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热管型机房专用空调设备
发布时间:2012-9-28 0:00:00  浏览次数:1969

        “节能减排”目前已成为衡量企业未来可持续发展的重要指标。随着电信、银行以及大型企业业务的扩展,庞大的数据中心所带来的管理维护费用和不断攀升的电费已成为企业主管必须面对的问题。

        通信设备机房和计算机数据中心等机房内部发热量大,可达200~1500W/m2,这些热量主要来自于机房内的电子设备,为了维持设备允许的工作温度,机房内采用空调设备来将机房内产热排出室外。由于全年都存在巨大的显热负荷,因此空调系统全年再制冷工况下运行。一般情况下这类机房的25%~50%的电力消耗用于空调。实际上大多电子设备的安全运行环境是35~40℃以下,而我国大多数地区全年的室外温度均低于此值,因此恰当地应用室外自然冷源排除机房的显热,维持机房内环境状态,可以大幅度降低这类机房的能耗。     目前利用自然冷源降低机房空调系统能耗的途径很多,大多采取直接与室外进行空气交换的方式。然而由于不同季节室外湿度变化很大,而计算机等通讯电子设备又对环境湿度有较高要求,冬季加大通风量可以控制室内温度,但会由于室外干燥导致湿度下降从而出现容易产生静电等问题。夏季不当通风又有可能导致湿度偏高。此外,我国大部分地区经常出现室外空气污染天气,直接通风破坏室内净化环境,安装过滤器又导致经常的过滤器清洗维护工作。因此直接通风换气的方式不适合电子设备机房的环境控制。     分离式热管系统是利用热管实现室内外的显热传递,通过特殊的管网连接方式,可保证热管内各部分循环工质温度基本相同,使机房内产生的热量通过热管传到室外。适当的系统实际可以维持在室外温度较低时准确控制机房室温在要求的室温范围内。     热管是一种新型、高效的传热元件,它可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。热管具有很高的导热性,热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。热管具有优良的等温性,热管内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小,温降亦很小,因而热管具有优良的等温性。所谓分离式热管是热管的一种特殊形式,其蒸发段位于下部热端,冷凝段位于上部冷端,之间通过气体管和液体管连接为循环回路。目前分离式热管主要应用于石化、电力、冶金工业的余热回收,通过研究和实践表明:分离式热管空调在该领域又广泛的应用前景。     将分离式热管应用于机房空调中,机房内的蒸发器为该系统的热端,机房外的冷凝器为其冷端。蒸发器中的循环工质在机房内被加热蒸发为气体,经过气体总管进入冷凝器,并在冷凝器内冷凝为液体,然后通过液体总管回到蒸发器,完成一个循环。冷凝器可以采用风机强迫对流方式或者自然对流方式。两种散热方式工作原理如图3-34和图3-35所示。

 

 

        分离式热管系统只有蒸发器和冷凝器的风机耗能(冷凝器强制对流的情况下),当冷凝器采用自然对流式时则只有蒸发器风机电耗。与现有的连续运行的空调设备相比,大大降低了机房排热的能耗,提高了设备的可靠性。


        图3-36是热管散热设备现场安装温度测试结果,红线室外温度,其他曲线为机房内部不同位置测量的温度, 测试结果表明:基站室内外温差基本保持在5-8℃左右

 

 

 

       强迫对流型设备自2007年9月在中国移动南方的某基站现场安装了一套,并连续试运行至今,运行结果良好。在试运行期间,空调机未再启动,仅依靠热管系统保障基站的散热。此期间,室外最高温度达35℃,但通信设备运行良好,未出现任何故障,热管系统能耗仅有原空调系统的1/4,环境控制能耗下降75%

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