機(jī)房空調(diào)乙二醇自然冷卻機(jī)組通信產(chǎn)業(yè)報(bào)

1、機(jī)房空調(diào)節(jié)能解決方案乙二醇自然冷卻節(jié)能機(jī)組 阿爾西制冷工程技術(shù)（北京）有限公司 陳磊引言在連續(xù)幾年能源消耗高強(qiáng)度增長(zhǎng)、煤電油運(yùn)全面緊張后，節(jié)能降耗已經(jīng)成為全社會(huì)的共識(shí)，節(jié)能減排工作已經(jīng)成為我國的基本國策之一。中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部對(duì)通信機(jī)房中各種用電設(shè)備耗電量的統(tǒng)計(jì)，空調(diào)用電占到機(jī)房總用電的50%左右，因而存在較大的節(jié)能潛力。在確保機(jī)房溫度符合其它設(shè)備正常運(yùn)行要求的前提下，科學(xué)有效地降低空調(diào)用電，減少電力資源浪費(fèi)應(yīng)成為通信機(jī)房節(jié)能的主要手段。設(shè)法降低空調(diào)設(shè)備的能耗，特別是常年運(yùn)行的空調(diào)設(shè)備能耗，對(duì)于能源問題嚴(yán)峻的我國具有重要的意義。系統(tǒng)簡(jiǎn)介機(jī)房專用空調(diào)大部分是采用壓縮機(jī)制冷，耗電量非常大，同時(shí)一般都需

2、要全年制冷。因此在機(jī)房總耗電量中，專用空調(diào)的耗電量一般占通信機(jī)房總耗電量的60%左右，也就是說，專用空調(diào)是電量耗損的最大來源。機(jī)房專用空調(diào)制冷主要靠壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將系統(tǒng)內(nèi)的氟利昂從氣體壓縮成高溫高壓的液體，在通過室外冷凝及室內(nèi)蒸發(fā)，從液態(tài)變成氣態(tài)，吸收室內(nèi)的熱量來達(dá)到降溫的目的，這樣就需要消耗大量的電能，并造成大量的溫室氣體。乙二醇自然冷卻節(jié)能系統(tǒng)在室外溫度適宜的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)自然冷卻，降低壓縮機(jī)的工作時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。工作原理乙二醇自然冷卻節(jié)能系統(tǒng)利用室外冷源將室內(nèi)的熱量傳到室外換熱器的空調(diào)機(jī)組。當(dāng)室內(nèi)溫度高于空調(diào)設(shè)定溫度值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給原風(fēng)冷機(jī)組、乙二醇機(jī)組及水泵，原風(fēng)冷機(jī)組停機(jī)

3、，乙二醇機(jī)組及水泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，室外干冷器通電，室外溫度傳感器反饋干冷器盤管溫度信號(hào)給干冷器風(fēng)機(jī)，如果室外散熱器盤管溫度高于設(shè)置溫度，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，低于設(shè)置溫度，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)室內(nèi)溫度低于空調(diào)設(shè)定溫度值，控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，水泵停止工作，室外風(fēng)機(jī)斷電，以此來保證室內(nèi)的恒定溫度。在保證機(jī)房在恒溫、恒濕和機(jī)房的潔凈條件下，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。系統(tǒng)組成乙二醇自然冷卻系統(tǒng)由室內(nèi)機(jī)組(包括：循環(huán)風(fēng)機(jī)與自然冷卻熱交換盤管)、.室外機(jī)組(包括：熱交換盤管及冷卻風(fēng)機(jī)) 、乙二醇溶液系統(tǒng)(包括：乙二醇水泵、三通調(diào)節(jié)閥、控制器及管路) 組成。其中：乙二醇溶液系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可以安裝于室內(nèi)或室外，一般情況下，為節(jié)約室內(nèi)空間

4、，將其與室外機(jī)組集成在一起。該系統(tǒng)也可以做成一臺(tái)整體機(jī)組(可以最大限度節(jié)約室內(nèi)空間，并減少安裝工作量），也可以做成兩到三個(gè)獨(dú)立部份(室內(nèi)機(jī)組、室外機(jī)組、水泵與控制)，視安裝場(chǎng)地情況而定。乙二醇自然冷卻節(jié)能系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)組（循環(huán)風(fēng)機(jī)、自然冷卻熱交換盤管）室外機(jī)組（冷卻風(fēng)機(jī)、熱交換盤管）乙二醇溶液系統(tǒng)（乙二醇水泵、三通調(diào)節(jié)閥、控制器、管路）室內(nèi)側(cè)機(jī)組與室外側(cè)機(jī)組各有一個(gè)換熱盤管，用管路將這兩者連接成封閉環(huán)路。工作流體經(jīng)過室內(nèi)側(cè)的換熱盤管時(shí)，被室內(nèi)的空氣加熱。由于加熱后的工作流體溫度高于室外空氣溫度，當(dāng)它循環(huán)經(jīng)過室外側(cè)的換熱器時(shí)，其熱量傳遞到室外空氣，溫度降低。工作模式系統(tǒng)在室內(nèi)側(cè)機(jī)組與室外側(cè)機(jī)組各有一

5、個(gè)換熱盤管，用管路將這兩者連接成封閉環(huán)路。在冬季，工作流體經(jīng)過室內(nèi)側(cè)的換熱盤管時(shí)，被室內(nèi)的空氣加熱。由于加熱后的工作流體溫度高于室外空氣溫度，當(dāng)它循環(huán)經(jīng)過室外側(cè)的換熱器時(shí)，其熱量傳遞到室外空氣，溫度降低。Ø 部分自然冷卻模式當(dāng)機(jī)房專用機(jī)組檢測(cè)到室外氣溫低于室內(nèi)氣溫6到8時(shí)(可設(shè)置），啟動(dòng)自然冷卻系統(tǒng)。此時(shí)，水泵啟動(dòng)，室內(nèi)機(jī)組與室外機(jī)組的風(fēng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。工作流體全部流經(jīng)室外機(jī)（三通閥的A，B接通，C關(guān)閉）。此工作模塊為部份自然冷卻，可以為室內(nèi)提供一部份冷量。機(jī)房專用機(jī)組的制冷系統(tǒng)根據(jù)需要起動(dòng)，補(bǔ)充冷量的不足。Ø 全部自然冷卻模式在部份自然冷卻過程中，如果室外氣溫進(jìn)一步降低，自然

6、冷卻系統(tǒng)的制冷能力提高，可以滿足整個(gè)機(jī)房的冷量需求，此時(shí)機(jī)組即工作在全部自然冷卻狀態(tài)。當(dāng)室外溫度繼續(xù)降低，機(jī)組的制冷能力大于冷量需求，此時(shí)室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，調(diào)節(jié)制冷能力。當(dāng)轉(zhuǎn)速降到最低值后，根據(jù)室外氣溫情況，逐個(gè)關(guān)閉室外風(fēng)機(jī)。室外風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉后，如果室外氣溫還在降低，三通閥B位逐步關(guān)閉，C位逐步打開。主要特點(diǎn)Ø 減少冷季壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)能效果顯著Ø 延長(zhǎng)壓縮制冷空調(diào)設(shè)備的使用壽命Ø 避免了壓縮機(jī)的低溫啟動(dòng)而可能存在的故障Ø 全部自然冷卻時(shí)，壓縮制冷停止，降低了機(jī)房?jī)?nèi)噪音Ø 自然冷卻裝置系統(tǒng)、控制簡(jiǎn)單，故障率低，維修簡(jiǎn)便Ø 與直接引

7、入室外新風(fēng)的自然冷卻方式相比，機(jī)房不會(huì)受到室外空氣的污染獨(dú)立加濕系統(tǒng)、高精度的空調(diào)控制器延長(zhǎng)空調(diào)的使用壽命避免了壓縮機(jī)的低溫啟動(dòng)而導(dǎo)致的故障全部自然冷卻時(shí)，壓縮制冷停止，降低了機(jī)房?jī)?nèi)噪音控制簡(jiǎn)單，故障率低，維修簡(jiǎn)便機(jī)房不受到室外空氣的污染能效比可達(dá)6.0以上減少冷季壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間乙二醇系統(tǒng)節(jié)能分析在冬季戶外環(huán)境溫度達(dá)到乙二醇機(jī)組運(yùn)行條件、且當(dāng)室內(nèi)溫度高于空調(diào)設(shè)定溫度值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給原風(fēng)冷機(jī)組、乙二醇機(jī)組及水泵，原風(fēng)冷機(jī)組停機(jī)，乙二醇機(jī)組及水泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，室外干冷器通電，室外溫度傳感器反饋干冷器盤管溫度信號(hào)給干冷器風(fēng)機(jī)，如果室外散熱器盤管溫度高于設(shè)置溫度，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，低于設(shè)置溫度，風(fēng)機(jī)停止

8、運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)室內(nèi)溫度低于空調(diào)設(shè)定溫度值，控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，水泵停止工作，室外風(fēng)機(jī)斷電，以此來保證室內(nèi)的恒定溫度。在乙二醇機(jī)組單獨(dú)運(yùn)行不能保證機(jī)房的溫度控制要求時(shí)，原風(fēng)冷機(jī)組自動(dòng)投入補(bǔ)充運(yùn)行。當(dāng)春秋季節(jié)，室外溫度高于5時(shí)，乙二醇系統(tǒng)不能100滿足室內(nèi)溫度控制要求時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)，來保證室內(nèi)恒定溫度；如室內(nèi)溫度達(dá)到原設(shè)備設(shè)定點(diǎn)的控制要求，壓縮機(jī)停止工作，室外溫度低于5時(shí)，乙二醇系統(tǒng)開始啟動(dòng)，來保持室內(nèi)恒定溫度，以達(dá)到省電的目的。如果乙二醇機(jī)組單獨(dú)運(yùn)行不能保證機(jī)房溫度的控制，原風(fēng)冷機(jī)組自動(dòng)投入補(bǔ)充運(yùn)行。（1） 節(jié)能趨勢(shì)圖不同室外氣溫時(shí)的節(jié)能比例趨勢(shì)圖（對(duì)具有最高負(fù)荷85%的穩(wěn)定熱負(fù)荷機(jī)房）在環(huán)境溫

9、度為10時(shí)，可以節(jié)省35%左右的能耗環(huán)境溫度在5時(shí)，可以節(jié)省75%左右的能耗機(jī)房熱負(fù)荷隨著室外溫度的降低而降低，因此，實(shí)際節(jié)能比例更高 （2） 城市節(jié)能對(duì)比從三個(gè)城市的節(jié)能比例對(duì)比圖可以看出，三個(gè)城市在一年中可以有7個(gè)月使用乙二醇自然冷卻機(jī)組達(dá)到節(jié)能的效果，并且在哈爾濱應(yīng)用該機(jī)組的節(jié)能效果最好，節(jié)能比例最大，高達(dá)70%左右，說明室外溫度相對(duì)低的地區(qū)使用乙二醇自然冷卻機(jī)組的節(jié)能效果更為顯著，可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)利用室外低溫環(huán)境，關(guān)閉壓縮機(jī)制冷，利用乙二醇循環(huán)實(shí)現(xiàn)自然冷卻。自然冷卻系統(tǒng)每個(gè)月的節(jié)能量可以從三個(gè)城市的對(duì)比中看出來，設(shè)備負(fù)荷看作為一個(gè)恒定的滿載負(fù)荷 系統(tǒng)節(jié)能實(shí)例以某電信運(yùn)營商內(nèi)蒙分公司為例，

10、涉及12個(gè)盟市如呼和浩特、包頭、呼倫貝爾等市的熱負(fù)荷大的核心機(jī)房，現(xiàn)有機(jī)房空調(diào)179臺(tái)，需要改造機(jī)房精密空調(diào)73臺(tái)，改造費(fèi)用為983.469萬元。以60KW的空調(diào)為例，設(shè)空調(diào)每天有2/3時(shí)間運(yùn)行空調(diào)類型制冷量單內(nèi)風(fēng)機(jī)功率數(shù)量單壓縮機(jī)（水泵）功率數(shù)量加濕功率單外風(fēng)機(jī)功率數(shù)量總功率CM60AR空調(diào)（普通）57.9KW2.2KW28KW25.6KW1.5KW330.5KW乙二醇空調(diào)56.1KW2.55KW23KW15.6KW1.1KW317KW備注：制冷量的環(huán)境條件為：24度dB，50%RH。（1） 乙二醇空調(diào)理論上節(jié)電率為:(30.5-17)/30.5=44.3%，平均節(jié)電率為35%，二種空調(diào)耗電比率為：17/30.5=55.7%（2） 乙二醇空調(diào)年平均開啟時(shí)間為200天a) 乙二醇空調(diào)200天消耗電量：17KW*73臺(tái)*24小時(shí)/臺(tái)*200天 *2/3=397萬度相同制冷量普通空調(diào)需要消耗電量為：5956800/55.7%*2/3=713萬度b） 改造后一年節(jié)約的電量：713-397=316萬度（3） 全區(qū)平均每度電0.6元，一年節(jié)約電費(fèi)： 0.6元/度*316=190萬元（4） 因乙二醇空調(diào)的使用,普通空調(diào)的使用壽命(10年)延長(zhǎng)了4.5年（5） 在10年內(nèi)，投入983萬元的費(fèi)用，扣除所有支出