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机房精密空调系统与舒适性空调综合投资费用对比


机房精密空调系统与舒适性空调综合投资费用对比
一、前言
机房精密空调与舒适性空调是使用在不同环境中的产品,在设计 开发时已经针对不同的使用环境进行了相应的优化设计, 机房精密空 调是专门针对通信机房和计算机房设计的空调产品, 而舒适性空调是 为人提供舒适环境的空调产品。所以两者在产品成本、使用环境、运 行费用、连续运行能力、使用寿命、维护方式和费用等方面有明显的 区别。

机房精密空调与舒适性空调功能区别分析
机房精密空调系统有长寿命、高能效、大风量、小焓差等特点。精密 空调具有长期可靠运行的能力, 无故障连续运行能力 MTBF>100000 小时,能够提供机房内的电子设备长期稳定所需要的运行环境;机房 精密空调采用大风量的设计可以满足机房环境的以下特点要求, 由于 机房内单位面积发热量比较大,通过大风量可以增加冷空气循环次 数,快速消除机房内的高发热量;采用小焓差的设计可以有效避免冷 空气中水雾的携带,对机房内电子设备而言,水雾会对电子设备造成 损坏。 本文针对机房精密空调和舒适性空调的主要功能区别方面做以 下说明:

适应热密度范围 热密度(W/平方米)

普通空调 100-150

精密空调 500-800

说明

环境调节要素 显热比 环境温度范围 设计温度点 换气次数(次/小时) 空气过滤功能 出风温度 对特别功能的要求 再热器 加湿器 集中监控能力 运行时间(每年) 连续运行寿命 断电自动恢复 备份 没有 没有 没有 1000-2500 2~3 年 无 无 提供 提供 提供 8760 ≥10 年 断电可自动恢复 N+1/N+2 365X 24 二 8760 机房设计寿命 15 年 除湿时提供热补偿 保持机房恒温恒湿 60%-70% —5℃-38℃ 270℃± 3℃ 5 一 15 简单 10—12℃ 90%—100% —34℃-490℃ 22-240C± 1℃ 30—60 ASHRAE20%+ 14—16℃ 舒适空调回风 27℃ 送风量和机房容积比值

二、空调系统综合费用组成
空调系统的综合费用组成主要分为以下几个主要方面: 1、 空调设备投资费用,指空调系统的设备采购费用。 2、 空调设备运行费用,指空调系统日常运行所消耗的电量费 用,由于通信机房内的设备需要全年不停机运行,所以机房 内空调设备要能满足全年运行的需要,通信机房环境内空调 设备根据配置冷量裕量不同,空调设备的总运行时间会有所 变化,通常空调设备每年的 80%时间需要运行。随着空调 系统的长时间运行,空调系统的能效比会逐渐下降,所以在 计算空调系统的耗电量时需要逐年增加空调的耗电量。

3、 空调设备维护费用,指空调设备日常的雏护费用。随着空 调系统的运行,空调系统的故障率会逐年提高,维护费用会 逐年增加。 4、 空调设备管理费用指空调设备为配合通信机房运行需要 所需要的日常管理费用包括管理流程费用。 三、空调系统综合费用分析 以下计算内容. 是在机房内环境温度 24℃ 湿度 50%RH. 室 外环境温度为 35℃的标准机房环境、以总制冷量需求 60KW 左右的机房空调系统为例做计算依据。 l、空调系统投资费用 在空调设备投资费用方面. 机房精密空调设备投资费用较高, 舒适性空调设备投资费用较低。 A 、 机 房 精 密 空 调 60KW 左 右 的 空 调 机 组 采 用 两 台 30KW 左右冷量的精密空调。 设备采购费用=26 万元 B、 舒适性空调以 5 匹柜机为计算依据, 60KW 冷量需要 5 台柜机,但是由于舒适性空调送风量小,显热比低, 机外来压小,造风距离短,而机房内由于设备发热密 度比较大.同时要求温度的变化梯度小,因此为达到 有效降温目的,采用舒适性空调必须增大冷量和送风 量的供应。所以需要增加 2 台空调设备(可满足机房 内显冷量的需要) 。总共使用 7 台舒适性空调。

设备采购费用=7X8000=56000 元 当舒适性空调如果安装在机房内时, 经过连续运 2~ 3 年后,会进入迅速老化期,维护成本急剧增加,主要表 现以下几个方面:压缩机故障率提高、系统能效比降低、 控制系统故障、室外冷凝器风机故障。连续运行 5 年后, 舒适性空调系统进入更换期.必须更换新的空调设备,造 成设备投资增加。 若以上面举例, 以 60KW 冷量需求计算, 运行 5 年后又需要进行新设备投资 56000 元。 满足 10 年运行舒适性空调设备投资总共为: 56000+56000=112000 元 另外,舒适性空调一身没有恒湿的功能,如果需要保 持湿度在合理的范围内,需要另外采购加湿设备,增加投 资费用。 2、运行费用分析 本文所讲空调运行费用仅仅考虑空调制冷系统的耗电费 用,有以下几个计算条件: A、电费价格按:0.8 元/度 B、以空调系统的显冷量为计算依据,舒适性空调的显 冷比为 65%,机房精密空调显岸比为 90%。 C 、 机 房 精 密 空 调 能 效 比 一 般 可 达 到 : 3.3 , 舒 适 性 空 调 能效比一般可达到:3。 D 、以机房环境下 60KW 的总热负荷为计算依据。由于

机房内的热负荷基本上为显热负载.显热比高达 0.9。 因此机房内需要的总最冷量*为: 60KWX0.9=54KW。 计算结果. (l)1KW 显冷量 1 年耗电费用 ? 机房精密空调: ( (1÷0.9)÷3.3)X365X24X0.8=23596 元 ? 舒适性空调: ( (l÷0.65)÷3X365X24X0.8=3593.8 元 (2)以 54KW 显冷量需求来计算,总耗电费用为: ? 机房精密空调:54X2359.6=127418 元 ? 舒适性空调:54X3593.8=194067 元 (3)54 KW 显冷量一年耗电费用对比 舒适性空调消耗电能费用与机房精密空调消耗费用比 较: 194067—1274I8=66649 元 66649÷127418=52% 可见提供 54KW 相同显冷量,舒适性空调耗电量比机 房 精密空调每年多消耗 66649 元,高出 52%。 3、维护费用分析 机房精密空调的 MTBF≥10 万小时,而舒适性空调 的 MTBF≥3 万小时。机房精密空调是按照全年不停机运

行设计,而舒适性空调是按照每年运行 4 个月,每天运行 8 小时设计的。7 台舒适性空调系统每年需要占用 1/6 个 维护人员工时,2 精密空调系统需要占用 1/15 个维护人 员工时。 维护人员费用每年按 30000 元计算。所以 舒适性调维护费用为:30000X1/6=5000 元。 精密空调维护费用为 30000X1/15=2000 元 7 台舒适性空调每年备件和充注氟里昂费用 2000 元。 机房精密空调每年的维护费用分为以下几个方面: 过网芯的清理和更换,每年清理两次更换一次,费用 400 元:风机皮带的更换,每年一次,共需要 500 元。加湿器 维护清洗和加湿电极的更换。每年费用 200 元:其它维护 费用 1000,人工维护费用为 1500 元。机房精密空调维护 费用主要发生在过滤网清洁、更换、加湿器维护方面的费 用这些费用在舒适性空调来讲是没有的。 综合以上内容,可以得出两种空调每年维护费用为: 7 台舒适性空调;5000+2000=7000 元 机房精密空调:400+500+200+2000+1000=4100 元 4、管理费用 机房精密空调系统具有智能化的控制系统,极大的降低 了日常管理费用,机房精密空调系统具有标准的监控接口 可以提供远程监控功能,空调系统的参数设置、开关机、 系统运行情况查询、系统告警故障原因查询的管理功能可

以在后台监控中心进行,对无人值守机房来讲。不需要空 调管理人员到现场管理。 仅在后台监控中心进行管理即可。 极大的降低了管理费用。以 60KW 冷量需求的机房为例, 采用机房精密空调每年的管成本理费用为 l/30 人员工时, 大约为 1000 元。采用舒适性空调每年的管理费 l/6 人员 工时,费用大约为 5000 元。 四、结论 综合以上费用分析.可以看出采用机房精密空调,在 综合投资性价比上有明显的优势,见下表。 空调系统 机房精密空调 舒适性空调 设备投资 运行费用 维护费用 管理费用 综合费用 高 低 低 高 低 高 低 高 低 高

综合运行费用曲线图

结论: 1、 从上表可以看出以 60KW 冷量需求机房为例,采用 精密空调系统和舒适性空调系统综合费用平衡点为 3 年时 间。根据机房需要冷量不同,综合投资费用平衡点一般在 2—5 年之间。 2、 综合机房内空调投资、运行、维护、管理等方面的 费用,采用机房专用空调能够给用户带来直接的长期的经 济效益。 3、 机房采用机房精密空调, 由于机房空调的可靠性高, 提高了整个机房的可靠性。若采用舒适性空调,使机房整 体可靠性能降低,由于舒适性空调可靠性问题带来的潜在 损失和风险必将影响机房的整体经济效益。 注 1: 以上曲线按照维护费用和运行费用逐年增加的实际情况 来模拟,运行费用每年按照 2%增加,增加的原因是空调 能效比逐渐下降:维护费用按照每年增加 10%,由于空调 系统随着运行时间的增加,维护费用会相应增加。

注 2:显冷量是指能使环境温度有效降低的冷量,通常空调系 统的冷量分为显冷量和潜冷量两部分,潜冷量是指有效除 去空气中水蒸气而使水蒸气转变为水而消耗的冷量。


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