新风节能系统在通信机房中的应用分析

论文摘要

节能减排是我国重要的长期的战略任务,已经成为我国一个基本的国策。通信业的不断发展,网络建设的不断深入,通信机房越来越多,通信设备及空调设备的规模也将越来越大,所耗电能必然也是很庞大的数目。空调系统是维持通信机房室内工作环境的重要设备,其能耗占总能耗的40%以上,节约空调系统能耗对节省通信机房运作费用有着重要意义,因此如何减低空调系统能耗,是值得关注研究的一个重要课题。新风节能系统是利用通信机房室外自然空气为冷源,当通信机房室外空气温度比通信机房室内环境温度低于设定值时,通过具有净化功能的新风节能系统来置换通信机房室内热量,实现通信机房室内散热、降低室内温度的目的,达到机房空调系统节能降耗的最佳效果。本课题借助Airpak软件结合工程实例（中山某通信机房）对其建立热环境模型,采用标准k-ε湍流模型,采用二阶迎风差分方法对控制方程进行离散,采用Standard格式进行压力差值,使用Simple算法进行数值计算求解。研究不同送风方式、不同送风量、不同送风温度等工况的室内温度场和速度场的变化规律。分析后得到满足机房空气流速、温度要求的最佳气流组织,同时能够较好地满足通信机房的理想工作工况,利于延长通信机房内设备的使用寿命。该研究对优化通信机房的气流组织及通信机房节能具有参考价值。同时利用TRNSYS软件,对该通信机房全年能耗及采用不同配套节能设备后的能耗进行模拟和分析,确定最佳节能方案,并对节能方案进行了初略的经济性分析,为新风节能系统运营及其节能量的计算提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 通信机房节能减排研究现状
• 1.2.1 通信机房能耗构成分析
• 1.2.2 节能降耗的基本原则
• 1.2.3 通信机房节能途径
• 1.2.4 全国部分城市温度气象资料分析
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 通信机房新风节能系统设计
• 2.1 通信机房环境条件要求
• 2.1.1 通信机房分类
• 2.1.2 通信机房温度、相对湿度要求
• 2.2 新风节能系统的简介
• 2.2.1 工作原理及优势
• 2.2.2 新风与空调联动模式
• 2.3 新风节能系统新风量的确定
• 2.4 通信机房洁净度要求及过滤网选取
• 2.4.1 通信机房洁净度要求
• 2.4.2 通信机房新风节能系统过滤器的合理选择
• 2.5 新风节能系统风机的确定
• 2.6 本章小结
• 第三章 通信机房气流组织模拟
• 3.1 物理模型的简化与建立
• 3.2 数学模型的建立
• 3.3 边界条件
• 3.3.1 送、排风口边界条件
• 3.3.2 其他边界条件
• 3.4 网格的生成
• 3.5 数值计算方法
• 3.5.1 有限体积法
• 3.5.2 控制方程的离散
• 3.5.3 流场计算算法
• 3.5.4 求解代数方程组
• 3.6 模拟工况
• 3.7 结果分析与优化讨论
• 3.7.1 送风方式对气流组织的影响
• 3.7.2 送风量对气流组织的影响
• 3.7.3 送风温度对气流组织的影响
• 3.7.4 定点送风方式对气流组织的影响
• 3.8 本章小结
• 第四章 通信机房新风节能系统能耗分析
• 4.1 通信机房新风节能系统TRNSYS模拟的数学模型
• 4.1.1 分体式空调模块
• 4.1.2 机房负荷模块
• 4.1.3 新风机模块
• 4.2 通信机房能耗模型的建立及模拟过程
• 4.2.1 系统模拟图
• 4.2.2 新风节能系统控制原理
• 4.2.3 模拟计算步骤
• 4.3 通信机房的能耗模拟与分析
• 4.3.1 物联·能耗计量与管控系统
• 4.3.2 节能量准确度的验证
• 4.3.3 通信机房采用节能设备后的能耗计量与分析
• 4.3.4 经济性分析
• 4.5 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文结论
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要研究成果