范文琦

摘 要：UPS間是一種電氣設備用房，功能是放置不間斷電源裝置。這類房間包含以下特點：設備布置密集、設備發(fā)熱量大、對室溫要求低。在UPS間的實際應用過程中會出現(xiàn)夏季溫度偏高、不能及時散熱的問題，空調(diào)通風系統(tǒng)為解決這些問題提供了保障。合理的空調(diào)通風系統(tǒng)設計，在減少投資、節(jié)能降耗等方面能起到舉足輕重的作用。本文將結合實例分析，分析探討應當采何種取積極有效的措施。隨著科技發(fā)展，空調(diào)通風系統(tǒng)也在逐漸被取代。

關鍵詞：UPS；空調(diào)通風系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

本文旨在結合實例分析和探討如何運用空調(diào)通風系統(tǒng)手段解決UPS間在實際應用過程中出現(xiàn)的夏季溫度偏高、不能及時散熱的問題。本文也關注到隨著科技發(fā)展，新的降溫材料和手段出現(xiàn)，空調(diào)通風系統(tǒng)將面臨新的挑戰(zhàn)。

1 UPS間的概念及應用

UPS間是放置不間斷電源裝置的電氣設備用房[1]，這類房間包含以下特點：設備布置密集、設備發(fā)熱量大、對室溫要求低。正因為UPS間的廣泛使用，其規(guī)模、容量、密集程度都在不斷增加，致使在實際應用過程中出現(xiàn)夏季溫度偏高、不能及時散熱的問題。UPS中的SCR、IGBT、MOSFET等功率半導體軟件熱控制的完善程度直接影響器件可靠性的改善、功率容量的增加和結構微小型化進程。健康有序的空調(diào)通風系統(tǒng)就成了維持機房恒溫、恒濕，保證機房空氣潔凈度，保障系統(tǒng)可靠運行的必需品。

2 空調(diào)通風系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與實例研究

空調(diào)通風系統(tǒng)即通風系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的組合。通風系統(tǒng)主要由風道、送排風機、風道部件與消聲器等組成。而空調(diào)系統(tǒng)則主要有冷熱源與空氣處理、輸送設備組成，通過空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)對室內(nèi)溫濕度的控制，并保證室內(nèi)氣流速度與清潔度符合自動調(diào)節(jié)需求[2]。

空調(diào)制冷系統(tǒng)包括傳統(tǒng)機械制冷空調(diào)和蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)機械制冷被蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組取代，并于20世紀80年代在我國新疆地區(qū)得到廣泛使用。自2000年單元式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機作為通風降溫設備逐漸在廣東地區(qū)用于大空間工業(yè)廠房使用。當前，我國的工業(yè)廠房數(shù)量仍然龐大，這些廠房空間大，內(nèi)部一般有熱源存在，在工業(yè)生產(chǎn)過程中部分廠房可能會產(chǎn)生有毒、有害氣體。采用自然通風降溫的方法很難達到GBZ1—2002《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》的環(huán)境要求，蒸發(fā)冷卻設備在投資、運行費用，保障空氣質(zhì)量方面都優(yōu)于傳統(tǒng)通風降溫設備和機械制冷空調(diào)。這也是蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)逐漸取代傳統(tǒng)機械制冷空調(diào)的原因。據(jù)《中央空調(diào)市場》統(tǒng)計，2016年1季度市場以139億元收官，[3]數(shù)據(jù)顯示的龐大市場銷量足見我國空調(diào)巨大的使用量，這對空調(diào)的節(jié)能降耗技術提出了更高要求。在當前能源短缺的背景下，新興空調(diào)系統(tǒng)逐漸取代傳統(tǒng)系統(tǒng)，能在一定程度上節(jié)能降耗。在科技進步基礎上，空調(diào)通風系統(tǒng)從各個方面創(chuàng)新改變進而降低能耗。

以地鐵的空調(diào)環(huán)境通風系統(tǒng)為例，在地鐵的運營過程中，車站空調(diào)通風系統(tǒng)的投資占建設總投資的8%～10%，用電量卻占到整個地鐵運營系統(tǒng)的40%～50%。解決地鐵通風系統(tǒng)問題主要采取變頻調(diào)速、控制新風量、設置冰蓄冷集中供冷站、目標溫度控制、以及自動化運行管理等手段。以此降低地鐵的運行消耗，促使地鐵的經(jīng)濟運行。

3 結合實例分析UPS間的空調(diào)通風系統(tǒng)

3.1 實例分析

近年來，由于工業(yè)生產(chǎn)的需要，我國石油化工廠大型化、煉化一體化的進程進一步加快，從而導致中央控制室規(guī)模的不斷擴大，衍生出機柜室和UPS間夏季溫度過高的問題，暴露空調(diào)通風系統(tǒng)的缺陷。單位負荷率由于設備結構緊密配置、容量不斷擴大、以及機柜室和UPS設備密集程度大幅度增加，傳統(tǒng)的空調(diào)通風系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實的需要。

3.2 分析結論

經(jīng)分析得出以下結論：（1）沒有設置分體空調(diào)機的柜機室與UPS間比設計溫度值高2～3度左右，說明在設計中要將風道集中送風系統(tǒng)與分體空調(diào)機相結合；（2）對于無人值守，設備發(fā)熱量大，沒有濕負荷的機柜室和UPS間，空調(diào)系統(tǒng)并未按不同房間使用功能劃分，送風系統(tǒng)的單風道將空調(diào)風送至每個房間；（3）對無人值守，機柜室、UPS間及配電間等設備散熱量大的房間設置獨立空調(diào)系統(tǒng)。

3.3 UPS間設計過程中應當注意的問題

注意事項如下：（1）為了避免室外熱源侵入，處于夏季較為炎熱的南方地區(qū)的UPS間不適合將房間設置為對外，從而使空調(diào)能耗降低，降低運行成本；（2）位于夏季室外溫度不高、天數(shù)較短的北方地區(qū)的UPS間可以將房間設置為對外。此舉雖會提高空調(diào)能耗，但兼顧設計的方便與簡單。此外，自然降溫也可作為室外冷源在冬季對UPS起到降溫作用；（3）在進行空調(diào)設計的過程中，盡量利用一切冷源。

總之，UPS間的空調(diào)通風系統(tǒng)則要根據(jù)工程實際，地點、建筑形式、冷源種類與通風、空調(diào)設計等都包含在參考因素之內(nèi)。通常設計人員會采用機械通風或空調(diào)降溫的方式。該方式兼具機械通風降溫簡單與節(jié)能的特點，充分體現(xiàn)空調(diào)降溫的快捷和靈活特征。

4 UPS間室溫空調(diào)通風系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

UPS的降溫需要可以通過空調(diào)通風系統(tǒng)達成，此外，采用先進的手段例如機房制冷系統(tǒng)分冷、熱通道，能起到相互隔離、提高熱效率、降低能源消耗和資金投入的作用。但隨著科技發(fā)展，熱導管技術出現(xiàn)，有逐漸取代空調(diào)通風系統(tǒng)的趨勢。熱管是一種具有極高導熱性能的新型傳熱元件，該元件通蒸發(fā)與凝結在全封閉真空管內(nèi)的液體來傳遞熱量，體現(xiàn)毛吸作用原理，具有顯著的制冷效果?？照{(diào)通風系統(tǒng)采用的是風冷散熱的原理，通過加強空氣的流動，促使發(fā)熱部件散熱。而熱管散熱具有優(yōu)異的導熱性、優(yōu)良的等溫性、可任意改變冷熱兩側(cè)的傳熱面積、可完成遠距離傳熱要求、可控制調(diào)節(jié)溫度的特點。

5 結論

新技術的出現(xiàn)，對UPS間空調(diào)通風系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展提出新要求。同時多種技術的出現(xiàn)和發(fā)展為UPS間的散熱處理提供了多種選擇方案，決策者與設計人員在遵循節(jié)約能耗，降低成本原則的基礎上根據(jù)實際情況選擇材料和降溫技術。

參考文獻

[1]林旭東.淺談UPS（不間斷電源）技術在單位機房建設供電系統(tǒng)中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2013，（22）：160.

[2]段俊祥.淺談通風空調(diào)工程施工專業(yè)配合與協(xié)調(diào)[J].文摘版：工程技術，2015，（38）：92.

[3]編輯部.2016年1季度中央空調(diào)市場總結報告[J].現(xiàn)代制造，2016，（16）：48-57.

（作者單位：陜西省廣播電視臺）