通信机房空调节能气流优化措施

根据空调系统的制冷原理，对目前通信行业采用的各种空调节能技术进行分析，归结起来，可分为自然冷源利用、气流组织优化、提高空调设备本身效率3种方式。本文仅对气流组织优化节能措施进行论述。

机房在建设使用过程中，受各种因素制约，造成机房气流组织不合理、不通畅。由于通信设备是靠机房空调送入的低温风与其散热充分交换，带走热量，降低机架内温度，气流组织起到热交换媒介纽带作用。当热交换的纽带不顺畅、不合理时，只能是机房空调设备容量配置远远大于实际需求量，以满足机房需要。造成空调设备投资增大、运行费用增高，机房PUE值增大。因此，在网运行的通信机房气流组织优化，提高机房空调效率，对于机房节能减排起着重要的作用。

影响空调气流组织优化的因素比较多，涉及多个专业，需要综合统一协调，给机房气流组织优化这项工作增加了难度和困难。怎样根据机房实际情况，综合分析，提出切合实际有效的技术措施，是气流组织优化节能技术的关键。

1 气流组织优化基本要求

影响通信机房空调气流组织的因素较多，有空调专业送回风系统布置不合理造成的，也有非空调专业其他原因造成的。如通信线缆槽道阻挡、通信设备面板开孔面积太少等，同样也会引起机房空调气流组织不畅。对气流组织优化的机房，应首先查勘现场，收集资料，进行分析归纳分类，根据不同类型，采用相适应措施进行改造。达到将冷热空气有效隔离，让冷空气直接顺利送入通信设备内部，进行热交换，将交换产生的热空气送回至空调机组，避免不必要的冷热交换，提高空调系统效率，减少机房运行费用，是气流组织优化的最终目的。

1.1 气流组织优化原则

根据机房建筑平面、通信设备布置、空调室内外机布置、空调气流组织、气候特点，在保证机房正常工作、安全的前提下，提出切实可行的减少空调运行费用的措施，是气流组织优化的基本原则。一般可按机房选择、保证机房安全、项目实施步骤顺序进行。

1.2 气流组织优化的机房选择

影响通信机房空调效率的因素不仅仅是气流组织，还有空调室内外机的设备布置、型式等，一般符合下述条件之一者可认为气流组织不合理机房：机房内区域温差大，一般温差值为4~6℃；空调设备容量远大于机房实际需要量，无特殊原因，空调设备实际容量为空调负荷设计值的1.5倍以上。

1.3 机房安全要求

在机房气流组织优化实施中，可用的施工技术和方法比较多，对于在网运行的机房，任一种气流组织优化技术形式的采用，在施工过程中都不能影响机房通信设备正常工作、机房安全。对通信设备安全正常工作不产生安全隐患是机房气流组织优化改造必须满足的基本条件，为此提出下述要求。

a）气流组织优化形式成熟合理。
b）采用风管阀门等设备材料满足机房防火要求，并符合机房洁净度要求。
c）施工措施及施工设备对机房没有安全隐患。

1.4 气流组织优化技术实施步骤

受在网运行机房特殊性限制，可按下述步骤实施气流组织优化措施。

a）收集机房空调系统现状资料。主要是空调配置容量、机房通信设备功耗、气流组织和通信设备机架平面布置、走线架槽道现状、建筑平面。
b）分析机房基本资料。根据收集的资料，分析气流组织不合理原因，如空调配置容量是否富裕，机架散热对气流组织的要求与气流组织是否匹配，送风和回风与通信设备各类走线槽道是否冲突等，分析判断气流组织不合理的主要原因。
c）确定合理的气流组织优化方案和实施方案。
d）气流组织优化实施。
e）验收项目，分析节能效果。

2 机房气流组织优化技术

把机房内气流组织影响因素归类，可以看出主要有机房建筑平面、通信设备、走线架、气流组织几方面原因。根据影响气流组织的不同原因，采用不同的气流组织优化技术。

2.1 通信设备方面

机房内的通信设备，一般是根据通信网络建设的需要，随着不同的项目，分期分批安装的，最后造成机房内通信设备外形尺寸不统一，每列机架长短不一，机架自身通风要求与机房气流组织形式不一致，面板开孔面积少等现象，在进行机房气流组织优化时，应根据通信设备布置的不同，采用与之相适应的方式。一般在不影响设备运行的条件下，可以采用下述办法，来改善因通信设备布置原因造成的气流组织不合理。

a）通信设备前后面板开孔面积太少，造成机架内散热效果不好的机房，在保证机架面板牢固的前提下，对机架面板增加开孔数量，增大通风量，改善散热条件，降低机架内部温度。
b）目前不使用的通信机架之间安装挡板，通信机架内安装盲板，防止气流短路。促使空调低温风直接送到远端设备，有效发挥低温风的直接降温功能。
c）对于发热量很小或者不发热的ODF等设备，封闭或减少对其的送风量。

2.2 通信走线槽架

在进行通信机房规划设计时，缺少与空调专业的协调沟通，各类通信线缆在实施时，走线槽布置的平面和高度影响空调气流组织。而且一般走线槽施工在先，空调施工在后，空调室内机常常靠外墙布置，调整位置的灵活性差，造成空调气流组织不合理的现象。对这类机房，建议机房的走线采用走线架方式，走线槽道与空调送风气流组织有冲突的机房，把走线槽两面的挡板拆除，改善空调送风效果；走线太多遮挡送风气流时，调整空调出风口高度或方向，送风气流避开直接吹到走线架，避免造成气流短路。

2.3 建筑面积、进深大机房

对于进深大、空调送风距离较远的机房，送风末端通信机架散热效果不好，造成空调气流组织不合理的机房，可采用下述方式。

a）在机房顶部有空间时，可对其空调系统进行准确送风改造，增加送风管和送风口，做到有组织对各个机架送风。
b）有条件时，在远端增加空调室内机。
c）在温度高的部分，有安装空间条件的，可加装增力风机，增加高温区域送风量，降低局部高温，改善气流组织。
d）对于建筑面积大、使用初期通信设备设置比较少的机房，根据实际可增设临时隔断，减少空调运行负荷。

2.4 采用中央空调系统机房

由于中央空调不同于分散空调系统，空调系统组成设备多、构成复杂，任何一个部分不合理，都会影响机房气流组织，机房气流组织受限的因素比较多，对于采用中央空调系统的机房，在作气流组织优化前，应先进行下述工作。

a）核对了解中央空调系统的冷冻水管的总流量、供回水温度、需改造机房的流量。
b）根据冷冻水供回水温度和流量，核对空调室内机配置容量是否满足机房要求。

通过核对，如果是由于中央空调系统冷冻水的流量和供水温度原因，造成空调制冷能力不足影响气流组织不好的机房，应先对其进行相关技术改造，满足机房需要后才能进行气流组织优化。

2.5 活动地板下送风，上部回风型机房

对于机房采用活动地板下送风上部回风的机房，视机房实际情况可采用下述方式中适合的措施进行改造。

a）有条件时，将通信设备采用面对面、背对背方式布置，使面对面一侧形成冷风通道（冷区）、背对背一侧形成热风通道（热区）。
b）不使用的通信机架之间安装挡板，通信机架内安装盲板，以避免热空气和冷空气混合。
c）地板下方各空调送风口被电缆桥架或空调相关管道阻挡时，有条件的，允许将部分空调管道或电缆线改道。
d）在地板下送风空间适当加设接力风机。加设风机的电力线缆布置应符合三线整治要求，采取必要安全措施。
e）根据通信机架实际需要风量，调整各机架的送风量，对空调系统的送风量进行重新调整与合理分配。
f）进行系统风量调整时，应充分考虑远离空调机的通信机架处送风量与回风量的平衡，以保证各机柜有足够的冷却空气进入通信机架，并保证通信设备排出的热空气能顺利地排至空调机的回风端。

2.6 上送风、空调机组下侧回风型机房

对于采用上送风下回风的机房，视机房实际情况可采用下述方式中适合的措施进行改造。

a）不使用的通信机架之间安装挡板，通信机架内安装盲板，以避免热空气和冷空气混合。
b）改造通信机柜散热风机的数量或型号，以确保进入各通信设备的空调冷却风量与设计值匹配。
c）根据各机架实际需要风量，对空调系统的送风量进行重新调整与合理分配，并应尽量将送风口伸进机架区域。
d）在进行系统风量调整时，应充分考虑远离空调机的机架处送风量与回风量的平衡，以保证各机柜前有足够的冷却空气进入通信设备，并且被排出的热空气能顺利地排至空调机的回风口。
e）采用射程远、衰减慢的送风口形式，并考虑通过在天花板安装接力送风设备的方式，加强远离空调送风口机架区域的冷气流的流动。
f）对于远离空调机回风口的机架，为确保回风量的平衡，可采用机械回风方式，增加远端机架回风量。
g）在冷通道空调侧加装塑钢门，用于阻挡冷空气回流至空调机组。
h）在热通道的空调反方向侧加装塑钢门，强制热空气只能排向空调机组方向。
i）优化后原有空调的部分风道不再起送风作用时，将多余风道关闭或拆除。
j）冷区两端的封闭门，尤其是靠近空调机侧的门应当随时关闭。
k）采用消音送风帽直接送风，且气流组织效果不好的机房，在机房空间条件许可时，适合采用送风管有组织精确送风的方式。

3 结束语

对于在网运行机房，气流组织个体差异较大，没有哪种技术措施是最好的，只有最合适的，有的需采用一种措施，有的需采用几种措施综合解决。需要做这项工作的人，深入、仔细地收集资料、掌握机房实际情况，分析判断，选择经济合理的、行之有效的措施，充分发挥气流组织优化的节能效果，取得最大经济效益。