通信机房(基站)用蒸发冷却空调的应用研究

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虽然通信行业不是高能耗的行业,但是通信行业的能耗也不容忽视。蒸发冷却空调技术在冬季和过渡季节有效利用自然冷源,减少机房专用空调的运行时间,节约企业运行成本。本文主要分析了蒸发冷却空调如何在通信机房(基站)应用,包括直接蒸发冷却空调技术和间接蒸发冷却空调技术。首先从理论上结合通信机房(基站)环境和空调特点,分析了蒸发式冷气机风量大焓差小、显热制冷量、加湿效果、过滤除尘等特点,并归纳蒸发式冷气机与机房专用空调的联动控制策略及蒸发式冷气机选型计算方法。通过金山通信机房、瑞丰通信基站和哥伦比亚大学数据中心这三个典型实际工程的对比研究和实验测试,提出了利用室内回风与室外新风混合后再进行加湿冷却的优化方案。根据蒸发式冷气机优化方案的全年运行模式,在焓湿图上分成4个区域。以ASHRAE TC9.9的推荐运行区域(即温度18~27℃,相对湿度控制在60%以下,含湿量介于露点温度5.5℃和15℃对应的含湿量)为控制目标,针对我国31个省会城市进行节能潜力分析,其中气象数据来于《中国建筑热环境分析专用气象数据集》。结果表明,广州、南宁、海口等城市的节能潜力较低,不足全年时长的30%,其中海口的节能潜力最低,只达到10.6%;节能潜力最高的城市为拉萨,高达82.3%;其他省会城市除郑州、昆明、西宁、兰州可达到60%以上之外,节能潜力均在40~60%之间。另外,分析了应用于通信机房(基站)的间接蒸发冷却器,其中以露点间接蒸发冷却器的温降最大。首先,通过对M-Cycle工作原理的热力学分析可知,为获到亚湿球温度,关键在于分离出一部分预冷的产出空气作为工作空气。然后,通过对多种露点间接蒸发冷却器的工作原理及结构进行对比,总结了露点间接蒸发冷却器的关键性能参数,仅供设计参考。最后,分析了三种不同的间接蒸发冷却器应用于通信机房(基站)的工作原理及运行模式。结果表明,间接蒸发冷却空调技术应用于通信机房具有不增加空气含湿量、易控制洁净度、寒冷冬季可作为换热器使用等优点。最后,提出今后研究的方向为蒸发式冷气机应用于通信机房的过滤效果及气流组织形式。蒸发冷却空调应用于通信行业的前景广阔。
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