淺談等焓加濕技術(shù)在通信機(jī)房的應(yīng)用

1、濕膜加濕器在通信機(jī)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(jī)房濕膜加濕器機(jī)房動(dòng)力環(huán)境前言：溫度、濕度、潔凈度；電場(chǎng)、磁場(chǎng)、氣場(chǎng)，三度三場(chǎng)一直是通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境不可或缺的一部分。當(dāng)今通信行業(yè)，機(jī)房動(dòng)力環(huán)境主要靠機(jī)房空調(diào)恒溫恒濕機(jī)來(lái)保障。機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)具有大風(fēng)量小焓差的特點(diǎn)，非常適合機(jī)房使用。然而機(jī)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(diǎn)。本文主要通過(guò)對(duì)機(jī)房常用加濕方式的對(duì)比闡述來(lái)凸顯等濕膜加濕器在通信機(jī)房濕度保障中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。內(nèi)容提要：市場(chǎng)上常見(jiàn)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、汽水混合式加濕，濕膜加濕器式幾種商用加濕模式。其中

2、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(jī)房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)開(kāi)去：機(jī)房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)如下所示 通信機(jī)房的溫度、相對(duì)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(duì)環(huán)境的不同要求而確定。通信機(jī)房?jī)?nèi)的溫度劃分為三類(lèi)：一類(lèi)通信機(jī)房：10 26；二類(lèi)通信機(jī)房：10 28；三類(lèi)通信機(jī)房：10 30。通信機(jī)房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度劃分為三類(lèi)： 一類(lèi)通信機(jī)房：40% 70%；二類(lèi)通信機(jī)房：20% 80%（溫度28，不得凝露）；三類(lèi)通信機(jī)房：20% 85%（溫度30，不得凝露）。通信機(jī)房?jī)?nèi)的灰塵粒子不能是導(dǎo)電的、鐵磁性的和腐蝕性的粒子，其濃度可分為三級(jí)：m的灰塵粒子濃度350粒/升

3、；直徑大于5m的灰塵粒子濃度3.0粒/升。m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。m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(lèi)通信機(jī)房?jī)?nèi)灰塵粒子濃度要求見(jiàn)表3 表1 各類(lèi)通信機(jī)房?jī)?nèi)灰塵粒子濃度要求機(jī) 房 類(lèi) 別灰塵粒子濃度一類(lèi)通信機(jī)房二級(jí)二類(lèi)通信機(jī)房二級(jí)三類(lèi)通信機(jī)房三級(jí)IDC機(jī)房一級(jí)蓄電池室三級(jí)變配電機(jī)房三級(jí)發(fā)電機(jī)組機(jī)房電磁場(chǎng)干擾 按照GB/T 2887-2000中4.3.5條要求即：無(wú)線(xiàn)電干擾環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)機(jī)房?jī)?nèi)無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強(qiáng)，在頻率范圍0.15MHz1000MHz時(shí)不大于126Db。磁場(chǎng)干擾場(chǎng)強(qiáng) 機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾場(chǎng)強(qiáng)不大于800A/

4、m（相當(dāng)于10 Oe）。部分中樞機(jī)房溫濕度有特殊要求，達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別項(xiàng)目A級(jí)夏季冬季相對(duì)溫度22±2°C20±2°C相對(duì)濕度45%65%溫度變化率<5°C/h，并不得結(jié)露當(dāng)今機(jī)房動(dòng)力環(huán)境主要靠機(jī)房空調(diào)來(lái)保障，機(jī)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(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。由于通信機(jī)房設(shè)備比較密集，散熱量比較大，機(jī)房空調(diào)的制熱系統(tǒng)一般處于待機(jī)狀態(tài)，這部分能耗可以忽略不計(jì)，于是機(jī)房空調(diào)最大的耗電系統(tǒng)為制冷系統(tǒng)與加濕系統(tǒng)。一般一臺(tái)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，

5、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(zhuān)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(huì)增加專(zhuān)用空調(diào)自身的熱負(fù)荷，影響專(zhuān)用空調(diào)的制冷能力，并且蒸發(fā)出來(lái)的水蒸汽首先會(huì)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(jī)房機(jī)房空調(diào)自身就是制冷與加濕的矛盾載體。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)，專(zhuān)用空調(diào)的耗能（僅僅加濕與制冷兩部分功能）占機(jī)房總耗能的45%左右，并且機(jī)房的動(dòng)力環(huán)境狀況還同樣不盡人意，除夏天以外，機(jī)房相對(duì)濕度很難達(dá)到30%，與A級(jí)機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)尚有30%的差距。如何提高專(zhuān)用空調(diào)的制冷效率，

6、如何達(dá)到機(jī)房的濕度要求，如何降低機(jī)房動(dòng)力環(huán)境保障所需要的能耗成了我們每個(gè)設(shè)備維護(hù)人員面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。 在研究以上難題的同時(shí)，我們來(lái)看各種加濕模式對(duì)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(tái)加濕最大能力、能耗等幾個(gè)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(mǎn)足機(jī)房的加濕的實(shí)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(jī)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，也不能滿(mǎn)足每個(gè)地區(qū)每個(gè)機(jī)房的條件限制。所以，機(jī)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?cè)?/p>

7、細(xì)比較一下三種加濕方式的優(yōu)劣。目前，電極加濕有專(zhuān)門(mén)的加濕機(jī)，電熱式主要用于專(zhuān)用空調(diào)的加濕單元，如艾默生PEX系列專(zhuān)用空調(diào)；濕膜加濕只有單獨(dú)的加濕系統(tǒng)，由于體積及蒸發(fā)特性受限制，很難融入機(jī)房空調(diào)的加濕系統(tǒng)。下表就三種加濕機(jī)的加濕效率、加濕能耗、加濕潔凈度、加濕維護(hù)費(fèi)用四個(gè)方面做了直觀的描述：表3：三種加濕方式對(duì)比圖可見(jiàn)，濕膜加濕器加濕方式無(wú)論從加濕效率、能耗、潔凈度、對(duì)機(jī)房制冷的影響、飽和效率、維護(hù)費(fèi)用等各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯。我們從常規(guī)角度一一闡述這些優(yōu)勢(shì)：加濕效率：電極加濕是電極把水燒開(kāi)沸騰產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽通過(guò)噴笛經(jīng)過(guò)表冷器（或直接）被風(fēng)機(jī)直接送入房間。由于蒸汽的含水粒子的顆粒比較大，不太

8、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(guò)表冷器時(shí)，由于溫差比較大，很大一部分濕潤(rùn)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(shí)際加濕量與空調(diào)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)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(dú)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(jī)器表明的加濕量不打折扣，而機(jī)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(duì)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，跟房間的冷（相對(duì)蒸汽溫度）空氣發(fā)生熱交換，會(huì)增加機(jī)房的焓值（機(jī)房整體空氣的內(nèi)能），會(huì)給機(jī)房帶來(lái)一定的升溫

9、影響，從而影響機(jī)房空調(diào)的制冷，給機(jī)房空調(diào)的制冷系統(tǒng)帶來(lái)一定的熱負(fù)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(jì)算這個(gè)問(wèn)題：濕膜加濕器在工作過(guò)程中，加濕量受四個(gè)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(jī)制造商在風(fēng)量與濕膜的蒸發(fā)面積上已經(jīng)做了精確的計(jì)算，我們只研究濕膜加濕器對(duì)機(jī)房溫度的影響.如果機(jī)房空調(diào)和加濕機(jī)都是下送風(fēng)，則地板下空調(diào)出計(jì)算工況條件：加濕前 t1=22ø1=45%RH加濕后 t2=？ 風(fēng)速2.5m/s加濕量15kg/h:風(fēng) 量：6000m3/h濕膜加濕器降低溫度值計(jì)算：假定濕膜加濕器的進(jìn)水

10、溫度為20，經(jīng)過(guò)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(guò)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(jì)算出t2=則加濕后溫度降低為=.可見(jiàn)，在機(jī)房環(huán)境使用濕膜加濕器，排除門(mén)、窗等因素，溫度降幅約5攝氏度。能耗：電極式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(fēng)機(jī)動(dòng)作，耗能極小，加濕一公斤水約40W左

11、右，僅僅從加濕的角度來(lái)說(shuō)，電極式、電熱式加濕機(jī)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(duì)制冷的影響，達(dá)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(yùn)行維護(hù)費(fèi)用：電極式對(duì)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(yáng)離子的活性不夠，水很難燒開(kāi)，影響加濕的能效比。所以電極式加濕設(shè)備如需達(dá)到預(yù)計(jì)的加濕效果必須配備離子交換式水處理設(shè)備。綜上所述，一臺(tái)電極加濕機(jī)在使用前年必須配備一套離子交換設(shè)備，更換四個(gè)以上加濕罐，并耗費(fèi)一定量的交換鹽。電熱式加濕方式對(duì)水質(zhì)的要求

12、很低，但是水的硬度過(guò)大，會(huì)讓加濕托盤(pán)結(jié)垢，增加人員的維護(hù)量和降低排水系統(tǒng)的壽命。濕膜加濕器對(duì)水質(zhì)基本沒(méi)要求，普通的自來(lái)水即可，如果選用好的濕膜，有效壽命可達(dá)五年，更換一次濕膜的費(fèi)用極低，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)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(guò)濾空氣的作用，而電極式電熱式蒸發(fā)出來(lái)的水也比較干凈，但是沒(méi)有過(guò)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(chǎng)上的加濕產(chǎn)品魚(yú)龍混雜，不是所有的濕膜加濕機(jī)都能達(dá)到機(jī)房加濕的最佳效果，如何擦亮眼睛，選擇一款適合機(jī)房用的加濕產(chǎn)品，也是每個(gè)設(shè)備維護(hù)人員的難題?，F(xiàn)就從技術(shù)及機(jī)器設(shè)計(jì)方面來(lái)探討此問(wèn)題。一、 機(jī)房有嚴(yán)格的電磁

13、標(biāo)準(zhǔn)（參照GB/T 2887-2000中4.3.5條），機(jī)房新增設(shè)備必須經(jīng)過(guò)防電場(chǎng)磁場(chǎng)處理。直觀上說(shuō)，要用鋼板做機(jī)器外殼，塑料外殼必須內(nèi)襯鋼板，防止機(jī)器內(nèi)部電器元件起停產(chǎn)生的電場(chǎng)磁場(chǎng)污染機(jī)房電磁環(huán)境。二、 濕膜的選擇：濕膜型號(hào)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(duì)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(jī)濕膜，一種是無(wú)機(jī)濕膜。有機(jī)濕膜抗菌、防腐、親水性好、耐用，但阻燃效果不好；無(wú)機(jī)濕膜阻燃，但抗菌、防腐、親水性等性能較差。機(jī)房發(fā)生火災(zāi)的概率比較小

14、，所以濕膜加濕器選擇濕膜以有機(jī)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(dòng)，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(fēng)機(jī)的選擇:濕膜加濕器的加濕量、加濕效率與三個(gè)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(fēng)量風(fēng)速的匹配，這個(gè)比值一般各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)商有自己的參數(shù)，然而我們要考慮的是機(jī)房加濕一天24小時(shí)，一年365天基本不停的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以要考慮風(fēng)機(jī)的工作穩(wěn)定性的問(wèn)題，所以要選擇標(biāo)準(zhǔn)商用風(fēng)機(jī)。此外，結(jié)合安裝現(xiàn)場(chǎng)，我們還要考慮風(fēng)壓與送風(fēng)距離的問(wèn)題，此不累述。四、 控制系統(tǒng)的選擇：為了減小人員的維護(hù)量，通信機(jī)房的濕膜加濕器需要全自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)的RS485/232監(jiān)控接口，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，便于遠(yuǎn)程操作?？刂凭纫m中，一般為+/-5%（控制精度太高，加濕系統(tǒng)會(huì)頻繁起停，嚴(yán)重縮短加濕機(jī)的使用壽命，增加機(jī)器的故障率，控制精度太低，不能適應(yīng)通信機(jī)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(hù)量，通信機(jī)房加濕機(jī)一