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动力环境监控系统应用案例

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  江西省电信公司萍乡市公司大型交换机房通风空调节能控制系统
  一、程控机房空调运行及节能可行性
  1、目前,需改造的程控机房有2台10P空调、3台5P空调,由于机房的设备工作在一个相对密闭的环境,大量设备在工作时大量发热而无法与室外空气进行热交换,传统方式时该发热量只能依靠机房空调制冷来进行温度控制。在不同季节,尽管机房室内外温差较大,比如冬季室内外温差可达30℃以上,但是由于机房是密闭的、室内温度仍然很高,只是不同季节开启的空调数量或空调制冷时间长度不同而已,因此即使冬天,仍有大约半数的空调处于制冷状态,消耗了大量电能。
  2、萍乡市位于江西省西部,属亚热带季风气候,四季分明,气候温和,年平均气温为17.2℃,比江西南部的赣州等地区平均气温要低一至二度,与中部的大多数城市的气温状况差异不大,据长期节能实验结果,只要有足够的通风量,那么,在中、东部地区,一年四季中气温相对较低的11月、12月、1月、2月、3月、4月、5月中旬以下及10月中旬以上完全可以使用通风系统来给机房降温,其它时间由于气温较高则必须采用空调。由此可见,通风节能系统在程控机房大有用武之地。
  二、通风节能系统节能原理
  机房的温升来自通信设备运行过程中的发热及室外环境气流通过墙壁的传导。特别是冬、春、秋三季和夏季的早晚时段室外气温相对较低,是廉价的散热降温能源,这种相对低温的空气,通过冷风机组的水处理后,使空气得到净化的同时温度下降4℃—10℃再送入机房,以每小时51次以上的空气更换速度进入机房,同时室内热空气通过排风机组向外排出。通过这种冷空气的排入及热空气的排出,在机房发热一定的前题下,室内温度达到一个符合设备运行要求的相对平衡状态并可维持在相对恒温的状态。
  通过检测室内外的温湿度的变化,利用室外低温空气(经过过滤)给机房设备降温,关闭空调达到节能的目的,并大幅度降低电能消耗和运行成本,延长空调使用寿命。
  三、机房通风空调节能系统组成及主要设备介绍
  每一个房间需要的环保空调及排风机数量由房间大小及发热量来决定。但是,作为一个完整的节能系统,其设备组成中都包含:
  ①环保型节能空调;
  ②排风机组;
  ③专用控制器;
  ④管通及其它附件;
  下面对主要部件介绍如下:
  1.低噪声节能环保型空调
  选择节能环保型空调主要应考虑通风量及噪声、重量三大因素。所有湿帘型环保空调的工作原理大都相同,在工作方式上有转动式湿帘及静态式湿帘的区分。前者有湿帘清洗间隔长的优势,但是湿帘面积小,现有产品有重量过大,噪声大的缺点;后者则在重量及噪声方面有优势,我们特选用了新型的低噪声产品。长沙市业通达监控技术有限公司,长沙温度变送器,积水变送器销售
  A.节能环保空调机降温原理
  利用水的蒸发制冷在我们生活中应用已经很广泛,人站在海边感觉特别凉爽,水涂在皮肤表面风一吹就感觉很凉快,这就是蒸发过程;水吸收了空气中的热量,5090型“多层波纹纤维叠合物”湿帘对空气中的微尘具有良好的过滤性能,如室外严重污染,可外加过滤尘网,湿帘经自来水冲刷表面形成水膜,可自行清洁,因而实现洁净与降温。层波纹纤维叠合物”湿帘是瑞典的专利产品,它是经特殊处理的5090型“波纹纤维纸叠合物”。其特点是:有良好的吸水性能和通风性能,实际换热面积接近表面积的100倍;质地结实、耐水浸泡而不变型;耐腐蚀,正常使用寿命可超过5年,可以达到低于外界4℃—10℃的降温效果。
  5090型“多层波纹纤维叠合物”湿帘对空气中的微尘具有良好的过滤性能,如室外严重污染,可外加过滤尘网,湿帘经自来水冲刷表面形成水膜,可自行清洁,因而实现洁净与降温。
  节能环保空调机适用于开敞式及半开敞式环境使用,能够直接输送自然风及输送经降温后的凉风。室外新鲜空气经过节能环保空调机过滤、降温后向室内源源不断地大量输送,将室内带有气味、粉尘和混浊闷热的空气排出室外,同时兼顾换气、降温及增加空气含氧量等多种效果,特别适用于高温及人群密集的场所。
  B.节能环保空调之特点
  ① 投资少,效能大。
  ② 耗电少,每小时用电仅1度。
  ③ 每小时送冷风量达18000立方米,风压大,送风远。
  ④ 全自动电子控制及自动清洗功能。
  ⑤ 采用八叶轮机翼型前掠曲叶片,噪音低,效率高。
  ⑥ 采用100mm厚多层波纤纹维叠合物湿帘,降温能力特强。
  ⑦ 通风、换气、防尘、除味、降温集于一身。
  ⑧ 自然送风或岗位送风随意选择。
  C.节能环保空调主要技术参数
  风量(m 3 /h): 18000
  风压(Pa):180
  电压/频率(V/Hz):220\50 380\50
  功率(HP/KW):1.1
  风机型式:轴流式
  耗水量(L/h): 10-15
  储水量(L):25
  外型尺寸(mm):(长×宽×高) 1070×1070×1000
  重量(Kg):65
  出风口尺寸(mm):(长×宽)670×670
  噪音(A):≤65dB
  适用面积(m2):100-150
  工作电流(A):2.7
  2.节能系统控制器
  A.工作原理
  控制器是系统的指挥中心。它具有数据采集、分析及发出控制命令等功能。只有在满足一定的条件前题下它才会打开通风系统,否则就会让空调机工作,并且在空调机工作时可以实施系统倒换。控制器可以接入烟雾、防盗告警等传感器,配合传感器的使用,可以将系统运作在安全模式,保证系统只有在未发生火警时才能工作,并且保证通风机组与空调机组不会同时开启。
  控制器是由中心控制器、显示器、键盘、数据输入/输出、电源、电源转换、数据接口等模块组成。
  B.特点
  ①专业性强,专为节能系统而设计。主控制器提供隔离的RS232/RS485接口,采用多级防雷保护,保证系统具有足够的雷电防护能力及防浪涌致控制器死机能力。
  ②通过串口及协议转换器CPEM8500可以方便地将系统融入其它系统(如动力环境集中监控管理系统)中。
  ③系统联网时支持PSTN、DDN、E1、IP网、ADSL等多种线路。
  ④本控制器支持有二台空调的控制,加入扩展模块后可以支持级联方式,可以支持多风机组、多台空调机组的节能控制。
  ⑤系统空调控制采用弱电控制。系统提供多种排风量选择,用户可以据房间大小选取不同的排风量机组。
  ⑥绝对保证系统有序工作。由于采用本地闭环工作,绝对保证空调工作时,风机不工作;风机工作时,空调不工作。
  ⑦汉字显示,设置操作均很方便。
  C.技术参数
  ①输入
  开关量:输入12路
  输入信号:AC/DC    5—220V
  隔离:1000VAC
  数字量:2路
  模拟量:输入:4路
  输入信号:4-20mA/0-5V
  隔离:传感器、变送器
  ②输出
  继电器输出:11路
  容量:5A/250VAC    5A/60VDC
  ③接口特性
  采用隔离的RS485/RS232通信接口。
  通信速率:2400/4800/9600/19200bps可选。
  防护标准:IEC61000-4-5
  ITU-TK20/K21
  ④工作环境
  环境温度:-10℃~50℃
  ⑤电源
  工作电源:24VDC/48VDC/220VAC/380VAC(可任选,也可选用交直流二用)
  控制器供电:24VDC/-48VDC    功耗<10W
  ⑥测温范围:-40℃~60℃ ±0.5℃
  3.低噪声轴流式排风机
  A.特点
  低噪声轴流式风机噪音低、风量大、耗电少、降温效果明显;既可吹风、也可抽风,质量保证!是温室等降温通风的最佳选择。
  ①外形美观,安装方便,整机制成方形,安装在墙上及玻璃上均可。
  ②出风口装有自垂百叶,可防室外自然风、雨水向室内倒灌,可达到防尘、防水、美观的效果。
  ③风机带有消声外壳,运行平稳,噪声低,振动小(噪音可低达55分贝以内)。
  B.参数(选用下表中TUHE-S5型号风机)
  机号 转速 页片直径 风量 电压 功率 噪声 外形尺寸 重量
  r/min cm m3/h V kw dB(A) cm kg
  TUHE-S3 360 110 37000 380 0.75 ≤55 122*122*40 54
  TUHE-S4 427 95 32000 380 0.75 ≤55 106*106*40 42
  TUHE-S5 427 79 29500 380 0.37 ≤55 90*90*40 36
  四、工程实施
  根据市局八分局具体情况,机房需通风面积约280m2,容积1400 m3,根据机房的容积和结构,在机房东面五楼附近墙面上安装四台KS-18A30型蒸发式降温换气机组;(电功率1.1kw,最大风量:18000 m3/小时)室外空气经机组净化降温后,由动力风机以每小时72000 m3风量的速度将冷风强制送入机房底隔层,通过设备及隔层排风口每小时51次以上的空气更换速度进入机房,达到迅速降低设备及机房温度的效果。
  在机房西面窗口安装两台土禾牌TUHE-S5型低噪声带百叶窗式轴流风机(百叶窗外加装珈玛网以防鼠、虫进入机房),将机房内的热能,浑浊空气排出,确保机房内冷热风的充分对流及温度分布均匀。
  在机房内安装一台专用节能控制模块及一个智能协议转换器。智能控制器一方面实现对房间温、湿度进行测量,并对室外温度进行测量,然后对空调机组、环保空调机组及排风机组进行控制。另外一方面,它与智能设备协议分析仪通信,将有关信息传送至动力环境监控中心。
  1. 采用了低噪声、湿帘面积大、重量轻、目前国内最优异的科瑞莱高品质的节能环保空调,环保空调本身作了降噪处理,噪声小于65db。
  2.采用国内四大名牌之一的土禾风机、土禾风机 — 引进意大利先进技术合作生产全压高、风量大、噪音低、耗能小、运行平稳、寿命长将机房内浑浊、闷热或有毒有害的空气替换排出室外,送入廉价新鲜的冷风(不含氟利昂,粉尘等)降温,延长现有空调的使用寿命
  3.节能系统中的控制器,环保型节能空调、排风机组、温湿度测量局部闭环,环保空调、机房空调全低压控制模块控制,可靠性大大提高。
  4.根据机房内的温升情况,智能控制器保证系统在临界点,运行时不会出现频繁抖动,确保原有设备的使用性能。
  5.利用物理降温的原理,通过节能环保空调的净化,使进入机房内的空气温度降低4℃—10℃,可确保空气质量,达到净化、降温双重效果,该方式远优于直接空气过滤的通过节能方式。
  6.节能显著:在同等面积的机房安装传统空调与安装环保节能空调降温节约能耗(用电量)80%以上。
  五、售后服务承诺
  1.自产件两年内免费保修,终身维修,集成件按供货商保修条例进行。
  2.产品安装后3个月检查一次,后每半年检查一次设备运行状况。
  3.一般故障24小时内解决,重大故障3日内解决。
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