白 鵬，馬平原，盧學(xué)奇

（1.中國移動通信集團河南有限公司商丘分公司，河南 商丘 476000；2.中國移動通信集團河南有限公司網(wǎng)絡(luò)管理中心，河南 鄭州 450000）

0 引 言

機房環(huán)境智能化的恒溫恒濕新風(fēng)系統(tǒng)通過云智能平臺實時遠程抄表、監(jiān)測機房環(huán)境與設(shè)備運行情況并及時反饋設(shè)備故障信息，從而保證機房的安全。利用水的自然蒸發(fā)吸收熱空氣中的熱量，從而降低進風(fēng)溫度，即物理學(xué)中的蒸發(fā)降溫（制冷）現(xiàn)象[1]。例如，在濕熱的環(huán)境中，人們沖涼后的瞬間體感溫度會覺得非常舒適。恒溫恒濕新風(fēng)系統(tǒng)將冷風(fēng)自然冷卻現(xiàn)象與直接蒸發(fā)制冷技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)出集降溫、加濕、換氣、環(huán)保于一體的濕膜新風(fēng)系統(tǒng)。中國移動通信集團河南有限公司商丘分公司（以下簡稱河南移動商丘分公司）結(jié)合公司實際情況，通過精細化維修費管控、加強智能節(jié)電等措施，提高系統(tǒng)使用效益[2]。

根據(jù)恒溫恒濕新風(fēng)系統(tǒng)的原理，機房外的新風(fēng)經(jīng)過恒溫恒濕系統(tǒng)吸收水的冷量，變?yōu)槔滹L(fēng)（通常降低3～12 ℃）后進入機房。當(dāng)機房外溫度在27 ℃以上時，系統(tǒng)仍然能夠正常使用，對比普通新風(fēng)系統(tǒng)在環(huán)境溫度上使用區(qū)間較大。在系統(tǒng)進風(fēng)口、出風(fēng)口側(cè)按照溫濕度檢測儀實時監(jiān)測濕度指標(biāo)，避免氣流霧化至臨界點形成水霧狀并對設(shè)備產(chǎn)生影響。通過噪聲儀測試，系統(tǒng)的噪聲指標(biāo)為55 dB，滿足機房要求。系統(tǒng)日常維護需要對過濾網(wǎng)、蒸發(fā)簾、進排風(fēng)口進行檢查，同時每6個月檢查一次水箱[3]。

1 實施內(nèi)容及原理構(gòu)架

2021年根據(jù)既定方案，選擇河南省商丘市睢陽區(qū)分公司一層機房作為試點進行實施。機房面積為76 m2，采用磚混結(jié)構(gòu)。機房北側(cè)為外墻，外部有一個平臺，主要用于安裝空調(diào)外機；機房南側(cè)為外墻，外部有一走廊，走廊外側(cè)為院內(nèi)；機房西側(cè)為外墻，相鄰進入院內(nèi)的通道；機房東側(cè)為內(nèi)墻，相鄰其他房間。機房內(nèi)配置3臺機房空調(diào)，包括1臺30 kW空調(diào)、1臺20 kW空調(diào)、1臺12 kW空調(diào)。

1.1 硬件組成

系統(tǒng)硬件組成如圖1所示，主要包括主控制器、冷風(fēng)單元、排風(fēng)單元以及溫濕度監(jiān)測裝置。

圖1 硬件組成圖

主控制器可以控制每臺濕膜新風(fēng)的運行，同時實現(xiàn)故障信息查詢等功能。冷風(fēng)單元包含進風(fēng)機、多層波紋濕簾、過濾網(wǎng)、水泵以及水閥裝置等，主要實現(xiàn)系統(tǒng)霧化水和冷鳳的接觸面積，增加霧化時間以及濕度的控制功能。排風(fēng)單元含百葉風(fēng)閥、出風(fēng)機等，主要實現(xiàn)氣流的分配以及氣流組織的梳理功能。溫濕度檢測裝置主要負(fù)責(zé)檢測機房環(huán)境溫濕度，并將結(jié)果反饋給相應(yīng)平臺。

1.2 軟件組成

系統(tǒng)軟件控制程序組成如圖2所示，主要包括空調(diào)控制程序、進出風(fēng)控制程序、遠程采集與監(jiān)控程序以及運行狀態(tài)監(jiān)測程序。

圖2 系統(tǒng)軟件控制程序組成圖

1.3 技術(shù)原理

恒溫恒濕新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用水的自然蒸發(fā)現(xiàn)象和機房空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)制冷相互作用，利用系統(tǒng)內(nèi)的濾網(wǎng)裝置將空氣中的灰塵吸附在過濾網(wǎng)的進風(fēng)側(cè)，通過除塵器去除灰塵，借助濕簾蒸發(fā)吸收空氣中的熱量，將降溫后的潔凈冷空氣送到機房內(nèi)，根據(jù)冷熱空氣循環(huán)的原理逐步將熱空氣帶到機房外，達到降低機房內(nèi)溫度的目的[4]。

2 實際應(yīng)用情況與問題解決

由于通信機房環(huán)境較為密閉，基本處于恒溫恒濕狀態(tài)，外界溫度變化短時間內(nèi)對機房溫度影響不大，因此采用雙模式用電量對比法。

根據(jù)水的自然蒸發(fā)現(xiàn)象，通過恒溫恒濕新風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用將自然冷卻的風(fēng)量帶入機房，對比普通新風(fēng)系統(tǒng)效能提高顯著。在進行節(jié)能改造的空調(diào)和冷氣機總進線端單獨加掛電表，通過云平臺設(shè)定精密空調(diào)單獨運行模式的時間，其余時間都為節(jié)能模式。在2種模式下運行，根據(jù)電表實際讀數(shù)進行2種模式下的總用電量對比，核算出節(jié)電率及所節(jié)省的總用電量。

恒溫恒濕新風(fēng)系統(tǒng)靠外墻安裝，不過多占用機房面積，而普通新風(fēng)系統(tǒng)需要占用較大的機房面積。因此，該系統(tǒng)適用于空間緊湊的機房。系統(tǒng)對灰塵等雜質(zhì)進行了多層過濾，第一層呢絨網(wǎng)過濾粗顆粒及蚊蟲、樹葉，第二層F5過濾棉過濾大部分0.5 μm以上的粉塵，第三層濕膜可以過濾空氣中剩余的部分粉塵。此外，本系統(tǒng)具備低噪聲、低能耗的特性，風(fēng)機最大風(fēng)量可以達到 18 000 m3/h。

3 系統(tǒng)的節(jié)能效益分析

通過全年溫度區(qū)間分析，當(dāng)機房溫度在28 ℃以下、送風(fēng)溫度在20 ℃以下時，濕膜新風(fēng)可完全替代機房空調(diào)進行降溫。全年送風(fēng)溫度在20 ℃以下的時間達到6 475 h，相當(dāng)于270天，全年節(jié)能率達到60%以上。

通過對機房專用空調(diào)恒溫恒濕新風(fēng)技術(shù)方面的節(jié)能改造，加快氣流循環(huán)速度，將熱空氣帶到機房外，達到降低機房內(nèi)溫度的目的。以河南省商丘市睢陽區(qū)分公司一層機房為例，能耗分析如表1所示，其中電費單價按0.65元/（kW·h）計算。

表1 機房節(jié)能情況

在具備機房專用空調(diào)的環(huán)境下，均可以實施該方案。

4 結(jié) 論

該系統(tǒng)在機房專用空調(diào)節(jié)能方面改造應(yīng)用的技術(shù)手段，有效利用風(fēng)量循環(huán)提高機房專用空調(diào)的利用率，取得了良好的效果。便于在同類機房進行推廣，在經(jīng)濟、社會兩方面都得到較大收益。

在社會價值上，從廣義上講，降低空調(diào)系統(tǒng)自身的消耗、排放，促進保護自然資源和生態(tài)環(huán)境。隨著系統(tǒng)的推進、實施，機房環(huán)境溫濕度滿足設(shè)備安全運行，進一步提升整個通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，更好地提高客戶感知度。