1、冷凝器噴淋降溫技術在通信機房空調節能 中的應用冷凝器噴淋降溫技術在通信機房空調節能中的應用 摘要如何進行通信機房空調的節能，是通信電源專業面臨的 一個十分現實的課題。本文論述了一種新型的節能方案冷凝器噴淋降溫節能技 術，并介紹了該方案在中國聯通太原分公司第二通信樞紐大 樓的改造實踐及節能成果。關鍵詞冷凝器；噴淋降溫；節能；應用節約能源是中國經濟和社會發展的一項戰略任務，建設節能型社 會，促進經濟可持續發展，是實現全面建設小康社會的宏偉 目標，是構建和諧社會的重要基礎保障。目前，中國的能源利用效率很低，單位產值能耗是世界平均水平的2.4倍，是日本的 8.7倍。節約能源必須依靠技術進步，用高新技術

2、和先進適用的 技術來改造傳統的能耗系統。對于通信企業來說，機房空調是保障通信設備及電源 設備正常工作的重要設備，而空調系統的能源消耗已成為通 信企業主要運營成本。通信行業的運營成本主要是電耗成本，根據多年來的統 計數據，在電耗成本中，機房空調的電耗約占總電耗的 50%, 可以說降低機房空調的運行費用，可以有效地降低通信企業的運營成本隨著太原聯通分公司的快速發展，業務量的迅猛增加， 能源的消耗量也在急劇增長，電費的支由也在逐年加大，節 能降耗已經迫在眉睫。根據聯通集團公司的長遠戰略規劃，結合太原市分公司 要求精確化管理和應對企業轉型的需要，電源專業應在保障 用電安全和機房環境符合運行要求的前提下

3、，最大限度地節 約能源消耗。通信機房的節能技術非常豐富，針對不同的機房環境 及特定情況，理論界提由了諸多節能方法使用高效空調、機 房溫濕度設定值節能控制、更換制冷劑添加耐磨劑、壓縮機 變頻技術、新風節能、送風節能、設置水噴淋裝置、冷凝熱 回收利用等。文章主要探討了針對太原聯通通信大樓實際情況的冷凝 器噴淋降溫節能技術。隨著地球大氣層溫室效應的不斷加劇。夏季室外氣溫越來越高。惡劣的散熱條件使得大中型風冷式冷凝機組的散熱能力 越來越不能滿足空調設備的由廠設計要求一般空調室外夏 季設計溫度為35 C,如今全球氣候在最炎熱夏季可達干球溫 度的50%以上，空調室外冷凝器的散熱面積和通風量明顯偏 小1。現

4、以中國聯通太原分公司第二樞紐大樓為例，由于室外 機全部放于樓體西側，與當地夏季季風向相逆，通風不暢。容易形成氣流短路，影響了冷凝器散熱效率，當夏季室外氣溫達到30c時，室外平臺中的空氣溫度將超過50%以上，一旦大氣氣溫上升至 35C,機房專用空調普遍由現高壓 警報而當機，嚴重影響機房溫度的穩定性。要想空調達到節能，在空調設備選定后。有兩種基本途徑可以獲得。一種方法是在機房電子設備允許的范圍內，盡量把機房溫度設高，該方法雖然可以達到節能降耗的目的，但是對機 房內昂貴的設備可能會帶來負面影響；而另一種方法是設法 降低冷凝器的冷凝溫度值，目前，現有的大中型風冷式冷凝 機組冷凝器的降溫都是采用風冷方式

5、，如果不采取其他輔助 降溫措施的話，其在夏日工作時已不能滿足需要。為了保證熱量從制冷劑傳遞給外界空氣，冷凝溫度會隨 著大氣溫度的上升而提升很高，直至發生高壓警報為止，其 結果是直接影響制冷系統的產冷量，加大壓縮機的功耗。1冷凝器噴淋降溫節能系統的技術原理太原聯通風冷式冷凝機組軟化水自動噴淋降溫裝置改造方案， 是太原聯通分公司動力維護中心聯合社會專業研發安裝機 構共同改造完成的項目，該降溫節能裝置的目的是提供一種 在不改變冷凝器的散熱面積及風量的前提下，增設自動噴淋 降溫裝置，使得冷凝器的散熱量由冷卻空氣和水兩部分媒介 來承擔，相應降低了冷凝器向冷卻空氣的散熱量，它包括軟 水器、儲水箱、增壓機構

6、、控制閥和霧化噴頭等裝置，軟水 器一端與水源相連接，另一端連接儲水箱的入水口，儲水箱 的由水口與提高軟化水壓力的增壓機構相連接，該增壓機構 經控制閥與置于空調機組冷凝器下方的霧化噴頭相連接。系統將水進行增壓后采用霧化處理，把軟化水直接噴 灑在冷凝器翅片上進行汽化吸熱，使得冷凝器的整體散熱量 增大冷凝器的整體散熱量包括以下兩部分一部分是通過外 界空氣傳導散熱，另一部分是通過霧化的水滴汽化吸熱，散 熱效率提高。通過將噴淋水增壓，再經霧化噴頭產生霧化水滴，微小 的水滴被冷卻空氣帶到冷凝器的翅片表面，它一旦接觸到熱 翅片后。將進行汽化吸熱，最終轉變成水蒸氣。水所發生的汽化吸熱過程是物態的轉變過程，在滿

7、足同 樣的散熱量條件下，霧化水滴通過物態相變所耗水量比液態 水直接噴射在翅片上產生熱傳導所需水量要少得多。舉例計算水的比潛熱約為2450kJ/kg ,而冷卻水噴射到翅片后若不發生相變， 溫升最多只有10 C,即每千克冷卻水 只能帶走421kJ的熱量，所以理論上霧化噴淋的耗水量只是 直接水噴淋冷卻的1 / 60。此系統目前使用的噴霧直流無刷電機，它的轉速達到 上萬轉，使用壽命在50000h以上，它能把水滴霧化成1/500 的小水霧，這樣一滴水的接觸面積就能增加500倍。通常一滴水在溫度不超過100 %的冷凝器上不可能全部變蒸氣，但是經霧化后水滴的體積變1/500,接觸面增加了，蒸發速度就加快了，

8、所以霧化后的一滴水比霧化前的一滴水 熱交換起碼增加500倍。將水噴成霧狀后，在冷凝器外圈約20 % 30 %的水霧在空氣中快速蒸發成水蒸氣，當其在空中揮發成水蒸氣時，吸收 的熱量是水溫上升1 C時吸收熱量的536倍。因此當水霧變成水蒸氣時，其周圍空氣溫度也迅速下降。這樣會使冷凝器散熱效果更好。其次，剩余的70% 80%的水霧經冷凝器風扇收入冷凝器 時，首先遇到高溫的翅片，蒸發時將部分熱量帶走，在冷凝 器內部又將管道上的熱量吸走，促使冷凝器內氟利昂加快液 化，從而使管道內壓力減輕，壓縮機電流減小，使機房空調 的制冷效果明顯提高。該節能裝置只需花少量的水就能達到很大的節能效 果，加裝冷凝器水噴淋裝

9、置后，可以很好地控制系統壓力， 降低機房專用空調的能耗。啟動該系統后，機房專用空調的室外冷凝壓力可以從原 先的 23kgf / cm324kgf / cm2 降低至 18kgf/cm219kgf /cm2,下降4kgf/cm25ksf/cm2,既冷凝溫度從 60c降低至 50%達10度之多。節能效率約為20%。若冷凝器壓力超過16kg時才開始噴霧，能減少噴霧時間 節省用水量。經過調試，每臺空調的耗水量保持在100L/d以內，這樣，用于噴霧的水的費用每天控制在了0.5元以內。2冷凝器噴淋降溫節能系統實施及節能效果2.1 第一次節能改造 2.1.1改造措施 根據機房的實際情 況，對太原聯通第二樞紐

10、樓 13層IDC機房進行空調噴淋改 造，并桂表測試。具體措施如下在 2、3空調電源線上加裝 40倍交流互感 器、三項電度表；在3機冷凝器 上加裝噴淋裝置、P77壓力 控制器。當冷凝器壓力達到18bar時，壓力開關閉合，噴淋裝置開 始噴水，風機隨之啟動。當壓力下降至v 15bar時，壓力開關打開，噴淋裝置關閉， 風機停機。2.1.2測試結果2.1.3節能效果正常使用時間段，2空調在對照測試時間內用電866.8度，每24h用電460.55度，采取節能措施時間段，2空調在對照測試時間內用電552.4度，每24h用電5199度；可以看由，由于氣溫的升高，空調用電量也隨之加大按照這個比例，3機如不采取節

11、能措施，在采取節能措施 時間段用電量應該為 368.95519.9 460.55100%416.5度；由 此算由采取節能措施后每 24h節電4165-341A675.04度；節 電率 75.04 *16.5100% 18%。改造前3空調用電量416.5度/天，改造后降至341.46 度/天，每天節電75.04度，一年按使用6個月計算.每年可 節電13507.2度，每度電按1元計算，每年節省費用13507.2 元；每天用水2t, 一年用水360t,每噸水按4元計算，每年 需交水費1440元；每年節約費用 13507.2-144012067.2元。噴淋裝置的投資預算 1萬元，使用壽命按 8年計算，

12、每 年的投資投資額為10000元3年1250元，改造后每年凈節 省費用 12067.2 元-1250 元 10817.2 元。2.2第二次節能改造2.2.1改造措施2008年5月29日6月19日、7月8日7月18日，對太原聯通第二樞 紐13層IDC機房進行噴淋改造。在機房溫度、濕度不變的情況下，分 2次對該機房的HIROSS 660A、HIROSSQ190A上送風機房空調做了噴霧節 能實驗，并桂表記錄，得由了準確的節能數據。2.2.2 測試結果測試地點1二樞紐13層IDC機房。設備型號HIROSS660A機房空調3機加裝噴霧裝置。從測量記錄計算得由，從 2008年5月29日到6月5日7天內，啟

13、用噴霧裝置空調日平均用電量為241.63度；從6月5日至U 6月19日14天內，空調正常工作日平均用電量 為292.8度，用電量相差 51.17度，節電率為17.48%;從7 月14日7月18日4天內，啟用噴霧裝置空調日平均用電量 為344.47度；從7月8日到7月14日6天內，空調正常工 作日平均用電量為 437.95度，用電量相差93.48度，節電率 為 21.34%。止匕外，維護人員對空調進行了手動強制運行試驗，期間 進行了開、關噴霧試驗。從測試記錄可知。在手動強制運行1臺空調的2臺壓縮機的情形下，同一 臺空調開、關噴霧相比，開啟噴霧每小時約節電4.2度。2.2.3 節能效果 采取節能措施后每24h節電 51.1793.48 272.325 度。噴霧節能一年按使用 6個月計算，每年可節電 72.325度 182天13163.15度，每度電按 0.8元計算，每年節省費用 0.8131