BP5：机房空调室外机雾化喷淋和冷凝水回收节能技术.pdfVIP

连载五 机房空调室外机雾化喷淋和冷凝水回收节能技术 中国电信集团公司电源技术支撑中心 摘要 在作为机房环境调节的主要手段使用的空调系统中，除一部分通信枢纽局站使用中央空 调系统外，大量的机房专用空调系统、普通舒适性空调在通信机房中得到普遍应用，而机房 用空调的室外机是热量交换的重要部分，因此研究机房用空调室外机（以下简称室外机）的 工作机理，改善室外机的工作环境，进一步提高空调设备能效，是探索机房专用空调和普通 舒适性空调节能减排的一个方向。 关键词：节能技术 空调室外机 雾化喷淋 冷凝水利用 1．概述 由于通信设备是机房的主要热源，它具有发热的均衡性和显热性，为保证机房的环境满 足要求，机房用空调基本上要求长期连续运行。 随着通信设备集成度的不断提高，通信设备向密集型、小型化发展，单位机架用电量从 最初设计容量 8.25A 提高到设计容量 13A、16A、20A 甚至更高，造成机房用电量大、热负 荷大，空调排列非常密集。 通信机房由于局房建设时受种种条件限制，空调配套室外机平台预留不够充分，造成个 别局所机房专用空调配套室外机安装间距较密，排热效果受到一定的影响，不利于机房专用 空调系统充分发挥最大效能，降低了空调的制冷效率。有些机房通过机房空调扩容和室外机 移位，达到机房发热量和制冷量匹配、散热量和环境温度匹配，从而有效抑制机房温度的攀 升，但由于受到室外机安装位置的限制，室外机摆放过密，环境温度逐年升高，散热环境温 度高，在一些负载较大的空调在高温环境工作，工作电流大，且经常会高压跳机导致空调停 机。 在室外机背安装雾化喷淋装置，可以降低冷凝器进风侧空气的温度，增加冷却侧的散热 效率，提高了空调的经济性能，而且不会影响空调设备的可靠性及寿命。 2．工作原理 根据功能，空调室外机节能系统可以分为雾化喷淋和冷凝水回收利用两部分。 2.1 雾化喷淋的工作原理 如图 2-1 所示，通过对空调室外机的水喷淋，可以降低室外机的工作温度；通过高速直 流马达每分钟转速≥11000 转，可将每一滴水雾化成原水滴的体积 1/500 左右，使蒸发速度 加快。由于水滴的体积大大缩小，雾化蒸发速度比水滴的蒸发速度快 300 倍以上，雾化喷淋 使得水喷淋到空调室外机冷凝器散热片上时能够产生从液态到气态的物理相变，则能够吸收 的热量大大增加。水从液态到气态吸收热量为水升温 1℃吸热的 539 倍，由于吸热量大大增 加，能在很短的时间在冷凝器背后局部降温 2 ℃～5℃。考虑功率损耗以及效率等因素，其 散热能力也可以比一般的喷淋高。水也是能源不能浪费，雾化器将一滴水都打成雾状，基本 不浪费每一滴水。 图2-1 雾化喷淋 2.2 冷凝水回收利用的工作原理 3 为了节约水资源，将空调的冷凝水及加湿罐排污水加以利用。计划安装一个 1m 的不锈 钢水箱。为了保证回收的水经过沉淀处理，在水箱中间有一个不锈钢滤网。回收水从水箱下 部进入，经滤网后的洁净水进入水箱上部。然后由一个水泵将水抽到顶楼的水箱中。这样可 减少自来水的用量，节约用水。 冷凝水利用的工作原理图如图 2-2 所示。在冷凝水回收的同时，可以根据水质情况增加 水处理功能，去除水中的钙镁离子和其他杂质，使硬水处理成软水。通过冷凝水的回收并提 供给雾化喷淋使用，达到一种良性的工作循环。同时实现水资源和电能的节约。当回收的冷 凝水资源不能满足雾化喷淋的需求时，可以通过自来水管给冷凝水回收系统补充自来水。 图2-2 空调室外机节能系统示意图 为保证每个雾化器的出水压力基本保持一致，在屋顶部水箱的出水口处安装增压泵。然 后调整每个雾化器的水量，做到每一滴水都充分雾化，用最少的水达到最大的节能效果。 3．主要特点和优势 （1）改变空调冷凝器工况条件使冷凝器冷凝效果大大改善，可降低冷凝器内部压力。 冷凝器内压力每下降 1kg 压缩机运行电流就下降近