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精密空调与舒适性空调的区别比较050115(分析版)


基站舒适性空调与精密专用空调的区别
一.精密环境应用舒适性空调发生和出现的主要问题
在精密机房/精品基站中,会出现的主要问题如下:
1、 由温度异常引起的设备故障较多及产品质量不合格。 2、 因湿度及洁净度引起的设备故障较多及产品变质。 3、 维护量大。 问题的原因在于舒适性空调不能达到精密环境对温湿度的要求。 精密环境对温湿度 要求较高,具体内容如下: 1、 保持温度恒定(控制在温差 1-2 C之内)。 2、 保持湿度恒定(控制在3%~ 5% RH之内)。 3、 空气洁净度0.5微米/升<18,000。 4、 换气次数/小时>30。 5、 房间正压>10Pa。 6、 空调设备具备完善的远程监控及来电自启动功能。
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因为舒适性空调无法彻底实现以上6个功能。故障的原因及结果如下: 1. 2. 3. 4. 5. 温度无法保持恒定 - 会造成电子元气件的寿命大大降低。 局部环境过热 – 导致设备突然关机。 机房湿度过高 - 会产生冷凝水,导致微电路局部短路。 机房湿度过低 - 会产生有破坏性的静电,导致设备运行失常。 洁净度不够 - 交换数据错误,导致机组部件过热。

只有在精密机房应用专用精密空调,才能通过环境调节上彻底解决以上问题, 保 证不留任何隐患。

二.舒适性空调在设计上与精密空调的差异
项目 热密度(W/平方米) 环境调节要素 显热比 运行温度范围 控制温度精度 换气能力(次/小时) 空气过滤 出风温度 对特别功能的要求 再热器 加湿器 运行时间(年制冷时间) 使用寿命(满负荷) 制冷效率 耗能比例 其具体体现的问题如下: 1、舒适性空调出风温度过低 舒适性空调的设计为小风量、大焓差。出风温度设计在6-8 C ,换气次数设计 在10-15次。精密空调的设计为大风量、小焓差。出风温度设计在10-14 C ,换气次 数设计在30-60次。舒适性空调出风温度为6-8 C ,而在湿度大于等于50%的时候, 12 C 为露点,就是说空气中的水蒸气在此温度下会凝结成水滴。尤其对靠近空调出 风处的设备局部极其不利。舒适性空调在不考虑湿度对设备影响的前提下,对近端 设备可以有效降温,但由于换气能力及风量不足,导致换气次数不够,即对距离出 风口较远的设备无法起到降温作用。 精密空调在出风温度设计上避免了 “露点问题” , 并通过大风量的设计解决了机房整体降温问题。 2、舒适性空调在-5 C以下即无法运行 舒适性空调在设计理念上只是在夏季发挥降温功能,其夏冬两季蒸发器、冷凝 器功能互换的设计决定了——室外温度在-5 C及以下时,即无法进行空气调节—— 无法降温和升温!而标准机房的特点是发热量大,其空调即使在冬季也要具备降温 功能! 精密空调的设计严格适应各类室外温度变化的要求, -40 C到+45 C趋间保证空
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普通空调 100-150 250-800

精密空调

0.6-0.7 -5 -35 C 21 -27 C 5-15 简单 6-8 C
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0.9-1.0 -40 -42 C 22 -24 C 30-60 ASHRAE20%+ 10-14 C
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没有 没有 1000-3000 2~4年 65% 1.5

提供 提供 8760 10年 95% 1

调24小时正常工作,包括降温和升温。 3、舒适性空调温度调节精度过低 舒适性空调温度调节精度为6 C。从风量及出风问题上考虑,仅仅保障近端设备 处的温度。温度的波动对设备稳定运行极其不利。精密空调温度调节精度为1 C。感 应点为整个机房,温度无波动。 4、舒适性空调没有湿度控制功能 舒适性空调无法进行湿度控制。既没有加湿设备,也无法有效除湿。湿度过高 产生的水滴及湿度过低产生的静电对设备运行都极其不利。精密空调的重要控制因 数为湿度,可以达到1%的控制精度,湿度无波动。 5、舒适性空调设计寿命短 精密空调(如LIEBERT)的设计寿命为10年(在中国,LIEBERT已经出现15年仍 然正常运行的案例) ,运行要求为全年365天,每天24小时。目前已经有一些舒适性 空调厂家标称设计寿命超过5年,然而其计算方法为每年运行1-3个季度,每天不超 过8小时,如在机房环境下长期长时间运行,其寿命一般不超过4年。 6、舒适性空调基本没有空气过滤能力 舒适性空调只具备简单的过滤功能,不提供过滤网备件,一般在应用1-2个月 后即无过滤功能。精密空调严格按照0.5 微米/升<18,000(B级)设计,配合以每小 时30次的风量循环,保障机房洁净。机房洁净对设备运行非常重要。 7、舒适性空调维护量大 对舒适性空调而言, 客户必须组织专门的队伍进行维护, 维护量及维护成本高。 精密空调的设计针对“免维护” ,其维护量只集中在机组自动提示的过滤网更换及 加湿罐清理等简单工作。维护部门倾向于使用精密空调。 8、舒适性空调综合成本高 1) 从一次性购买成本上看:如果使用舒适性空调,达到相同制冷量精密空 调的价格与舒适性空调的相差不大,甚至基本一样,但考虑使用寿命——精密空调 的使用寿命是舒适性空调的2-4倍,也就是说,在10年时间里,我们可以只应用1批 精密空调, 而不是应用2批甚至3批舒适性空调,亦即1批精密空调的投资金额与2批甚 至3批舒适性空调的总投资相当甚至更加经济. 2) 从运行成本上看:在发挥同样制冷效果的前提下,舒适性空调的耗电量是机房专用 空调耗电量的1.5倍。参考下面实例计算,计算中考虑了机房专用空调和舒适性 空调显热比和能效比的差异。 机房专用空调显热比高达80% ~ 90%?也就是说, 有90%的效率用于为设备 有效降温, 只有10%左右的能耗用于适度除湿。 而舒适性空调的显热比为60% ~ 70%,有30% ~ 40%的效率用于过度除湿,在导致机房湿度过低,不但设备
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受到静电的威胁,而且极大地浪费能耗。 机房专用空调选用的工业等级压缩机能效比高达3.3。而舒适性空调目前业界 选用的高等级压缩机能效比约2.9,也就是说1KW电能仅能产生2. 9KW冷量, 远低于机房专用空调 综合以上说明,我们模拟空调提供1KW显冷量,连续运行一年消耗电费情况: 舒适空调,显热比 0.65,能效比 2.9,假设电费为 0.8 元/千瓦时,一年的电费为: ( (1KW÷0.65)÷2.9)×365 天×24 小时×0.8=3717.8 元/KW

舒适性空调每小时空调耗电量 舒适性空调消除 1 千瓦显热量需要空调总冷量 机房专用空调,显热比 0.9,能效比 3.4,假设电费为 0.8 元/千瓦时,电费: ( (1KW÷0.9)÷3.3)×365 天×24 小时×0.8=2290.2 元/KW

舒适性空调耗电量与机房空调耗电量对比: 3717.8元/KW÷2290.2元/KW=1.6 结论:舒适性空调耗电量是机房专用空调的1.6倍。 3) 从维护成本上看:在发挥同样制冷效果的前提下,舒适性空调的维护量 至少是精密空调维护量的2~3倍,维护成本更高. 根据以上计算,从综合成本考虑,精密空调可节省大量的运行、维护成本。

三.在移动基站环境下精密空调与舒适性空调应用的综合成本分析

按照中国移动基站站点空调的配置情况进行针对性比较: 移动公司一般基站站点空调现有配置为一台3P普通舒适性空调,假设在移动公司一般基站的相同场地也配置一台艾默生DME07MC1专用空调,对其制 冷量、成本、耗电量、运行时间等参数进行综合比较,其对比如下: 项目 制冷量 成本 制冷效率 制冷功耗: (抵消 7.5kW 的 设备发热所需耗电量) 全年制冷功耗 (按实际6000h估算) 折合工业用电(0.8元/度) 22800×0.8 = 18200元 运行条件 3.8×6000 = 22800kW 7.5kW 12000元 65% 一台3P舒适性空调指标 数据 备注 制冷效率65% 购置成本 制冷时有 35% 冷量用于去除 空气中的潜热(除湿) 7.5÷65%÷3.0 = 3.8kW 舒适性空调能效比为 2.5~3.0,按3.0取值 假定四川地区全年中制冷 时间(压缩机运行)6000H 工业用电按0.8元/度(kW) 15240×0.8 = 12200元 2.54×6000 = 15240kW 7.54÷90%÷3.3 = 2.54kW 7.54kW 18000元 90% 一台艾默生DME07MC1专用空调 数据 备注 制冷效率95% 购置成本 专 用 空 调几 乎 100% 制 冷以 消除设备发热(显热) 专用空调能效比大于3.3, 按3.3取值 假定四川地区全年中制冷 时间(压缩机运行)6000H 工业用电按0.8元/度(kW)

假定基站开通后要求正常运行8年,按照四川地区空调在基站环境下全年制冷运行时间为6000H计,共48000小时

运行年限 维护费用 (按照空调总成本 30%计算)

舒适性空调设计使用寿命为5-6年

专用空调设计满足全年8760小时制冷要求,设计使用寿命 为10年;

24000×30%×2= 14400元

舒适性空调故障率指标 2 , 专用空调故障率指标1。

18000×30%×1= 5400元

舒适性空调故障率指标 2 , 专用空调故障率指标1。

成本:12000×2 = 24000 基 站 环境 下使 用 8 年的 成本:23000×1 = 23000 基 站 环境 下使 用 8 年 的 舒适性空调成本和耗电 总费用 电 费 : 18200 × 8 = 总费用: 145600 维护费用:14400元 总费用: 184000元
舒适性空调的综合性价比 对比结论 低, 通过2次购置空调才能满足 基站运行8年 在四川地区基站环境下实 际使用8年的条件

电 费 : 15240 × 8 = 总费用: 购置成本 + 电费 + 维护费 用

购置成本 + 电费 + 维护费 122000 用 维护费用:5400元 总费用:146900元

专用空调的综合性价比高, 在四川地区基站环境下实 只通过 1 次购置可满足基站 运行10年以上 际使用8年的条件

四.结论
1、在移动基站点采用舒适性空调运行8年(每年按照实际6000制冷时间计算)所产生的 总费用为184000元; 2、 在联通移动站点采用艾默生DME07MC1专用空调运行8年 (每年按照实际6000制冷时间 计算)所产生的总费用为146900元; 3、采用专用空调可节约费用为37100元,相当于2台舒适性空调的投资,经济效果明显, 采用专用空调的基站越多,节能效果越显著。 4、 该经济节能性在安徽移动、陕西移动、广西联通等地得到实际印证。并且已经在全 国得到大规模应用。


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