當今UPS間的空調通風系統的現狀與對策研究

范文琦

摘 要：UPS間是一種電氣設備用房，功能是放置不間斷電源裝置。這類房間包含以下特點：設備布置密集、設備發熱量大、對室溫要求低。在UPS間的實際應用過程中會出現夏季溫度偏高、不能及時散熱的問題，空調通風系統為解決這些問題提供了保障。合理的空調通風系統設計，在減少投資、節能降耗等方面能起到舉足輕重的作用。本文將結合實例分析，分析探討應當采何種取積極有效的措施。隨著科技發展，空調通風系統也在逐漸被取代。

關鍵詞：UPS；空調通風系統；現狀；發展趨勢

本文旨在結合實例分析和探討如何運用空調通風系統手段解決UPS間在實際應用過程中出現的夏季溫度偏高、不能及時散熱的問題。本文也關注到隨著科技發展，新的降溫材料和手段出現，空調通風系統將面臨新的挑戰。

1 UPS間的概念及應用

UPS間是放置不間斷電源裝置的電氣設備用房[1]，這類房間包含以下特點：設備布置密集、設備發熱量大、對室溫要求低。正因為UPS間的廣泛使用，其規模、容量、密集程度都在不斷增加，致使在實際應用過程中出現夏季溫度偏高、不能及時散熱的問題。UPS中的SCR、IGBT、MOSFET等功率半導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構微小型化進程。健康有序的空調通風系統就成了維持機房恒溫、恒濕，保證機房空氣潔凈度，保障系統可靠運行的必需品。

2 空調通風系統發展現狀與實例研究

空調通風系統即通風系統和空調系統的組合。通風系統主要由風道、送排風機、風道部件與消聲器等組成。而空調系統則主要有冷熱源與空氣處理、輸送設備組成，通過空調系統實現對室內溫濕度的控制，并保證室內氣流速度與清潔度符合自動調節需求[2]。

空調制冷系統包括傳統機械制冷空調和蒸發冷卻空調系統。傳統機械制冷被蒸發冷卻空調機組取代，并于20世紀80年代在我國新疆地區得到廣泛使用。自2000年單元式蒸發冷卻空調機作為通風降溫設備逐漸在廣東地區用于大空間工業廠房使用。當前，我國的工業廠房數量仍然龐大，這些廠房空間大，內部一般有熱源存在，在工業生產過程中部分廠房可能會產生有毒、有害氣體。采用自然通風降溫的方法很難達到GBZ1—2002《工業企業設計衛生標準》的環境要求，蒸發冷卻設備在投資、運行費用，保障空氣質量方面都優于傳統通風降溫設備和機械制冷空調。這也是蒸發冷卻空調系統逐漸取代傳統機械制冷空調的原因。據《中央空調市場》統計，2016年1季度市場以139億元收官，[3]數據顯示的龐大市場銷量足見我國空調巨大的使用量，這對空調的節能降耗技術提出了更高要求。在當前能源短缺的背景下，新興空調系統逐漸取代傳統系統，能在一定程度上節能降耗。在科技進步基礎上，空調通風系統從各個方面創新改變進而降低能耗。

以地鐵的空調環境通風系統為例，在地鐵的運營過程中，車站空調通風系統的投資占建設總投資的8%～10%，用電量卻占到整個地鐵運營系統的40%～50%。解決地鐵通風系統問題主要采取變頻調速、控制新風量、設置冰蓄冷集中供冷站、目標溫度控制、以及自動化運行管理等手段。以此降低地鐵的運行消耗，促使地鐵的經濟運行。

3 結合實例分析UPS間的空調通風系統

3.1 實例分析

近年來，由于工業生產的需要，我國石油化工廠大型化、煉化一體化的進程進一步加快，從而導致中央控制室規模的不斷擴大，衍生出機柜室和UPS間夏季溫度過高的問題，暴露空調通風系統的缺陷。單位負荷率由于設備結構緊密配置、容量不斷擴大、以及機柜室和UPS設備密集程度大幅度增加，傳統的空調通風系統已經無法滿足現實的需要。

3.2 分析結論

經分析得出以下結論：（1）沒有設置分體空調機的柜機室與UPS間比設計溫度值高2～3度左右，說明在設計中要將風道集中送風系統與分體空調機相結合；（2）對于無人值守，設備發熱量大，沒有濕負荷的機柜室和UPS間，空調系統并未按不同房間使用功能劃分，送風系統的單風道將空調風送至每個房間；（3）對無人值守，機柜室、UPS間及配電間等設備散熱量大的房間設置獨立空調系統。

3.3 UPS間設計過程中應當注意的問題

注意事項如下：（1）為了避免室外熱源侵入，處于夏季較為炎熱的南方地區的UPS間不適合將房間設置為對外，從而使空調能耗降低，降低運行成本；（2）位于夏季室外溫度不高、天數較短的北方地區的UPS間可以將房間設置為對外。此舉雖會提高空調能耗，但兼顧設計的方便與簡單。此外，自然降溫也可作為室外冷源在冬季對UPS起到降溫作用；（3）在進行空調設計的過程中，盡量利用一切冷源。

總之，UPS間的空調通風系統則要根據工程實際，地點、建筑形式、冷源種類與通風、空調設計等都包含在參考因素之內。通常設計人員會采用機械通風或空調降溫的方式。該方式兼具機械通風降溫簡單與節能的特點，充分體現空調降溫的快捷和靈活特征。

4 UPS間室溫空調通風系統未來發展趨勢

UPS的降溫需要可以通過空調通風系統達成，此外，采用先進的手段例如機房制冷系統分冷、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。但隨著科技發展，熱導管技術出現，有逐漸取代空調通風系統的趨勢。熱管是一種具有極高導熱性能的新型傳熱元件，該元件通蒸發與凝結在全封閉真空管內的液體來傳遞熱量，體現毛吸作用原理，具有顯著的制冷效果。空調通風系統采用的是風冷散熱的原理，通過加強空氣的流動，促使發熱部件散熱。而熱管散熱具有優異的導熱性、優良的等溫性、可任意改變冷熱兩側的傳熱面積、可完成遠距離傳熱要求、可控制調節溫度的特點。

5 結論

新技術的出現，對UPS間空調通風系統創新發展提出新要求。同時多種技術的出現和發展為UPS間的散熱處理提供了多種選擇方案，決策者與設計人員在遵循節約能耗，降低成本原則的基礎上根據實際情況選擇材料和降溫技術。

參考文獻

[1]林旭東.淺談UPS（不間斷電源）技術在單位機房建設供電系統中的應用[J].科技創新與應用，2013，（22）：160.

[2]段俊祥.淺談通風空調工程施工專業配合與協調[J].文摘版：工程技術，2015，（38）：92.

[3]編輯部.2016年1季度中央空調市場總結報告[J].現代制造，2016，（16）：48-57.

（作者單位：陜西省廣播電視臺）