500kW大功率发射机机房大厅环境温度智能控制系统设计与实现.docx

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1、 500kW大功率发射机机房大厅环境温度智能控制系统设计与实现 【关键词】环境温度；智能掌握；大功率放射机 【Abstract】Based on 500kW high-power transmitter room hall high environmental temperature， negative pressure big， dust and other specific issues， it provides three solutions ，which is cooling、dust elimination and the intelligent control. According

2、 to the scientific measure and the actual situation of the room， it gives the specific design and implementation scheme of the system， and expounds the technical characteristics and the actual effect of system. 【Key words】Environmental temperature； The intelligent control； High-power transmitters 1

3、机房大厅现状 本放射台地处陕西关中地区，夏季气温高，且高温天气持续时间长，室外温度可达41摄氏度，地面温度可达60摄氏度。高温天气使得机房进风温度很高，而放射机本身的散热量又很大，从而导致机房大厅温度可达38摄氏度，即便是在全部空调全开的状况下大厅内环境温度也高达36摄氏度。在这种高温环境下，放射机工作稳定性明显下降，特殊是对于放射机掌握系统的影响尤为巨大，严峻影响安全播音工作顺当进展。再加之机房大厅朝向为正西、正东，而北方多浮沉、扬沙天气，机房大厅内极易进入大量灰尘，简单引起放射机打火和元器件趴电，不仅导致元器件寿命缩短，而且大大增加了维护工作量。 2 系统设计与实现 2.1 解决的方法 解

4、决我台机房大厅环境问题，必需从降温、除尘、智能掌握三个方面入手，才能予以彻底解决。同时要本着节省的原则，在保证有明显效果的前提下，力争到达节省资源、一次性投入少、运行费用低；系统具有自诊断告警功能，削减人员工作量；设计时要考虑系统冗余，制冷风量要有肯定的余量，保证在极端状况下系统也能正常工作；同时要考虑系统改造后哪些地方简单消失问题，加强维护保养。故对机房做如下相应改造： 机房大厅增设4台100kW大功率恒温恒湿冷冻水型机房周密空调，掌握室内温湿度并加速室内空气循环到达30次/h。 周密空调室外制冷主机采纳高效率热交换的风冷模块机组，运行稳定牢靠，整机制冷效率较高。 在大厅内架设风管，将4台1

5、00kW大功率冷冻水型机房周密空调出风口并管并延长至机房各个要道，多点定点矩阵化送风，避开局部热岛效应。 建立分支风管与PSM设备已建立的冷却系统对接，利用现有的单点设备冷却系统风道帮助对设备进展降温以削减设备向室内空间逸散的热量。 将甲机房大厅室内全年温度掌握在30以下，适于设备正常运营环境及人员作业安全；同时将全年最高温度掌握在30内，无需过度制冷，保证全年最大限度削减能耗。 不与室外不行控气流交换，机房内干净度在机组运行状态下每小时室内空气被完全过滤30遍，机房内将越运行越干净（运维人员适度进出），同时减轻运维人员运维本钱。 2.2 系统设计的测算依据及说明 目前需改造的甲机房大厅面积5

6、25平方左右，机房内布4台TSW2500型500kW短波放射机，由于设备发热过大，故对每台放射机做单点降温处理。估计单台放射机外溢至室内空间中的热能约为50kW，共计4部，致使机房目前室温较高，全年冬季室内平均到达27摄氏度，夏季室内气温最高达40摄氏度，严峻影响设备寿命、设备使用环境的安全牢靠性并且夏季超出人员作业的可承受环境温度，估测降温需供应制冷量计算如下： 2.2.1 对于制冷量需求的测算 单台设备热负荷*台数+环境热负荷*面积=需要的制冷量（kW） 补充说明：机房层高6米，3米以上的空间气温对人员及设备影响较小，所以不需过多考虑对3米以上空间正常气温的处理。 2.2.2 对于换气次数

7、需求的测算 2.2.3 热负荷估算原则 2.2.4 负荷特点 现阶段设备的集成度越来越高，周密性也越来越高，使得机房的负荷特点更加显著地表现为：机房设备散热量的95%是湿热，热负荷大、湿负荷小、热湿比极大。单位体积发热量越来越大。在这种状况下，空气处理可近似作为一个等湿降温过程。在这种状况下的焓差小，要消退余热必定是大风量。此外，由于设备24小时不连续运行，所以需要空调系统一年四季不连续地运行。 余热量大：机房内95%以上的热量来自设备； 余湿量小：机房内潜热量来自人体出汗蒸发以及新风含湿量，由于人员较少且新风是经过热交换后进入机房，余湿量很小； 循环风量大：需要较大的风量来解决机房内散热；

8、焓差小：由于室内温湿度允许变化率较小，所以焓差小； 热负荷大，冬季仍需制冷。 机房专用空调正是依据上述特点研制开发而成的，显热比可到达90%以上，并可通过中心掌握器调整温度及相对湿度，温度精度可掌握在1，相对湿度可掌握在5%，充分保障使用功能，并到达节能目的。 2.3 系统设计与实现 2.3.1 设备及风管布局图如图1 增设4台100kW大功率恒温恒湿冷冻水型机房周密空调，掌握室内温湿度并加速室内空气循环到达30次/h。 周密空调室外制冷主机采纳高效率热交换的风冷模块机组，运行稳定牢靠，整机制冷效率较高。 建立风管将4台100kW大功率冷冻水型机房周密空调出风口并管并延长至机房各个要道，多点定

9、点矩阵化送风，避开局部热岛效应。 建立分支风管与PSM设备已建立的冷却系统对接，利用现有的单点设备冷却系统风道帮助对设备进展降温以削减设备向室内空间逸散的热量。 2.3.2 气流循环方式（保证送风回风风道畅通无遮挡） 发热设备高度在2.5M内，热量逸散区域在落差3M空间内影响周边气温，周密空调送风风道从3M3.5M高空将冷气流吹出，与下部热空气混合，由周密空调强力回风口风机抽回，每个过道形成局部气流循环，热量被不断带走经过周密空调处理成冷风连续优化室内温度。 周密空调回风口带温湿度探头，假如回风口（即混合气流）测定温度到达所限定的温度标准，机组停顿制冷，仅风机运作带动气流循环，极为节能。 2.

10、3.3 动力与环境监控拓扑图 机组标配： RS485接口及232接口，可以便利接入常规通用的监控系统中，也可直接选择BMS所使用的楼宇协议（如MODBUS等），便于监管机房运行状况。 名义工况：进/出水温度 7/12 参考工况：进/出水温度 10/15 参考工况：进/出水温度 12/18 G4标准空气过滤网 声级测试在距机组1m开阔地带 2.3.4 技术特点 大风量、小焓差、高显热比专业设计。 蒸发器采纳亲水铝箔，高效内螺纹管设计，耐腐蚀、长寿命、高效率。 电极式加湿器，避开干烧的危急，能快速产生纯洁蒸汽，具有自动清洗功能，检修时不停机。 智能除湿保证除湿速度快、精度高。 风机选用后倾无壳式第

11、三代高效EC风机以到达节能的要求。 金属框架G4标准过滤器，过滤效率高达90%，确保机房干净要求，可反复清洗降低运行本钱。 机组全正面维护设计，不受安装环境限制，维护更便利。 高品质制冷配件确保机组在各种条件下稳定运行，寿命10年以上。 智能掌握器融合完善掌握规律、实现多重爱护。 大屏幕4行*30列LCD液晶全中文图形显示，机组运行状态、温湿度曲线、报警记录等。 供应500条历史告警记录。 群组掌握，实现备份、轮巡、层叠、避开竞争运行功能。 远程监控，供应RS4 8 5、MODBUS、SUNRISE-PLUS、TCP/IP监控方式。 2.3.5 方案特点 能完全满意降温需求及室内风循环换气需求

12、。 不与室外气流交换，机房内干净度在机组运行状态下每小时室内空气完全过滤24遍，机房内将越运行越干净，同时减轻运维人员换洗过滤网的工作量。 机组可便利接入各种通用监控系统，便于运营治理。 可随便设定机组温度，例如设定至30度，那么机组在30度以下将停顿制冷，只有风机运转保持室内空气流通，高效节能。 机组设计使用寿命15年，运行稳定性高，运维本钱很低。 对机房外观及内部主体构造没有任何改动。 3 总结 工程改造完后能保证在现有机房主体构造不被破坏的前提下，将机房大厅室内全年温度掌握在30以下，适于设备正常运营环境及人员作业安全；同时将全年最高温度掌握在30内，无需过度制冷，保证全年最大限度削减能耗在夏季能有效将整个大厅温度掌握在2530之间，同时在机房大厅形成正压，避开灰尘进入，保证室内空气的干净度。后期空调设备可接入通用监控系统，可做相应的动环监控或消防联动。 通过该系统的降温、除尘可以延长放射机各元器件的老化时间，特殊对掌握系统各板卡、工控机和真空元器件的使用寿命均有很大提高，可为国家节省大量资金。 【