换热系统在工程中的应用

1、 智能换热系统在工程中的应用智能换热系统在工程中的应用 发布人：魏迪发布人：魏迪 加强技术研究加强技术研究 推广节能降耗推广节能降耗 总结施工经验总结施工经验 开拓通讯市场开拓通讯市场 中国电信云计算内蒙古信息园项目中国电信云计算内蒙古信息园项目 一、成果背景一、成果背景 二、选题理由二、选题理由 三、实施时间三、实施时间 四、管理的重点与难点四、管理的重点与难点 五、管理策划与创新五、管理策划与创新 六、管理措施与实施六、管理措施与实施 七、管理效果和评价七、管理效果和评价 八、心得体会八、心得体会 目录目录 社会背景社会背景 工程承接背景工程承接背景 节能创新技术的应用，是实践绿色节能创新

2、技术的应用，是实践绿色 通信的重要措施，在第四届通信行通信的重要措施，在第四届通信行 业节能减排大会上业节能减排大会上, , 展示了各种节展示了各种节 能减排新技术、新产品的应用。能减排新技术、新产品的应用。 本工程是我局承接的第一个通讯行本工程是我局承接的第一个通讯行 业云计算数据中心工程，本工程施业云计算数据中心工程，本工程施 工的好坏将直接影响我局在其他省工的好坏将直接影响我局在其他省 市承接类似的工程成功率。市承接类似的工程成功率。 根据工程特征，寻找亮点根据工程特征，寻找亮点 一、成果背景一、成果背景 选题背景选题背景 中国电信云计算内蒙古信息园数据中心工程，位于内蒙古自治中国电信云

3、计算内蒙古信息园数据中心工程，位于内蒙古自治 区和林格尔县现代服务业集聚区金盛路；总建筑面积区和林格尔县现代服务业集聚区金盛路；总建筑面积7302073020，本，本 工程共分工程共分4 4个单体工程（个单体工程（A3A3、A4A4、A5A5、A6A6数据中心），工程主要功数据中心），工程主要功 能为通信机房。本工程设计新颖，视角独特，外形美观，本工程能为通信机房。本工程设计新颖，视角独特，外形美观，本工程 建成后将是内蒙古呼和浩特市盛乐园区一道靓丽的风景线。建成后将是内蒙古呼和浩特市盛乐园区一道靓丽的风景线。 园区平面效果图园区平面效果图 数据中心数据中心BIMBIM效果图效果图 一、成果背

4、景一、成果背景 l 工程简介工程简介 幕墙风管外观图幕墙风管外观图 一、成果背景一、成果背景 呼和浩特全年气温呼和浩特全年气温1010以下长达以下长达200200天以上天以上, ,风能充沛风能充沛, ,这这 种自然条件非常适合绿色低碳技术的应用种自然条件非常适合绿色低碳技术的应用, ,内蒙古云基地空调内蒙古云基地空调 系统采用水冷自然冷却和风冷自然冷却系统采用水冷自然冷却和风冷自然冷却, ,利用外界的免费冷源；利用外界的免费冷源； 突破常规，创新设计了建筑封闭风道智能换热的实用新型技术，突破常规，创新设计了建筑封闭风道智能换热的实用新型技术， 低费用制冷低费用制冷, ,整体实现空调系统半能耗节

5、能运行整体实现空调系统半能耗节能运行, ,大幅降低运维大幅降低运维 成本。成本。 二、选题理由二、选题理由 三、实施时间三、实施时间 实施时间实施时间20122012年年7 7月月20142014年年2 2月月 分阶段实施时间表分阶段实施时间表 管理策划管理策划20122012年年7 7月月20122012年年8 8月月 管理措施实施管理措施实施 2012 2012年年7 7月月20132013年年1212月月 过程检查过程检查 2012 2012年年8 8月月20132013年年1212月月 取得成效取得成效20132013年年7 7月月20142014年年2 2月月 制定相应的实施计划表制

6、定相应的实施计划表 随着云计算的不断推广，云计算数据中心在国内外不断建随着云计算的不断推广，云计算数据中心在国内外不断建 设应用。目前，国外数据中心主要是利用室外新风替代传统的设应用。目前，国外数据中心主要是利用室外新风替代传统的 空调系统来降低能耗，称为全新风自然冷却系统。这种自然冷空调系统来降低能耗，称为全新风自然冷却系统。这种自然冷 却方式原理比较简单，但存在以下不足之处：却方式原理比较简单，但存在以下不足之处： 1 1 空气的洁净度问题。空气的洁净度问题。 2 2 湿度控制难度较大。湿度控制难度较大。 3 3 温度过低时，容易产生结露。温度过低时，容易产生结露。 4 4 对于大型数据中

7、心，由于风量大，需要设置集中风井占对于大型数据中心，由于风量大，需要设置集中风井占 用很大空间，造成机房利用率较低，风机的电能消耗也较用很大空间，造成机房利用率较低，风机的电能消耗也较 大。大。 四、管理的重点与难点四、管理的重点与难点 对于如何利用自然冷却，并将以上不足之处解决，对对于如何利用自然冷却，并将以上不足之处解决，对 节能环保有重要意义。如果能够利用自然冷却的原理，可节能环保有重要意义。如果能够利用自然冷却的原理，可 有效的减少机组开启时间，降低能源消耗。有效的减少机组开启时间，降低能源消耗。 因此，本工程运用创新建筑风道智能换热因此，本工程运用创新建筑风道智能换热( (封闭循环封

8、闭循环) )， 实施冷热空气（空气实施冷热空气（空气- -空气）热交换，根据室外温度变化，空气）热交换，根据室外温度变化， 实现低费用制冷，既解决了国外自然冷却方式的不足，又实现低费用制冷，既解决了国外自然冷却方式的不足，又 充分利用了自然资源，充分利用了自然资源， 保证此系统在工程中的实现，填补国内此工程领域的保证此系统在工程中的实现，填补国内此工程领域的 施工技术空白。施工技术空白。 四、管理的重点与难点四、管理的重点与难点 1 1 确定项目管理机构确定项目管理机构 2 2 明确技术开发思路明确技术开发思路 呼和浩特地处温带内陆地区，属于典型的温带大陆性气候。其特点是呼和浩特地处温带内陆地

9、区，属于典型的温带大陆性气候。其特点是 （1 1）冬季漫长而寒冷；）冬季漫长而寒冷； （2 2）气温日较差和年较差大，冷暖变化剧烈，无霜期较短，气候干燥；）气温日较差和年较差大，冷暖变化剧烈，无霜期较短，气候干燥； （3 3）沙尘多。）沙尘多。 五、管理的策划与创新五、管理的策划与创新 3 3 选定攻关课题选定攻关课题 根据根据设计思路设计思路，进行，进行总结总结，确定了施工研究的课题如下：，确定了施工研究的课题如下： 幕墙式风道施工技术幕墙式风道施工技术 数字化无刷直流外转子电机的风机安装施工技术数字化无刷直流外转子电机的风机安装施工技术 竖井风道贴铁皮施工技术竖井风道贴铁皮施工技术 室外风

10、道内冷凝水回收利用处理措施室外风道内冷凝水回收利用处理措施 室外风道内侧超低温度下结霜问题研究室外风道内侧超低温度下结霜问题研究 数字化无刷直流外转子电机的风机与幕墙式风道连接技术数字化无刷直流外转子电机的风机与幕墙式风道连接技术 楼宇自控在智能换热系统中的联动控制楼宇自控在智能换热系统中的联动控制 数字化无刷直流外转子电机的风机在智能换热系统中的应用技术数字化无刷直流外转子电机的风机在智能换热系统中的应用技术 五、管理的策划与创新五、管理的策划与创新 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 智能换热风道作用原理图智能换热风道作用原理图 l 系统原理系统原理 1 1 外幕墙风管施工技术外幕墙

11、风管施工技术 龙骨现场施工图龙骨现场施工图 掌握了精准风管掌握了精准风管 安装的控制方法安装的控制方法 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 深化设计深化设计 （1 1）测量放线；）测量放线； （2 2）安装铁码；）安装铁码； （3 3）主龙骨安装；）主龙骨安装； （4 4）次龙骨安装；）次龙骨安装； （5 5）铝板安装及细部处理。）铝板安装及细部处理。 施工难点施工难点 风机的单个定位以及整体定位风机的单个定位以及整体定位 机身没有牢靠的固定点机身没有牢靠的固定点 2 2 数字化无刷直流外转子电机的风机（数字化无刷直流外转子电机的风机（ECEC风机）安装技术风机）安装技术 本工艺要求严格

12、封闭，所以对通风系统的性能要求很高，特别本工艺要求严格封闭，所以对通风系统的性能要求很高，特别 对噪声和振动有特别严格的要求，由此存在以下施工难点：对噪声和振动有特别严格的要求，由此存在以下施工难点： 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 施工措施施工措施 风机采用四根吊杆吊装风机采用四根吊杆吊装 设计出了设计出了L L型吊钩型吊钩 针对以上难点我们创新出以下施工措施针对以上难点我们创新出以下施工措施: : 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 采用激光水平仪对水平采用激光水平仪对水平 度及垂直度严格把控度及垂直度严格把控 L L型吊钩设计施工图型吊钩设计施工图 L L型吊钩现场照片型

13、吊钩现场照片 创新并掌握了此类创新并掌握了此类 风机的安装方法。风机的安装方法。 并取得了并取得了ECEC风机风机L L 型吊钩型吊钩专利专利1 1项，项， 此专利在受理中。此专利在受理中。 吊杆现场照片吊杆现场照片 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 3 3 竖井风道贴铁皮施工技术竖井风道贴铁皮施工技术 本工程竖井风道自二层到屋面风井，垂直高度本工程竖井风道自二层到屋面风井，垂直高度15.715.7米，米， 风井长宽为风井长宽为1.91m1.91m1.38m1.38m。存在以下施工难度：。存在以下施工难度： （1 1）风井长度及宽度较大；）风井长度及宽度较大； （2 2）风井贴铁皮施工

14、过程中没有可靠的支撑点。）风井贴铁皮施工过程中没有可靠的支撑点。 铁皮施工现场照片铁皮施工现场照片 吊笼设计图吊笼设计图 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 铆钉间距图铆钉间距图铁皮压接顺序示意图铁皮压接顺序示意图 铆钉间距外观图铆钉间距外观图 掌握了巨型风掌握了巨型风 道贴铁皮施工道贴铁皮施工 方法，并应用方法，并应用 到了类似工程到了类似工程 中。中。 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 4 4 数字化无刷直流外转子电机的风机（数字化无刷直流外转子电机的风机（ECEC风机）与幕墙式风风机）与幕墙式风 道的连接技术道的连接技术 通风循环整个系统有着严格的密闭性，如果连接部位密通风

15、循环整个系统有着严格的密闭性，如果连接部位密 封不严，就会导致风量损失以及洁净度超标，所以封不严，就会导致风量损失以及洁净度超标，所以ECEC风机与风机与 外幕墙风管连接部位是施工的关键。外幕墙风管连接部位是施工的关键。 施工难点施工难点 对口尺寸不统一对口尺寸不统一 可操作空间较小可操作空间较小 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 现场软连接施工照片现场软连接施工照片 法兰螺栓孔定位图法兰螺栓孔定位图 掌握了小空间掌握了小空间 软连接施工方软连接施工方 法，并得到了法，并得到了 各方的认可。各方的认可。 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 5 5 室外风道内侧超低温度下结霜问题研

16、究室外风道内侧超低温度下结霜问题研究 本智能换热风道将室内的空气通过裸露在室外的风管与室本智能换热风道将室内的空气通过裸露在室外的风管与室 外空气进行对流换热，将风管内的空气冷却，循环送至室内。外空气进行对流换热，将风管内的空气冷却，循环送至室内。 但是，风管的大小、材质、室外温湿度、室外风速、风管的风但是，风管的大小、材质、室外温湿度、室外风速、风管的风 量等条件对风管降温效果都会产生影响。另外，在自然条冷却量等条件对风管降温效果都会产生影响。另外，在自然条冷却 过程中，是否出现风管内外壁结霜现象皆有待研究。过程中，是否出现风管内外壁结霜现象皆有待研究。 研研 究究 内内 容容 试验研究试验

17、研究 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 沿气流方向布置温度测点沿气流方向布置温度测点 室内进风口风速测点布置室内进风口风速测点布置 实验过程（实验过程（20142014年）年） 1 1）3 3月月1414日日33月月2121日，实验设备的制作与安装；日，实验设备的制作与安装； 2 2）3 3月月2121日日33月月2222日，实验设备安装；日，实验设备安装； 3 3）3 3月月2323日日33月月2424日，方案一测点布置与检测，日，方案一测点布置与检测， 室外气温在室外气温在8-48-4不等；不等； 4 4）3 3月月2525日日33月月2626日，方案二测点布置与检测，日，方案二测

18、点布置与检测， 室外气温在室外气温在10-610-6不等；不等； 5 5）3 3月月2727日日33月月3131日，方案三测点布置与检测，日，方案三测点布置与检测， 室外气温在室外气温在5-35-3不等；不等； 连续测试连续测试9 9天天 经过实测，室外温度经过实测，室外温度-6-6情况下，风情况下，风 管内部结露，但不结霜。经过测算，管内部结露，但不结霜。经过测算， 在室外温度大于在室外温度大于-28-28的情况下，风的情况下，风 管内表面不会结冰。管内表面不会结冰。 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 6 6 封闭冷通道系统的应用封闭冷通道系统的应用 数据中心采用建筑风道智能换热，将

19、机房内热风直接排至数据中心采用建筑风道智能换热，将机房内热风直接排至 风道与室外换热，换热后的冷风送至空调回风口，再由空调机风道与室外换热，换热后的冷风送至空调回风口，再由空调机 组送至架空地板下。不仅使冷热通道完全隔离，还实现了空组送至架空地板下。不仅使冷热通道完全隔离，还实现了空 气自然冷却，有效节能，同时也解决了直接引入新风造成的洁气自然冷却，有效节能，同时也解决了直接引入新风造成的洁 净度方面的问题。净度方面的问题。 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 封闭冷通道示意图封闭冷通道示意图 封闭冷通道现场照片封闭冷通道现场照片 数据中心机房空调末端均采用冷水型机房恒温恒湿专用空数据中

20、心机房空调末端均采用冷水型机房恒温恒湿专用空 调，其主要功能包括制冷、加热、加湿、除湿等。主机房内气调，其主要功能包括制冷、加热、加湿、除湿等。主机房内气 流组织形式为：架空地板下送风，机组上部回风。在流组织形式为：架空地板下送风，机组上部回风。在3 3，4 4层走层走 廊吊顶内安装有送风机并配套了粗效、中效过滤器及片式消声廊吊顶内安装有送风机并配套了粗效、中效过滤器及片式消声 器为主机房提供新风，维持主机房正压。器为主机房提供新风，维持主机房正压。 封闭冷通道系统示意图封闭冷通道系统示意图 六、管理的措施与实施六、管理的措施与实施 封闭冷通道冷热原理示意图封闭冷通道冷热原理示意图 1 1 经

21、济效益经济效益 风道智能换热系统可根据数据中心通信设备分期安风道智能换热系统可根据数据中心通信设备分期安 装特点、设备负荷的实时变化及环境气候带来的季节差装特点、设备负荷的实时变化及环境气候带来的季节差 异，通过合理开启或关闭主机及充分利用内蒙古春秋季异，通过合理开启或关闭主机及充分利用内蒙古春秋季 和冬季较低的室外气温，由冷却塔及板式换热器提供冷和冬季较低的室外气温，由冷却塔及板式换热器提供冷 源，组合出多种供冷运行模式，从而减少冷水机组的开源，组合出多种供冷运行模式，从而减少冷水机组的开 启时间，有效降低机房的能源消耗。启时间，有效降低机房的能源消耗。 七、项目管理效果评价七、项目管理效果

22、评价 按按ECEC风机全部开启模式风机全部开启模式 单栋机房节约电能（度单栋机房节约电能（度/ /年）年）431431万万 单冻机房节约水能（吨单冻机房节约水能（吨/ /年）年）5.675.67万万 节能数据表节能数据表 2 2 社会效益社会效益 （1 1）在降低数据中心运营成本的同时，也充分体现绿色）在降低数据中心运营成本的同时，也充分体现绿色 建筑的理念，很好地贯彻国家节能减排的相关政策。建筑的理念，很好地贯彻国家节能减排的相关政策。 （2 2） 数据中心建成之后，智能换热系统也得到了社会数据中心建成之后，智能换热系统也得到了社会 各界的好评，对我单位今后开拓通讯市场也奠定了坚实的基各界的

23、好评，对我单位今后开拓通讯市场也奠定了坚实的基 础。础。 开园仪式开园仪式领导莅临参观领导莅临参观 七、项目管理效果评价七、项目管理效果评价 3 3 应用前景应用前景 自然冷却技术作为日益成熟的节能技术得到了广泛应自然冷却技术作为日益成熟的节能技术得到了广泛应 用，采用风道智能换热这一实用新型节能技术，为大型数用，采用风道智能换热这一实用新型节能技术，为大型数 据中心制冷系统、动力系统绿色节能运行提供施工依据。据中心制冷系统、动力系统绿色节能运行提供施工依据。 智能换热系统节能减排，充分的利用自然资源，大面积推智能换热系统节能减排，充分的利用自然资源，大面积推 广是必然的趋势。广是必然的趋势。 七、项目管理效果评价七、项目管理效果评价 实实 体体 工工 程程 目前本工程已经投入使用，并得到目前本工程已经投入使用，并得到 了社会各界的认可。了社会各界的认可。 内蒙电信三期工程已经借用并改进内蒙电信三期工程已经借用并改进 本工程智能换热系统，进行建造。本工程智能换热系统，进行建造。 掌握了此系统施工的相关技术。掌握了此系统施工的相关技术。 1 1项目配合深化设计的外幕墙风道施工，为项目赢得可观的经济效益。项