通信机房精确送风系统的介绍

通信机房精确送风系统的介绍

华信邮电咨询设计研究院有限公司高景夏春华

摘要本文通过介绍现有通信机房的精确送风系统，总结各系统的技术特点，同时对精确送风系统的发展趋势进行探讨，以达到全网共享与交流的目的。

关键词通信机房精确送风发展趋势

0 引言

随着网络通信的更新换代和数据业务的快速发展，在通信机房里的设备密集度越来越高，耗电量和发热量也越来越大。机房恒温恒湿专用空调传统的“先冷环境，再冷设备”的送风方式已不适应高功耗设备的散热需求，难以解决机房内局部过热问题，导致机房空调冷量无法得到有效的利用，从而造成投资和能源的浪费。据统计，通信机房中空调能耗占总能耗的40%～60%。因此，在保证通信设备安全运行的前提下，通信机房内采用精确送风系统，根据设备的冷量需求合理分配风量，达到“先冷设备，再冷环境”的目的，以解决机房内局部过热问题，并提高空调利用效率、降低能耗，这对通信业务的可持续发展将有重大意义。

本文通过介绍现有通信机房的精确送风系统，总结各系统的技术特点，同时对精确送风系统的发展趋势进行探讨，以达到全网共享与交流的目的。

1 通信机房空调及送风方式概述

通信机房空调属工艺性空调，对室内空气的温度、湿度、洁净度以及控制精度都有较严格的要求。目前，通信机房内一般要求采用恒温恒湿空调，它需要有制冷、加热、加湿、除湿、过滤等功能，同时要求空调常年制冷且具备高显热比、大风量、小焓差的特点，以满足机房制冷需求和所需的冷风循环次数(30~60次/小时)，保证机房内温、湿度的均匀性。

通信机房空调送风方式主要分上送风和下送风两种。上送风方式又分为风管上送风和风帽上送风，因加湿水管、冷凝水管明敷，可及时发现并排除漏水隐患，同时房间内没有架空地板，不易积尘，便于日常的维护管理等特点，传统的通信

机房内使用较多。下送风主要是架空地板下送风，因符合热空气上升，冷空气下降的空气梯度分布规律，气流组织合理，制冷效果好，有利于解决高热密度机房的散热问题，同时施工方便、扩展性强等特点，在新建通信机房中广泛应用。

2 通信机房精确送风系统

2.1系统简介

目前，通信机房精确送风系统主要是对机房空调传统的送风方式进行优化，将冷热气流完全隔离，实现精确送风，符合“先冷设备、后冷环境”的原则，可解决局部过热，提高空调制冷效率，达到节能目的。该系统根据空调送风方式可分为上送风空调的精确送风系统和下送风空调的精确送风系统两种，而每种系统又有不同的实现方式。

（1）上送风空调的精确送风系统

方式一：通过上送风恒温恒湿空调、风管、风量调节阀、门板式送风器等设备把冷风直接输送至机柜内，可根据机柜的冷量需求合理分配风量，实现精确送风。精确送风系统示意如图2.1-1：

图2.1-1 上送风空调精确送风系统示意图(一)

方式二：通过上送风恒温恒湿空调、风管、导风柜(通信设备统一朝向时选用)、封闭冷通道(冷池)等设备把冷风直接输送至冷通道区域内，实现区域精确送风。精确送风系统示意如图2.1-2：

冷池

图2.1-2 上送风空调精确送风系统示意图(二)

（2）下送风空调的精确送风系统

方式一：通过下送风恒温恒湿空调将冷风送至架空地板下，再利用架空地板形成的静压箱将冷风直接输送至下送风机柜内，带走通信设备内的热量，从机柜后部或上部排出，再回到空调机组上部回风口进行处理，实现精确送风。下送风机柜精确送风如图2.1-3和图2.1-4：

图2.1-3 下送风机柜正视图 图2.1-4下送风机柜侧向剖面示意图

方式二：通过下送风恒温恒湿空调将冷风送至架空地板下，再利用架空地板

形成的静压箱将冷风直接输送至封闭冷通道(冷池)内，带走通信设备内的热量，从机柜后部或上部排出，再回到空调机组上部回风口进行处理，实现区域精确送风。封闭冷通道(冷池)如图2.1-5：

图2.1-5 封闭冷通道(冷池)示意图

2.2系统特点

（1）上送风空调的精确送风系统

方式一：该系统设备机柜要求采用前进风后出风或上进风后出风方式，同时需明确机柜功耗并根据单机柜最大功耗配置空调和主风管，随着通信设备同步增加支风管、门板式送风器来合理分配风量，实现精确送风，提高空调制冷效率，解决上送风气流不畅以及机柜统一朝向时导致“级联加热”的问题。

方式二：该系统设备机柜要求采用前进风后出风方式，同时需明确每列机柜功耗并根据功耗情况配置空调和风管，该系统通过封闭冷通道(冷池)将冷热气流完全隔离，实现区域精确送风，提高空调制冷效率，解决上送风气流不畅以及机柜统一朝向时导致“级联加热”的问题。

（2）下送风空调的精确送风系统

方式一：该系统下送风机柜尺寸需根据装机设备功耗计算送风通道截面积后确定，一般单机柜功耗控制在4kVA之内为宜，机柜深度应不少于1100mm。该机柜将冷热气流完全隔离，采用下送上回方式，符合热空气上升，冷空气下降的空气梯度分布规律，气流组织合理，空调制冷效率高。

方式二：该系统设备机柜要求采用前进风后出风方式，同时需明确每列冷通道服务的机柜功耗并根据功耗情况来确定封闭冷通道的尺寸(设备间距)，该系统将冷热气流完全隔离，采用下送上回方式，符合热空气上升，冷空气下降的空气梯度分布规律，气流组织合理，空调制冷效率高，能有效解决高热密度机房的散热问题。

相比上送风空调的精确送风系统，下送风空调的精确送风系统利用架空地板形成的静压箱送风，送风均匀且机房内空调相互备份性好，同时施工方便、机房扩展性强。

综上可知，每种精确送风系统都可将冷热气流完全隔离且符合“先冷设备，再冷环境”的原则，所以在“大机房，少设备”的情况下使用（当大型通信机房前期启用规模不大、安装设备较少时，针对启用区域采用精确送风系统），冷风直接送至机柜内部降温，也可提高空调制冷效率，降低能耗。

3 通信机房精确送风系统的发展趋势

为响应国家节能减排的号召，通信运营商在探索机房的气流组织优化方面进行了许多试点工作，积极投入通信机房精确送风系统的研究与应用，各种精确送风技术对解决机房局部过热和降低空调能耗方面都取得一定的成效和进展。从节能和冷却效率来看，送风形式将来则以下送风空调的精确送风系统为主，上送风为辅。

然而，针对高热密度机柜（单机柜功耗大于5kW ，甚至达到10～20kW ），传统机房专用空调的精确送风系统已不适应设备的散热需求，需考虑加装“柜底送风冷却器（图4-1）”、 “柜顶送风冷却器（图4-2）”、“柜侧送风冷却器（图4-3）”、“柜门排风冷却器（图4-4）”等分体式精确送风空调降温（在机柜附近安装带换热盘管的空调末端来满足局部制冷需求）。

图4-1 柜底送风冷却器剖面示意图 图4-2 柜顶送风冷却器剖面示意图