播出機(jī)房空調(diào)的設(shè)計(jì)選型及應(yīng)用探究

胡定元

摘 要：本文主要探究播出機(jī)房空調(diào)的設(shè)計(jì)選型及應(yīng)用措施。研究過程中，以某廣播電臺(tái)工程為例，從溫度、濕度、噪聲、潔凈度、風(fēng)速等方面出發(fā)分析機(jī)房環(huán)境指標(biāo)要求，以此為研究基礎(chǔ)，提出機(jī)房空調(diào)設(shè)計(jì)選型及應(yīng)用措施，以期為相關(guān)工作者提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：播出機(jī)房;空調(diào)設(shè)計(jì);選型;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN948.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 前言

隨著社會(huì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，廣播電視行業(yè)逐漸應(yīng)用云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、融媒體及云存儲(chǔ)等技術(shù)，所需機(jī)房規(guī)模也逐漸加大，對(duì)于空調(diào)設(shè)計(jì)也提出了更高要求。在機(jī)房設(shè)備愈發(fā)集中下，怎樣為設(shè)備潔凈、恒濕、恒溫環(huán)境運(yùn)行提供保障，進(jìn)而延長設(shè)備使用壽命，提高其運(yùn)行可靠性已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)房設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)播出機(jī)房實(shí)際設(shè)備要求，做好空調(diào)設(shè)計(jì)選型及應(yīng)用工作。

1 播出機(jī)房環(huán)境指標(biāo)要求

某廣播電視臺(tái)構(gòu)建10頻道數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)，使用機(jī)柜28個(gè)，系統(tǒng)發(fā)熱量大、安裝設(shè)備集中度高，應(yīng)用諸多先進(jìn)電子設(shè)備，如6套配套數(shù)字硬盤存儲(chǔ)陣列、高標(biāo)清數(shù)字矩陣、貯備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、核心光線數(shù)據(jù)交換機(jī)、貯備設(shè)備服務(wù)器、同步器、數(shù)字延時(shí)器、授時(shí)器、工作站及數(shù)據(jù)處理板等。因此，為滿足電視播出要求，則應(yīng)當(dāng)做好空調(diào)設(shè)計(jì)選型工作。

10頻道硬盤播出系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房占地面積80㎡，處于大樓裙樓2樓，混凝土墻的外圍結(jié)構(gòu)，加上較大日曬熱量，頂層做好防漏與隔熱處理，具有良好保溫效果。此機(jī)房屬于電視播出機(jī)房，為電視臺(tái)重要工作環(huán)節(jié)，安裝設(shè)備較為密集，需實(shí)現(xiàn)365天24 h工作[1]。為確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，則提出以下機(jī)房環(huán)境指標(biāo)：

濕度要求：播出機(jī)房對(duì)于環(huán)境溫度具有一定要求，環(huán)境過干則會(huì)增加計(jì)算機(jī)靜電電壓，對(duì)工作準(zhǔn)確性造成影響，人員工作中也易造成“觸電”情況;環(huán)境過濕則易導(dǎo)致電子元件觸點(diǎn)發(fā)霉，進(jìn)而對(duì)工作可靠性造成影響。因此，計(jì)算機(jī)設(shè)備夏季與冬季濕度均控制在45%～65%。

溫度要求：播出機(jī)房中計(jì)算機(jī)與附屬設(shè)備均由大型集成電路、晶體管、可控硅及其他元器件構(gòu)成，對(duì)于工作溫度具有嚴(yán)格要求，溫度如若過高，則會(huì)對(duì)元器件壽命造成影響，且易產(chǎn)生工作特性變化，發(fā)生漂移，性能不穩(wěn)定;溫度如若較低追導(dǎo)致元件工作特性無法達(dá)到要求。因此，可控制冬季溫度為18℃～22℃;夏季溫度為21℃～25℃。

噪音：<65 dB。

潔凈度：顆粒個(gè)數(shù)低于18 000粒/d㎡，粒度超過0.5 ?m。

風(fēng)速要求：空氣流動(dòng)速度要求中，控制出風(fēng)口風(fēng)速在3 m/s～3.5 m/s之間，回風(fēng)速度則為0.25 m/s。

其他：無導(dǎo)電塵埃、無爆炸性腐蝕性氣體。

2 空調(diào)配制及設(shè)計(jì)方案

2.1 空調(diào)區(qū)域

終端區(qū)、主機(jī)區(qū)、配電區(qū)屬于精密空調(diào)區(qū)域，該區(qū)域應(yīng)用專用機(jī)房空調(diào)。

2.2 熱負(fù)荷

專用空調(diào)區(qū)熱負(fù)荷主要是根據(jù)內(nèi)部機(jī)房的照明、設(shè)備、工作人員及輔助設(shè)施產(chǎn)生的熱負(fù)荷，加上外部太陽輻射熱、建筑及補(bǔ)充新風(fēng)熱負(fù)荷綜合確定。播出機(jī)房由于總面積為80㎡，設(shè)備功率在50 kW以下，地面鋪設(shè)防靜電地板，設(shè)備區(qū)由于包含諸多高段播出設(shè)備，不可中斷停機(jī)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)365天24 h的可靠、連續(xù)供電，提供恒濕恒溫運(yùn)行環(huán)境。通過對(duì)內(nèi)外部因素綜合考慮，設(shè)備區(qū)需根據(jù)每平方米250 kCal/h

提供冷量，且考慮播出中心設(shè)備具有較大熱負(fù)荷，則總冷量為80*250=20 000 kCal/h。所以，每臺(tái)空調(diào)僅需提供20 000 kCal/h制冷量即可，通過底板下送風(fēng)模式，且安裝備份機(jī)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。

2.3 機(jī)型選擇

空調(diào)機(jī)作為空調(diào)系統(tǒng)的心臟，需對(duì)空調(diào)系統(tǒng)組成加以分析：

（1）壓縮機(jī)。制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)作為重點(diǎn)，STULZ控臺(tái)應(yīng)用先進(jìn)全封閉渦旋式壓縮機(jī)，相較于往復(fù)式壓縮機(jī)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平衡性好、無活塞往復(fù)慣性、振動(dòng)小、轉(zhuǎn)速高、重量輕、體積小、壓縮比大、排濕溫度低、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長的優(yōu)點(diǎn)。空調(diào)壓縮機(jī)功率7.4 kW，且活塞式制冷壓縮機(jī)氣缸內(nèi)活塞運(yùn)作中，吸氣不做工，輸入曲線為正弦曲線，能效比較低，活塞運(yùn)動(dòng)存在方向性突變，因而工作振動(dòng)較大。所以，選用蝸旋式壓縮機(jī)。

（2）空氣加濕器。該控臺(tái)擁有電極式加濕器，具有水質(zhì)要求低、加濕量大（8 kg/h～13 kg/h）、加濕速度快（4 s即有水蒸氣產(chǎn)生），且擁有水處理系統(tǒng)，能夠?qū)訚窆嗨畠?nèi)雜質(zhì)含量自動(dòng)監(jiān)測，將雜質(zhì)水清潔，減少氧化結(jié)垢，壽命較長、質(zhì)量較好。電極加濕效率超過90%，濕度控制器響應(yīng)時(shí)間快，可適應(yīng)一般水質(zhì)。

（3）空氣熱交換與去濕系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)蒸發(fā)器中為大面積斜式設(shè)計(jì)，處于風(fēng)機(jī)吸入位置，保證空氣能夠均勻通過蒸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)恒定熱量傳遞，減少空氣擾動(dòng)。在去濕過程中應(yīng)用三通閥將一部分蒸發(fā)器管關(guān)閉，增加潛冷，降低蒸發(fā)溫度。此時(shí)熱量再加熱相較于一般機(jī)組較小，能夠準(zhǔn)確快速除濕，達(dá)到良好效果。

（4）空氣過濾系統(tǒng)。應(yīng)用EU4級(jí)過濾器，將直徑3 ?m

～5 ?m的塵埃直接過濾掉，效率達(dá)到95%，易拆卸清潔，能夠反復(fù)應(yīng)用，還可壓差報(bào)警。

（5）控制系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)中控制器作為核心，C6000控制器基于模糊理論進(jìn)行控制，可連續(xù)24 h精密控制機(jī)房潔凈度、濕度、溫度及環(huán)境，具有自我分析、學(xué)習(xí)、預(yù)測及控制功能。精密控制中，所有模塊均可設(shè)置為0.3℃溫度梯度的制冷模塊，增加熱負(fù)荷后可自動(dòng)加載，高效節(jié)能。并且，在大屏幕中顯示24 h環(huán)境參數(shù)曲線。

（6）風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。采取雙進(jìn)風(fēng)離心式風(fēng)機(jī)，機(jī)外余壓最大，皮帶傳動(dòng)，可調(diào)整，具有可靠運(yùn)動(dòng)平衡，噪音低，機(jī)柜應(yīng)用中風(fēng)機(jī)設(shè)備能夠使氣流擴(kuò)散，減少氣流擾動(dòng)。

（7）風(fēng)冷冷凝器。采取鋼質(zhì)外殼適用于多種外部環(huán)境，重量輕，噪音低。

（8）保護(hù)系統(tǒng)。空調(diào)保護(hù)系統(tǒng)較為多樣，且具備自動(dòng)和手動(dòng)復(fù)位功能，實(shí)施接觸器保護(hù)模式，具有壽命長、反應(yīng)靈敏、維修成本低的優(yōu)點(diǎn)。

3 播出機(jī)房空調(diào)應(yīng)用

3.1 空調(diào)安裝

主機(jī)擺放：將空調(diào)主機(jī)放在主機(jī)房內(nèi)，應(yīng)用上回風(fēng)、下送風(fēng)模式，整體靜電地板下屬于靜壓倉，處于設(shè)備下端開風(fēng)口，能夠保證機(jī)房形成自然氣流循環(huán)效果，使空調(diào)送風(fēng)至各個(gè)角落。

安裝冷凝器：在裙樓房頂安裝冷凝器，利用銅管連接主機(jī)，外機(jī)與室內(nèi)機(jī)距離為35 m，垂直落差則為6 m，途徑走廊吊頂與機(jī)房，在安裝中需加裝吊頂掛鉤，做好氟管固定工作，室外機(jī)由于安裝在裙樓，落差為6 m，所以需加裝回油彎。

安裝上下水管：從本層水房接出上水管，吊頂安裝至主機(jī)房與空調(diào)連接。

3.2 日常維護(hù)

在播出機(jī)房空調(diào)應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)日常維護(hù)管理。可從以下方面出發(fā)：一是清潔空氣過濾器。該設(shè)備臟堵后將會(huì)減少風(fēng)量，進(jìn)而制約空調(diào)機(jī)制冷量，導(dǎo)致壓縮機(jī)壓力較低，甚至造成壓縮機(jī)損壞。所以，盡管該過濾器可自動(dòng)清潔，仍需定期進(jìn)行清洗更換，保證清潔性;二是檢查冷凝器翅片。夏季冷凝器需加強(qiáng)熱交換能力，其通常在室外安裝，受到樹葉、雜物、灰塵等影響，熱交換能力將會(huì)降低，甚至?xí)捎趬嚎s機(jī)高壓造成保護(hù)停機(jī)。所以，在落葉或污染嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)當(dāng)清洗檢查冷凝盤管，可用水清洗，工作5年后冷凝器效率降低，此時(shí)需加強(qiáng)清洗，以保證散熱效果;三是全面檢查。需對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，與前一次檢查進(jìn)行比較，觀察制冷回路是否存在氧化銹蝕等，做好修理工作，保證空調(diào)運(yùn)行正常。

4 總結(jié)

綜上所述，播出機(jī)房建設(shè)初期應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境要求選擇合適空調(diào)機(jī)型，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)安裝，為后續(xù)空調(diào)應(yīng)用維護(hù)奠定基礎(chǔ)。而在驗(yàn)收與調(diào)試空調(diào)后，則應(yīng)當(dāng)結(jié)合機(jī)房空調(diào)使用情況，構(gòu)建有效維護(hù)管理制度，從而保障空調(diào)實(shí)現(xiàn)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖新文.數(shù)據(jù)中心動(dòng)態(tài)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].建筑節(jié)能，2019，47（01）：39-44.