热管热交换器在数据通讯机房新风系统中应用

热管+空调模式在数据通讯机房节能中的应用

数据通讯机房终年在密封的，恒温恒湿条件下运行。机房设备绝大部分都是由中、大规模集成电路及其他电子元、器件等所构成的。这些电子元、器件在工作时产生大量的热，同时室内环境灰尘，如果没有有效的措施及时把热和灰尘散走，就会引起电子计算机及其它微电子设备发生故障。为使数据中心保持恒定的温度、湿度和清洁度，需要选用机房专用的新风空调。同时机房还必须补充新风，自然界的新风只有通过新风系统处理后才能进入机房，形成内部循环，并对新风进行过滤，使之达到一定的净化要求。

目前行业内主要的几种机房制冷方式

传统空调制冷技术原理

传统上对于空调的分类，主要是在冷凝环节采用了不同的技术（风冷式冷凝、水冷式冷凝+冷却泵+冷却塔、蒸发式冷凝），在压缩和蒸发环节，差异不大。

数据机房新风必要性

机房新风换气系统主要为机房提供足够的新鲜空气，维持机房室内恒温，避免灰尘进入，保证机房有更好的洁净度。数据显示，空调耗电在机房耗电中占到40%以上，机房节能最有效的方式就是对空调机房进行节能。

热管在机房通风工作原理图

其原理是利用室内外空气温差，使热管排热设备的冷凝端和蒸发端通过冷凝工质的气液相变和独特的分离式热管结构，迅速将机房环境中产生的大量热量带出室外，使机房IT设备运行在一个安全、稳定、可靠的环境温度下。如此一来，就大大节省了空调设备主要制冷耗电部件压缩机的工作时间，实现了压缩机制冷循环和热管自然循环的有机的结合，减少压缩机的运行时间，达到节能降耗的目的，在某些地区一年之中，室外空气的温度在20度以下和相对湿度在50%以下的时长大致在200天左右，通过智能控制切换到热管换热系统对机房通信设备进行降温处理，从而减少压缩机的运行时间，达到节能降耗的目的，节电效率能达到35%以上。

从气候图可以看出，除了海南、台湾、香港和广东部分地区处于炎热地区，其他大部分省市均处于严寒寒冷地区；从部分城市月平均气温表中可看出，我国大部分城市的月平均温度均低于30℃。而热管的启动温度一般室内高于室外4℃即可。因此，完全可以在室内外温差≥4℃以上时，利用热管空调一体机运行热管模式来实现节能减排效益。

应用领域

1.适用于各种密闭高温环境：

•电信机房、寻呼机房、户外机房等；

•IDC数据中心、控制中心等；

•通讯基站、变电室、微波及卫星地面站、小型计算机室等

•室外空气质量差，有风沙、灰霾，室外湿度大频繁降雨的地区，可以采用；

2.房间环境质量要求高可以采用；

3.新建的机房/基站或已建成机房/基站改造，可以采用；

德天地兴热管节能方案

●热管与蒸气压缩式制冷技术有机融合，兼具热管自然冷却、空调压缩制冷、热管/

压缩制冷交替运行三种模式。

●当室外温度低于室内温度时，关闭压缩机，以热管模式运行，利用冷媒自然循环实

现散热，可保障室内温度，且能够大幅度节能。

●当外温较高时，开启压缩机，切换至制冷模式运行，确保降温效果。

德天地兴热管系统在数据机房应用的要点：

●系统的联锁与自控

热管不能单独作为数据机房降温的方式，必须与空调系统配合使用才能达到效果。

●热管系统与空调系统的自控

热管系统在数据机房使用应实现与空调系统的联锁，同时热管系统也要与空调系统独立运行，热管系统在出现问题的时候，空调系统能够运行，保证机房内部温度在一定的范围内，保障设备正常运行。

●数据机房中热管系统应用的安全保障

配备常用、备用风机，设置常备风机的自动切换；

现场条件允许的情况下，配备双电源，并配置双电源的自动切换开关，保证设备安全运行；配备压差开关，缺风警报。

●改造项目与新建项目使用、设计的区别

改造项目配备风机箱，将数据机房内的空气形成闭路循环，同时热管系统与空调系统联锁；新建项目直膨机与热管组合使用，带自控与在线监测系统。

德天地兴基站项目案例分析：

一、参数

排风入口温度65-70 ℃

总风量：690CMH

要求基站内处理到23--25℃

用户提供原用空调为：1台大金10P柜机，2台大金5P吸顶

二、北京一年四季度的平均环境温度

4.1

5.25 55

白天平均23℃夜间平均11℃

5.269.5 103

白天平均30℃夜间平均21℃

9.611.7 63

白天平均22.5℃夜间平均11.5℃

11.8 3.31 144

白天平均 6.6℃夜间平均-4℃

三、热管换热器选型

备注：送风风机电机功率 0.55KW, 排风风机电机功率 0.37KW, 风机配置双风机，一备一用。示意图：

四、根据上述参数采用低温热管技术对基站内热空气进行降温后再用空调进行制冷将大大减少空调能耗

五、一年的节能量汇总

六、项目实拍图