当今UPS间的空调通风系统的现状与对策研究

范文琦

摘 要：UPS间是一种电气设备用房，功能是放置不间断电源装置。这类房间包含以下特点：设备布置密集、设备发热量大、对室温要求低。在UPS间的实际应用过程中会出现夏季温度偏高、不能及时散热的问题，空调通风系统为解决这些问题提供了保障。合理的空调通风系统设计，在减少投资、节能降耗等方面能起到举足轻重的作用。本文将结合实例分析，分析探讨应当采何种取积极有效的措施。随着科技发展，空调通风系统也在逐渐被取代。

关键词：UPS；空调通风系统；现状；发展趋势

本文旨在结合实例分析和探讨如何运用空调通风系统手段解决UPS间在实际应用过程中出现的夏季温度偏高、不能及时散热的问题。本文也关注到随着科技发展，新的降温材料和手段出现，空调通风系统将面临新的挑战。

1 UPS间的概念及应用

UPS间是放置不间断电源装置的电气设备用房[1]，这类房间包含以下特点：设备布置密集、设备发热量大、对室温要求低。正因为UPS间的广泛使用，其规模、容量、密集程度都在不断增加，致使在实际应用过程中出现夏季温度偏高、不能及时散热的问题。UPS中的SCR、IGBT、MOSFET等功率半导体软件热控制的完善程度直接影响器件可靠性的改善、功率容量的增加和结构微小型化进程。健康有序的空调通风系统就成了维持机房恒温、恒湿，保证机房空气洁净度，保障系统可靠运行的必需品。

2 空调通风系统发展现状与实例研究

空调通风系统即通风系统和空调系统的组合。通风系统主要由风道、送排风机、风道部件与消声器等组成。而空调系统则主要有冷热源与空气处理、输送设备组成，通过空调系统实现对室内温湿度的控制，并保证室内气流速度与清洁度符合自动调节需求[2]。

空调制冷系统包括传统机械制冷空调和蒸发冷却空调系统。传统机械制冷被蒸发冷却空调机组取代，并于20世纪80年代在我国新疆地区得到广泛使用。自2000年单元式蒸发冷却空调机作为通风降温设备逐渐在广东地区用于大空间工业厂房使用。当前，我国的工业厂房数量仍然庞大，这些厂房空间大，内部一般有热源存在，在工业生产过程中部分厂房可能会产生有毒、有害气体。采用自然通风降温的方法很难达到GBZ1—2002《工业企业设计卫生标准》的环境要求，蒸发冷却设备在投资、运行费用，保障空气质量方面都优于传统通风降温设备和机械制冷空调。这也是蒸发冷却空调系统逐渐取代传统机械制冷空调的原因。据《中央空调市场》统计，2016年1季度市场以139亿元收官，[3]数据显示的庞大市场销量足见我国空调巨大的使用量，这对空调的节能降耗技术提出了更高要求。在当前能源短缺的背景下，新兴空调系统逐渐取代传统系统，能在一定程度上节能降耗。在科技进步基础上，空调通风系统从各个方面创新改变进而降低能耗。

以地铁的空调环境通风系统为例，在地铁的运营过程中，车站空调通风系统的投资占建设总投资的8%～10%，用电量却占到整个地铁运营系统的40%～50%。解决地铁通风系统问题主要采取变频调速、控制新风量、设置冰蓄冷集中供冷站、目标温度控制、以及自动化运行管理等手段。以此降低地铁的运行消耗，促使地铁的经济运行。

3 结合实例分析UPS间的空调通风系统

3.1 实例分析

近年來，由于工业生产的需要，我国石油化工厂大型化、炼化一体化的进程进一步加快，从而导致中央控制室规模的不断扩大，衍生出机柜室和UPS间夏季温度过高的问题，暴露空调通风系统的缺陷。单位负荷率由于设备结构紧密配置、容量不断扩大、以及机柜室和UPS设备密集程度大幅度增加，传统的空调通风系统已经无法满足现实的需要。

3.2 分析结论

经分析得出以下结论：（1）没有设置分体空调机的柜机室与UPS间比设计温度值高2～3度左右，说明在设计中要将风道集中送风系统与分体空调机相结合；（2）对于无人值守，设备发热量大，没有湿负荷的机柜室和UPS间，空调系统并未按不同房间使用功能划分，送风系统的单风道将空调风送至每个房间；（3）对无人值守，机柜室、UPS间及配电间等设备散热量大的房间设置独立空调系统。

3.3 UPS间设计过程中应当注意的问题

注意事项如下：（1）为了避免室外热源侵入，处于夏季较为炎热的南方地区的UPS间不适合将房间设置为对外，从而使空调能耗降低，降低运行成本；（2）位于夏季室外温度不高、天数较短的北方地区的UPS间可以将房间设置为对外。此举虽会提高空调能耗，但兼顾设计的方便与简单。此外，自然降温也可作为室外冷源在冬季对UPS起到降温作用；（3）在进行空调设计的过程中，尽量利用一切冷源。

总之，UPS间的空调通风系统则要根据工程实际，地点、建筑形式、冷源种类与通风、空调设计等都包含在参考因素之内。通常设计人员会采用机械通风或空调降温的方式。该方式兼具机械通风降温简单与节能的特点，充分体现空调降温的快捷和灵活特征。

4 UPS間室温空调通风系统未来发展趋势

UPS的降温需要可以通过空调通风系统达成，此外，采用先进的手段例如机房制冷系统分冷、热通道，能起到相互隔离、提高热效率、降低能源消耗和资金投入的作用。但随着科技发展，热导管技术出现，有逐渐取代空调通风系统的趋势。热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件，该元件通蒸发与凝结在全封闭真空管内的液体来传递热量，体现毛吸作用原理，具有显著的制冷效果。空调通风系统采用的是风冷散热的原理，通过加强空气的流动，促使发热部件散热。而热管散热具有优异的导热性、优良的等温性、可任意改变冷热两侧的传热面积、可完成远距离传热要求、可控制调节温度的特点。

5 结论

新技术的出现，对UPS间空调通风系统创新发展提出新要求。同时多种技术的出现和发展为UPS间的散热处理提供了多种选择方案，决策者与设计人员在遵循节约能耗，降低成本原则的基础上根据实际情况选择材料和降温技术。

参考文献

[1]林旭东.浅谈UPS（不间断电源）技术在单位机房建设供电系统中的应用[J].科技创新与应用，2013，（22）：160.

[2]段俊祥.浅谈通风空调工程施工专业配合与协调[J].文摘版：工程技术，2015，（38）：92.

[3]编辑部.2016年1季度中央空调市场总结报告[J].现代制造，2016，（16）：48-57.

（作者单位：陕西省广播电视台）