范文琦

摘 要：UPS間是一種電氣設(shè)備用房，功能是放置不間斷電源裝置。這類房間包含以下特點(diǎn)：設(shè)備布置密集、設(shè)備發(fā)熱量大、對(duì)室溫要求低。在UPS間的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)夏季溫度偏高、不能及時(shí)散熱的問(wèn)題，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)為解決這些問(wèn)題提供了保障。合理的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在減少投資、節(jié)能降耗等方面能起到舉足輕重的作用。本文將結(jié)合實(shí)例分析，分析探討應(yīng)當(dāng)采何種取積極有效的措施。隨著科技發(fā)展，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)也在逐漸被取代。

關(guān)鍵詞：UPS；空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

本文旨在結(jié)合實(shí)例分析和探討如何運(yùn)用空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)手段解決UPS間在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的夏季溫度偏高、不能及時(shí)散熱的問(wèn)題。本文也關(guān)注到隨著科技發(fā)展，新的降溫材料和手段出現(xiàn)，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)將面臨新的挑戰(zhàn)。

1 UPS間的概念及應(yīng)用

UPS間是放置不間斷電源裝置的電氣設(shè)備用房[1]，這類房間包含以下特點(diǎn)：設(shè)備布置密集、設(shè)備發(fā)熱量大、對(duì)室溫要求低。正因?yàn)閁PS間的廣泛使用，其規(guī)模、容量、密集程度都在不斷增加，致使在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)夏季溫度偏高、不能及時(shí)散熱的問(wèn)題。UPS中的SCR、IGBT、MOSFET等功率半導(dǎo)體軟件熱控制的完善程度直接影響器件可靠性的改善、功率容量的增加和結(jié)構(gòu)微小型化進(jìn)程。健康有序的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)就成了維持機(jī)房恒溫、恒濕，保證機(jī)房空氣潔凈度，保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行的必需品。

2 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與實(shí)例研究

空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)即通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的組合。通風(fēng)系統(tǒng)主要由風(fēng)道、送排風(fēng)機(jī)、風(fēng)道部件與消聲器等組成。而空調(diào)系統(tǒng)則主要有冷熱源與空氣處理、輸送設(shè)備組成，通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫濕度的控制，并保證室內(nèi)氣流速度與清潔度符合自動(dòng)調(diào)節(jié)需求[2]。

空調(diào)制冷系統(tǒng)包括傳統(tǒng)機(jī)械制冷空調(diào)和蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)機(jī)械制冷被蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組取代，并于20世紀(jì)80年代在我國(guó)新疆地區(qū)得到廣泛使用。自2000年單元式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)作為通風(fēng)降溫設(shè)備逐漸在廣東地區(qū)用于大空間工業(yè)廠房使用。當(dāng)前，我國(guó)的工業(yè)廠房數(shù)量仍然龐大，這些廠房空間大，內(nèi)部一般有熱源存在，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中部分廠房可能會(huì)產(chǎn)生有毒、有害氣體。采用自然通風(fēng)降溫的方法很難達(dá)到GBZ1—2002《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的環(huán)境要求，蒸發(fā)冷卻設(shè)備在投資、運(yùn)行費(fèi)用，保障空氣質(zhì)量方面都優(yōu)于傳統(tǒng)通風(fēng)降溫設(shè)備和機(jī)械制冷空調(diào)。這也是蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)械制冷空調(diào)的原因。據(jù)《中央空調(diào)市場(chǎng)》統(tǒng)計(jì)，2016年1季度市場(chǎng)以139億元收官，[3]數(shù)據(jù)顯示的龐大市場(chǎng)銷量足見(jiàn)我國(guó)空調(diào)巨大的使用量，這對(duì)空調(diào)的節(jié)能降耗技術(shù)提出了更高要求。在當(dāng)前能源短缺的背景下，新興空調(diào)系統(tǒng)逐漸取代傳統(tǒng)系統(tǒng)，能在一定程度上節(jié)能降耗。在科技進(jìn)步基礎(chǔ)上，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)從各個(gè)方面創(chuàng)新改變進(jìn)而降低能耗。

以地鐵的空調(diào)環(huán)境通風(fēng)系統(tǒng)為例，在地鐵的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的投資占建設(shè)總投資的8%～10%，用電量卻占到整個(gè)地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的40%～50%。解決地鐵通風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題主要采取變頻調(diào)速、控制新風(fēng)量、設(shè)置冰蓄冷集中供冷站、目標(biāo)溫度控制、以及自動(dòng)化運(yùn)行管理等手段。以此降低地鐵的運(yùn)行消耗，促使地鐵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 結(jié)合實(shí)例分析UPS間的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

3.1 實(shí)例分析

近年來(lái)，由于工業(yè)生產(chǎn)的需要，我國(guó)石油化工廠大型化、煉化一體化的進(jìn)程進(jìn)一步加快，從而導(dǎo)致中央控制室規(guī)模的不斷擴(kuò)大，衍生出機(jī)柜室和UPS間夏季溫度過(guò)高的問(wèn)題，暴露空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的缺陷。單位負(fù)荷率由于設(shè)備結(jié)構(gòu)緊密配置、容量不斷擴(kuò)大、以及機(jī)柜室和UPS設(shè)備密集程度大幅度增加，傳統(tǒng)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)的需要。

3.2 分析結(jié)論

經(jīng)分析得出以下結(jié)論：（1）沒(méi)有設(shè)置分體空調(diào)機(jī)的柜機(jī)室與UPS間比設(shè)計(jì)溫度值高2～3度左右，說(shuō)明在設(shè)計(jì)中要將風(fēng)道集中送風(fēng)系統(tǒng)與分體空調(diào)機(jī)相結(jié)合；（2）對(duì)于無(wú)人值守，設(shè)備發(fā)熱量大，沒(méi)有濕負(fù)荷的機(jī)柜室和UPS間，空調(diào)系統(tǒng)并未按不同房間使用功能劃分，送風(fēng)系統(tǒng)的單風(fēng)道將空調(diào)風(fēng)送至每個(gè)房間；（3）對(duì)無(wú)人值守，機(jī)柜室、UPS間及配電間等設(shè)備散熱量大的房間設(shè)置獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)。

3.3 UPS間設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題

注意事項(xiàng)如下：（1）為了避免室外熱源侵入，處于夏季較為炎熱的南方地區(qū)的UPS間不適合將房間設(shè)置為對(duì)外，從而使空調(diào)能耗降低，降低運(yùn)行成本；（2）位于夏季室外溫度不高、天數(shù)較短的北方地區(qū)的UPS間可以將房間設(shè)置為對(duì)外。此舉雖會(huì)提高空調(diào)能耗，但兼顧設(shè)計(jì)的方便與簡(jiǎn)單。此外，自然降溫也可作為室外冷源在冬季對(duì)UPS起到降溫作用；（3）在進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，盡量利用一切冷源。

總之，UPS間的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)則要根據(jù)工程實(shí)際，地點(diǎn)、建筑形式、冷源種類與通風(fēng)、空調(diào)設(shè)計(jì)等都包含在參考因素之內(nèi)。通常設(shè)計(jì)人員會(huì)采用機(jī)械通風(fēng)或空調(diào)降溫的方式。該方式兼具機(jī)械通風(fēng)降溫簡(jiǎn)單與節(jié)能的特點(diǎn)，充分體現(xiàn)空調(diào)降溫的快捷和靈活特征。

4 UPS間室溫空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

UPS的降溫需要可以通過(guò)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)達(dá)成，此外，采用先進(jìn)的手段例如機(jī)房制冷系統(tǒng)分冷、熱通道，能起到相互隔離、提高熱效率、降低能源消耗和資金投入的作用。但隨著科技發(fā)展，熱導(dǎo)管技術(shù)出現(xiàn)，有逐漸取代空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的趨勢(shì)。熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的新型傳熱元件，該元件通蒸發(fā)與凝結(jié)在全封閉真空管內(nèi)的液體來(lái)傳遞熱量，體現(xiàn)毛吸作用原理，具有顯著的制冷效果。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采用的是風(fēng)冷散熱的原理，通過(guò)加強(qiáng)空氣的流動(dòng)，促使發(fā)熱部件散熱。而熱管散熱具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、優(yōu)良的等溫性、可任意改變冷熱兩側(cè)的傳熱面積、可完成遠(yuǎn)距離傳熱要求、可控制調(diào)節(jié)溫度的特點(diǎn)。

5 結(jié)論

新技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)UPS間空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展提出新要求。同時(shí)多種技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為UPS間的散熱處理提供了多種選擇方案，決策者與設(shè)計(jì)人員在遵循節(jié)約能耗，降低成本原則的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況選擇材料和降溫技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]林旭東.淺談UPS（不間斷電源）技術(shù)在單位機(jī)房建設(shè)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（22）：160.

[2]段俊祥.淺談通風(fēng)空調(diào)工程施工專業(yè)配合與協(xié)調(diào)[J].文摘版：工程技術(shù)，2015，（38）：92.

[3]編輯部.2016年1季度中央空調(diào)市場(chǎng)總結(jié)報(bào)告[J].現(xiàn)代制造，2016，（16）：48-57.

（作者單位：陜西省廣播電視臺(tái)）