系统进行降温及过滤，完全能满足三类机房的要求。

4.2 新风水帘系统的降温效果4.2.1 炎热的夏天突降一场大雨，空气立即变得清新凉爽，原因除了雨水温度较低使空气降温外，更重要的是雨水的大量蒸发吸收了空气中的热量，从而使空气降温，这就是水蒸发降温的原理。

4.2.2 水帘的结构1）蜂窝状，湿表面积非常大。

2）吸水性强，扩散性好。

3）强度高。

4.2.3 新风水帘系统降温效果最重要的参数——湿球温度。

（控制湿球温度与控制焓值原理完全相同，有些新风厂家采用“焓值”这一较抽象的参数。

） 1）如上图，当干热空气在水帘中被充分加湿至100%饱和湿度，此时空气温度就可近似认为是干热空气的湿球温度。

因此，湿球温度代表了新风水帘降温能够接近的温度效果。

2）干热空气降温效果表3）《暖通设计规范》中，中国各地夏季采用的计算湿球温度值汇总表地区夏季室外计算湿球温度夏季通风空调措施新疆、贵州南、宁夏、黑龙江、吉林、内蒙古、河北（张家口）、陕西北、山西北、云南＜23℃夏季可采用全新风水蒸发式冷风机冬季冷风机可做为加湿器一机两用西藏、青海＜15℃（干球温度＜26℃）无需空调，只需通风北京、天津、河北、山西（运城、晋城）、辽宁、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河24～28℃中低端民用、商用场所敞开半敞开场所家庭厨房、酒店厨房绝大多数工厂异味严重的场所享受型高端场所对温湿度有较应采用压缩式空调冷风机可做为新风或与压缩式空调联动在部分时段与季节使用。

可采用全新风水蒸发式冷风机4.3 新风水帘降温加湿的特点4.3.1 三个关键温湿度1）室外温湿度影响↓2）风口温湿度影响↓3）室内温湿度4.3.2 换气次数大，一般取40次/小时以上，相当于每1-2分钟将室内空气更换一遍。

4.3.3 湿帘的滞后性，因湿帘材质、脏污情况、水压大小而有很大差异。

4.3.4 控制湿度的方式1）传统室内湿度到即关水方式。

2）达到风口湿度设定值即关水同时比例旁通混合干热空气，以稳定风口湿度。

普泽的专利，产品由普泽与美的推出。

4.4 新风水帘系统的几种形式加水方式水泵持续工作，循环供水。

多了水泵的耗电根据出风口湿度设定值，按需自动打开进水管上电磁阀供水。

控制湿度方式只有一个传感器，检测室内湿度，达到设定关水。

1、此方式出风湿度波动大，室内湿度波动相应就大。

2、该结构湿帘靠近风叶，所以重新加水时极易造成出风漂水。

具有室内温湿度，风口温湿度二组传感器，风口湿度达到设定时，关水的同时比例旁通混合干热空气以准确控制出风湿度。

1、出风湿度及室内湿度相对稳定。

2、绝无漂水隐患。

安装成本维护角钢支架、室外风管、防盗框、风吹日晒雨淋的老化。

牙杆吊挂，安装成本低。

外墙仅见防雨百叶风口，长久如新。

结论1、三类机房宜采用空调吊挂机型，防盗防损，无日晒雨淋长久如新。

2、必须具备出风湿度上限的准确控制，方能防止室内湿度超标。

3、由于三类机房面积小，所以新风水帘内宜采用轴流风机方能更有效降低耗电。

4、出风通过墙洞正压自然排风，以省掉排风机的耗电。

5、配齐外墙防雨百叶，进出风止回百叶。

6、增设滤网阻塞告警及自动更换装置。

7、具备来电自启动，超压欠压保护，防雷保护，烟感保护，浸水保护、故障告警等其他功能。

8、具备三遥功能根据需要实现远程监测与控制。

4.5 室内吊挂式新风水帘的安装方式4.6 室内吊挂式新风水帘控制板功能说明4.7 新风水帘的三种不同供水方式4.7.1 三种不同供水方式1）自来水供水。

为应对自来水停水现象发生，此次对自来水供水方式加装了一个水箱，即便停水时，水箱内的水也可以坚持使用多日。

2）水井方式A、简易压水机供水对于滨湖地区或其他易于取得地下水的应用场景，采用直径一吋（25.4mm）热镀锌水管6米，一头制成尖锥状，在侧壁钻上小孔，打入地下，在清理完泥沙后，安装上水泵即对于滨湖地区或其他易于取得地下水的应用场景，采用直径一吋（25.4mm）热镀锌水管6米，一头制成尖锥状，在管壁45cm位置段钻上小孔，打入地下（使用2米、3米、4米、5米、6米钢钎，分段手工打入地下并拔出）在清理完泥沙后，在屋顶安装1吨不锈钢蓄水箱，安装上水泵（PDL—128A，125w）即可获得地下水B、深井供水对于无自来水而且雨水并不充沛地区，采用小口径深井配合一种深井泵将非常适宜。

专用小口径打井设备为便携式，可打口径Φ100深60米以内的管井，打好后插入直径Φ75塑料管，安装上深井泵即可使用。

3）雨水收集系统屋顶雨水通过落水管汇集到集水沉沙井去除泥沙后，又经沉污井沉淀，收集在蓄水井中再次储存沉淀，由安装在水泵工作井中的增压泵，将水吸至室内小水箱供新风系统使用，部分余水经由回流管，又经过沉污井沉淀，回收到蓄水井中。

当雨水过多时，利用水平高差，通过排水沟排出多余的水量；或者通过蓄水井溢流管排出。

4.7.2 三种供水方式比较自来水井水雨水安装维护最简单工作量稍大工作量较大造价最低偏高较高稳定可靠性加装水箱后可靠性大增可靠可能有遭遇连续干旱少雨致缺水运行费用（以20米2基站为例）夏季每月5吨水免费，水泵耗电约5度/月水免费，水泵耗电约3度/月适用场所凡有自来水场合地质较松50米内有地下水场合其他场合综上比较:1）有自来水场合宜首选自来水；2）无自来水但50米内有地下水且当地地质非岩石层的场合，宜选择小管井抽水方式； 3）对于上述条件均不具备场合，则需采用雨水收集系统，对于夏季雨量并不充沛地区，同时应采用联动控制方式，以确保雨水不足时可以自动启动传统空调。