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1、通信機房的負荷特點
通信設備的精密性和集成化程度不斷提高,使得通信機房的空調負荷特點越發顯著。主要表現為熱負荷大、濕負荷小。
熱負荷主要來自通信設備的集成電路板等電子元件的不斷集中發熱,而且發熱量極大,即使在冬季,機房熱負荷仍然相對較大:相反,通信機房內幾乎沒有濕負荷源,即使很小的濕負荷也是來自機房工作人員及由于機房密封不嚴而與外界空氣交換產生的。
通信機房的熱負荷包括設備熱、人體熱、新風熱、照明熱、傳導熱,輻射熱和對流熱。對于通信機房而言,終期設備熱負荷占總熱負荷的比例達到65%~75%,有些機房占比甚至更高。
2、通機房的環境要求
電子計算機機房和程控交換機機房內的氣候條件直接關系到電子計算機、機柜和程控交換機設備工作的可靠性和使用壽命。而機房內微氣候的變化(如機房溫度、濕度、塵埃、有害氣體和噪聲等),直接或間接地也會對電子計算機和程控交換機設備產生不良影響。
3、通信機房對空調的要求和配置原則
1.通信機房對空調的要求
1)大風量、小焓差
通信機房熱濕負荷的特點,既要求空調機制冷能力較強,以便在單位時間內消除機房余熱,又要求空調機的蒸發溫度相對較高,以免降溫的同時進行不必要的除濕,因此,空調機必須具備冷風比相對較小的特性。也就是說,在制冷量一定的情況下,要求空調機循環風量大,進出口空氣溫差小。而且較大的循環風量有利于穩定機房的溫度、濕度指標。另外,大風量同時能保證機房溫度、濕度的均衡,達到大面積機房氣流分布合理的效果避免機房遠端的熱量聚積,導致局部熱點的產生。
2)濕度控制
通信設備對環境的相對濕度同樣有較高的要求。濕度過低,易使不同點位元器件之間放靜電,造成誤差甚至擊穿;濕度過高,易使設備表面結露而出現冷凝水,發生漏電或者元器件觸電發霉,無法正常工作。因此,通信機房要求空調機具備加濕和除濕的功能,并能將相對濕度控制在允許范圍內。
3)一般多采用下送風方式
因為大中型計算機及大容量的程控交換機散熱量大且集中,所以不但要對機房進行空氣調節,而且要對程控設備進行直接送風冷卻。程控交換機設備的進風口一般設在其機架下側或底部,排風口設在機架的頂部。空氣通過架空活動地板由進風口進入沿機架自下而上迅速有效地使設備得到冷卻。
4)全年制冷運行
論是大中型計算機,還是程控交換機,都要求空調機全年制冷運行。而冬季的制冷運行要解決穩定冷凝壓力和其他相關的問題。多數機房專用空調機能在室外氣溫降至-15℃時仍能制冷運行,而采用乙二醇制冷機組,可在室外氣溫降至-45℃時仍能制冷運行。與此形成鮮明對比的是舒適性空調機或常規恒溫恒濕機,在此類條件下,根本無法工作。
5)空氣過濾性好
通信機房對潔凈度有一定的要求。由于機房內的灰塵會影響設備的正常工作,灰塵積在電子元器件上易引起金屬材料被化學腐蝕、電子元器件性能參數的改變、絕緣性能下降、散熱能力差等,因此要求空調機空氣過濾器的除塵效率必須高于90%。通常在標準型機組中,空氣過濾器均采用粗、中效過濾,而在一些進口的特型機組中,從結構設計上采用留亞高效過濾器或高效過濾器的安裝位置,根據用戶需求選用(如凈化手術室等就選用亞高效過濾器)。只要用戶要求,過濾系統可以很方便地以更換過濾器或者增加過濾器的方式進行升級。一般A級潔凈要求使用高效或亞高效過濾器,B級潔凈要求使用亞高效或中效過濾器,即使是C級潔凈要求也應該使用中效過濾器。
6)可靠性高
針對機房空調系統高可靠性的要求,機房專用空調機在結構與控制系統設計和制造及空調系統組成等方面都必須相應地采取一系列措施。例如,設置后備機組或后備控制單元,微機控制系統自動對機組運行狀態進行診斷,實時對已經出現或將要出現的故障發出報警,自動用后備機組或后備控制單元切換故障機組或故障單元。
控制系統的性能與空調系統技術經濟性能密切相關。不少機房專用空調機生產企業專門開發一系列的控制器作為空調系統的組成部分。采用電子控制器或微機控制已經十分普遍,有些企業已經把模糊控制技術應用在計算機房專用空調系統中。
7)便于實現集中監控
為了不斷提高空調維護的專業性、集中性和科學性,空調的集中監控勢在必行,因此,通信機房空調必須具備完善的遠程監控功能及容性。
8)使用壽命
一般機房專用空調廠家的設計壽命最低是10年,連續運行時間是86400h,平均無故率達到25000h,實際運用過程中,機房專用空調可運行15年。
2.通信用空調的配置原則
1)基站空調的配置
(1)考慮到通信設備擴容的需要,通信基站空調的制冷量應根據近中期的設備散熱量配置。
(2)基站空調制冷量可簡單地按照站點設備散熱量及維護結構散熱需求配置。通信設 的熱量按照設備功率估算,電源設備的熱量按照輸出功率的10%轉化成熱量估算;維護結構的熱量可按照非彩鋼板房發熱量可取值為100W/m2,彩鋼板房發熱量可取值為150W/m2。
(3)基站空調的制冷量一般采用2P柜機、3P柜機、5P柜機的單冷設備。
(4)空調制冷量的估算原則:1P制冷量為2000kcal×1.162=2324W,2P制冷量為4648W,3P制冷量為6972W。
① 站點總散熱量Q>3P,宜配置2臺3P柜式空調,如機房空間僅滿足1臺空調安裝位置,可根據站點實際情況配置1臺5P空調。
② 站點總散熱量2P③ 站點總散熱量Q≤2P,宜配置1臺2P柜式空調。
(5)如租用機房且機房安裝條件受限,可考慮選用2P壁掛空調。
(6)空調室外機應考慮在站點朝北方位安裝(日照時間較短),安裝現場應便于室外機通風散熱。
2)機房專用空調的配置
空調機的制冷量是指空氣通過蒸發器、表面冷卻器、噴淋室后被降溫所需的冷量在穩定的工況下,空調機的制冷量等于空調冷負荷、送風管道冷量損失和。
排風的冷量損失之和空調的配置分為初期配置、中期配置和終期配置。終期配置主要用來確定機房內空調的總數和每臺空調的容量;初期配置和中期配置則需要根據本期工程完成后總的熱負荷來確定需要配置的空調數量。
首先要計算出整個機房終期布局的所有熱負荷Q(即空調總制冷量),其次需要確定機房內可安裝空調的數量n(主要是位置受限)。一般情況下,機房內的專用空調需要作N+1備份,此每臺空調的容量應為Q/(n-1)。
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