精品資料（2021-2022年收藏）淺談等焓加濕技術(shù)在通信機房的應(yīng)用

1、淺談等焓加濕技術(shù)在通信機房的應(yīng)用 濕膜加濕器在通信機房中應(yīng)用的優(yōu)越性及要求關(guān)鍵詞：等焓加濕 濕膜加濕器 機房濕膜加濕器 機房動力環(huán)境 前言：溫度、濕度、潔凈度；電場、磁場、氣場，三度三場一直是通信機房動力環(huán)境不可或缺的一部分。當今通信行業(yè)，機房動力環(huán)境主要靠機房空調(diào)恒溫恒濕機來保障。機房專用空調(diào)具有大風量小焓差的特點，非常適合機房使用。然而機房空調(diào)的加濕系統(tǒng)主要是等溫加濕，具有耗能大、有潛熱、加濕效果低等缺點。本文主要通過對機房常用加濕方式的對比闡述來凸顯等濕膜加濕器在通信機房濕度保障中的應(yīng)用優(yōu)勢。內(nèi)容提要：市場上常見的有電極式、紅外式、濕膜式、干蒸汽式、超聲波式、高壓微霧式、干蒸汽、汽水混合

2、式加濕，濕膜加濕器式幾種商用加濕模式。其中高壓微霧、汽水混合、濕膜式、超聲波式是等焓加濕，紅外、電極、干蒸汽屬于等溫加濕。正 文： 從機房環(huán)境標準說開去：機房環(huán)境標準如下所示 通信機房的溫度、相對濕度及溫度變化率可根據(jù)通信設(shè)備自身的技術(shù)要求及對環(huán)境的不同要求而確定。通信機房內(nèi)的溫度劃分為三類：一類通信機房：10 26；二類通信機房：10 28；三類通信機房：10 30。通信機房內(nèi)的相對濕度劃分為三類： 一類通信機房：40% 70%；二類通信機房：20% 80%（溫度28，不得凝露）；三類通信機房：20% 85%（溫度30，不得凝露）。通信機房內(nèi)的灰塵粒子不能是導電的、鐵磁性的和腐蝕性的粒子，其

3、濃度可分為三級：一級：直徑大于0.5m的灰塵粒子濃度350粒/升；直徑大于5m的灰塵粒子濃度3.0粒/升。二級：直徑大于0.5m的灰塵粒子濃度3500粒/升；直徑大于5m的灰塵粒子濃度30粒/升。三級：直徑大于0.5m的灰塵粒子濃度18000粒/升； 直徑大于5m的灰塵粒子濃度300粒/升。各類通信機房內(nèi)灰塵粒子濃度要求見表3 表1 各類通信機房內(nèi)灰塵粒子濃度要求 機 房 類 別灰塵粒子濃度一類通信機房二級二類通信機房二級三類通信機房三級IDC機房一級蓄電池室三級變配電機房三級發(fā)電機組機房電磁場干擾 按照GB/T 2887-2000中4.3.5條要求即：無線電干擾環(huán)境場強機房內(nèi)無線電干擾場強，

4、在頻率范圍0.15MHz1000MHz時不大于126Db。磁場干擾場強 機房內(nèi)磁場干擾場強不大于800A/m（相當于10 Oe）。部分中樞機房溫濕度有特殊要求，達到A級標準級別項目A級夏季冬季相對溫度22±2°C20±2°C相對濕度45%65%溫度變化率<5°C/h，并不得結(jié)露當今機房動力環(huán)境主要靠機房空調(diào)來保障，機房空調(diào)主要有五大系統(tǒng)組成：制冷系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、風循環(huán)系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。由于通信機房設(shè)備比較密集，散熱量比較大，機房空調(diào)的制熱系統(tǒng)一般處于待機狀態(tài)，這部分能耗可以忽略不計，于是機房空調(diào)最大的耗電系統(tǒng)為制冷系統(tǒng)與加濕系統(tǒng)。

5、一般一臺30KW制冷量的精密空調(diào)，以海洛斯M30為例，能耗比是3.94，制冷系統(tǒng)的耗能約為7.5KW/h，此空調(diào)的加濕量是9Kg/h,加濕功率卻是9kw/h,加濕功率竟然比制冷耗能還要高，而且由于專用空調(diào)的加濕系統(tǒng)是等溫加濕（電極加濕或紅外加濕），有極大的潛熱，會增加專用空調(diào)自身的熱負荷，影響專用空調(diào)的制冷能力，并且蒸發(fā)出來的水蒸汽首先會遇到表冷器，很大一部分水蒸汽被冷凝器冷凝轉(zhuǎn)化成冷凝水，空調(diào)的制冷功能也極大的影響力空調(diào)的加濕功能。所以機房機房空調(diào)自身就是制冷與加濕的矛盾載體。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計，專用空調(diào)的耗能（僅僅加濕與制冷兩部分功能）占機房總耗能的45%左右，并且機房的動力環(huán)境狀況還同樣不盡

6、人意，除夏天以外，機房相對濕度很難達到30%，與A級機房標準尚有30%的差距。如何提高專用空調(diào)的制冷效率，如何達到機房的濕度要求，如何降低機房動力環(huán)境保障所需要的能耗成了我們每個設(shè)備維護人員面臨的嚴峻問題。 在研究以上難題的同時，我們來看各種加濕模式對照表上表僅僅從加濕形態(tài)、加濕效率、飽和效率、控制特新、控制精度、水質(zhì)要求、單臺加濕最大能力、能耗等幾個方面綜合闡述了幾種加濕方式的優(yōu)劣，等焓加濕法除濕膜加濕器以外其他所有的加濕效率和飽和效率都不是很高，不能滿足機房的加濕的實效性，另外高壓噴霧及汽水混合、超聲波加濕的加濕形態(tài)是水微粒子，不符合機房加濕的應(yīng)用范圍條件，而干蒸汽式加濕器必須有蒸汽源，也

7、不能滿足每個地區(qū)每個機房的條件限制。所以，機房加濕往往只采取電極式、電熱式、濕膜加濕器三種方式。下面我們詳細比較一下三種加濕方式的優(yōu)劣。目前，電極加濕有專門的加濕機，電熱式主要用于專用空調(diào)的加濕單元，如艾默生PEX系列專用空調(diào)；濕膜加濕只有單獨的加濕系統(tǒng)，由于體積及蒸發(fā)特性受限制，很難融入機房空調(diào)的加濕系統(tǒng)。下表就三種加濕機的加濕效率、加濕能耗、加濕潔凈度、加濕維護費用四個方面做了直觀的描述：表3：三種加濕方式對比圖可見，濕膜加濕器加濕方式無論從加濕效率、能耗、潔凈度、對機房制冷的影響、飽和效率、維護費用等各個方面的優(yōu)勢非常明顯。我們從常規(guī)角度一一闡述這些優(yōu)勢：加濕效率：電極加濕是電極把水燒開

8、沸騰產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽通過噴笛經(jīng)過表冷器（或直接）被風機直接送入房間。由于蒸汽的含水粒子的顆粒比較大，不太容易被空氣吸收，所以飽和效率略低，加濕效果反而變慢；另外，水蒸汽經(jīng)過表冷器時，由于溫差比較大，很大一部分濕潤空氣，被表冷器冷凝，結(jié)成冷凝水，從空調(diào)的排水系統(tǒng)排出，實際加濕量與空調(diào)機的標準加濕量相比就打了折扣，加濕效果大的降低。電熱加濕方式與電極式雷同。而采用獨立的濕膜加濕系統(tǒng)，利用自然蒸發(fā)的原理，室溫在18攝氏度以上就能正常使用，機器表明的加濕量不打折扣，而機房的溫度一般在22攝氏度左右，完全符合加濕所需的溫度條件。對制冷的影響：電極加濕將加濕電極的電能直接轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能，噴到房間里面以后

9、，跟房間的冷（相對蒸汽溫度）空氣發(fā)生熱交換，會增加機房的焓值（機房整體空氣的內(nèi)能），會給機房帶來一定的升溫影響，從而影響機房空調(diào)的制冷，給機房空調(diào)的制冷系統(tǒng)帶來一定的熱負荷。電熱加濕方式與電極式雷同。濕膜加濕器是自然蒸發(fā)加濕，蒸發(fā)有制冷的作用，我們利用公式計算這個問題：濕膜加濕器在工作過程中，加濕量受四個因素影響：空氣的溫度、濕膜表面的氣流速度、加濕用水的溫度、濕膜的蒸發(fā)面積。濕膜加濕機制造商在風量與濕膜的蒸發(fā)面積上已經(jīng)做了精確的計算，我們只研究濕膜加濕器對機房溫度的影響.如果機房空調(diào)和加濕機都是下送風，則地板下空調(diào)出計算工況條件：加濕前 t1=22ø1=45%RH 加濕后 t2=？

10、 風速2.5m/s加濕量15kg/h:風 量：6000m3/h濕膜加濕器降低溫度值計算：假定濕膜加濕器的進水溫度為20，經(jīng)過濕膜加濕后，氣化為20的水蒸氣，則需從空氣中吸收的熱量為：Q h.W = (2550-84)15 = 36990 kJ經(jīng)過濕膜的空氣放出熱量，空氣溫度發(fā)生變化，若加濕后的空氣溫度為t2則Q = C.(W+M).(t1- t2) = 1×(15+1.29×6000)×(22- t2)= 36990計算出t2=17.28則加濕后溫度降低為22-17.28=4.76.可見，在機房環(huán)境使用濕膜加濕器，排除門、窗等因素，溫度降幅約5攝氏度。能耗：電極式

11、加濕器的耗能要略小于電熱式加濕器的耗能，加濕每千克水耗能約1000W左右，濕膜加濕器的加濕僅僅水泵和風機動作，耗能極小，加濕一公斤水約40W左右，僅僅從加濕的角度來說，電極式、電熱式加濕機的能耗就是濕膜的25倍之多。再加濕電極、電熱式、濕膜加濕對制冷的影響，達到相同的環(huán)境要求，前兩種加濕方式的耗能將是濕膜加濕的30倍之多。運行維護費用：電極式對水質(zhì)要求很高，必須使用濃度適中的離子水，如果水質(zhì)太硬，鈣鎂離子在高溫情況下很容易形成水垢，加濕罐的更華頻率將大大增高，每年至少四次以上；如果水太軟，陰陽離子的活性不夠，水很難燒開，影響加濕的能效比。所以電極式加濕設(shè)備如需達到預(yù)計的加濕效果必須配備離子交換

12、式水處理設(shè)備。綜上所述，一臺電極加濕機在使用前年必須配備一套離子交換設(shè)備，更換四個以上加濕罐，并耗費一定量的交換鹽。電熱式加濕方式對水質(zhì)的要求很低，但是水的硬度過大，會讓加濕托盤結(jié)垢，增加人員的維護量和降低排水系統(tǒng)的壽命。濕膜加濕器對水質(zhì)基本沒要求，普通的自來水即可，如果選用好的濕膜，有效壽命可達五年，更換一次濕膜的費用極低，運行維護費用最低。潔凈程度：這三種加濕方式的潔凈程度都很高，濕膜材料本身就有凈化室、過濾空氣的作用，而電極式電熱式蒸發(fā)出來的水也比較干凈，但是沒有過濾空氣的功能，所以相比之下，濕膜加濕器的潔凈程度最高。然而，市場上的加濕產(chǎn)品魚龍混雜，不是所有的濕膜加濕機都能達到機房加濕的

13、最佳效果，如何擦亮眼睛，選擇一款適合機房用的加濕產(chǎn)品，也是每個設(shè)備維護人員的難題?，F(xiàn)就從技術(shù)及機器設(shè)計方面來探討此問題。一、 機房有嚴格的電磁標準（參照GB/T 2887-2000中4.3.5條），機房新增設(shè)備必須經(jīng)過防電場磁場處理。直觀上說，要用鋼板做機器外殼，塑料外殼必須內(nèi)襯鋼板，防止機器內(nèi)部電器元件起停產(chǎn)生的電場磁場污染機房電磁環(huán)境。二、 濕膜的選擇：濕膜型號大都兩種-5090、7090，前者占地面積小，蒸發(fā)面積大，相同體積的加濕量較大且結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好；后者占地面積大，相同體積蒸發(fā)面積小，加濕量小，結(jié)構(gòu)不緊湊，穩(wěn)定性相對比較差。所以選擇濕膜以5090優(yōu)先；濕膜材料有兩種，一種是有機濕

14、膜，一種是無機濕膜。有機濕膜抗菌、防腐、親水性好、耐用，但阻燃效果不好；無機濕膜阻燃，但抗菌、防腐、親水性等性能較差。機房發(fā)生火災(zāi)的概率比較小，所以濕膜加濕器選擇濕膜以有機濕膜優(yōu)先。濕膜表面的光潔度直接影響濕膜的親水性，從而影響加濕量、加濕效率、及加濕效果。表面太光潔，掛不住水，加濕效果差，表面微孔太多，容易吸水，加濕效果好，但濕膜容易膨脹，膠結(jié)處容易松動，此等濕膜的壽命比較短。所以選擇濕膜還要選擇表面光潔度適中的濕膜。三、 風機的選擇: 濕膜加濕器的加濕量、加濕效率與三個參數(shù)有關(guān)系。濕膜的蒸發(fā)面積、室內(nèi)溫度、濕膜表面的氣流速度。至于濕膜的蒸發(fā)面積與風量風速的匹配，這個比值一般各個生產(chǎn)廠商有自

15、己的參數(shù)，然而我們要考慮的是機房加濕一天24小時，一年365天基本不停的運轉(zhuǎn)，所以要考慮風機的工作穩(wěn)定性的問題，所以要選擇標準商用風機。此外，結(jié)合安裝現(xiàn)場，我們還要考慮風壓與送風距離的問題，此不累述。四、 控制系統(tǒng)的選擇：為了減小人員的維護量，通信機房的濕膜加濕器需要全自動的控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要靠室內(nèi)溫度、濕度及水箱浮子傳感器控制加濕系統(tǒng)的起停，并能提供標準的RS485/232監(jiān)控接口，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，便于遠程操作?？刂凭纫m中，一般為+/-5%（控制精度太高，加濕系統(tǒng)會頻繁起停，嚴重縮短加濕機的使用壽命，增加機器的故障率，控制精度太低，不能適應(yīng)通信機房濕度高要求的現(xiàn)狀）。五、 完善的防漏水系統(tǒng)：為縮小人員的維護量，通信機房