降低水洗风进风空气湿度的分析与研究

2015-03-12刘奎富

中国新技术新产品 2015年1期

关键词：进风口短波水蒸气

刘奎富

（国家新闻出版广电总局四九一台，北京 100121）

1 引言

随着我国雾霾天气日益加剧，节能减排越来越彰显其重要性。短波发射设备在运行中会产生大量的冗余热能，使发射机房环境温度升高，如果短波发射设备长时间在高温下运行，将大大降低其稳定性。为此，我们需要找到一种合适的方法保持发射机房的温度平衡。

采用土壤热源水洗风进行通风热交换，能实现发射机房恒温、洁净、低能耗、低维护成本，缺点就是夏季使用时，进风湿度过大。如何采用一种更合理低耗的方式降低进风湿度，值得工程设计人员探讨与研究。

2 短波发射机机房水洗风应用介绍

水洗风系统结构原理如图1 所示，使用变频风机把粗效过滤的自然风加压增速，风高速通过多层水幕，利用水膜滤除空气中的尘埃，从而起到净化空气的效果。该系统能有效地保证发射机房常年正压，有效的防止不洁净空气渗入机房，保证机房更洁净。

3 发射机房空气相对湿度的研究

3.1 湿度基本概念

绝对湿度φ：在某温度下，样品空气中水蒸气实际含量，叫做绝对湿度。饱和湿度Φ：在某温度下，样品空气中所能容纳水蒸气的最大值叫做饱和湿度。相对湿度α：在某温度下样品的绝对湿度与该温度下的饱和湿度的比值为相对湿度。α = （φ/Φ）×100% ，（1）α =0，绝干空气，不含水。（2）α =100%，饱和状态。）空气中的含水量和温度有关，温度越高，能容纳的水蒸气也越多。空气中水蒸气含量随温度不同而变化。

3.2 发射机房水洗风使用的基本情况

短波发射机房的发射机运行环境要求，温度+5℃～+45℃，相对湿度小于90%（+25℃，不结露），海拔高度78kPa（2000m 以下）。我台发射机房水洗风使用情况：春秋冬三季水洗风进风口温度在15℃左右，相对湿度在70%以下，机房大厅温度在+30℃左右，相对湿度50%～60%左右；夏季7、8 月进风口温度为18℃左右，相对湿度在99%以下，机房大厅温度在+30℃左右，相对湿度为50%～60%左右，使用空调除湿。

分析原因：春秋冬季进风温度低、绝对湿度φ 小，空气进入室内后，温度迅速升高，饱和湿度Φ 增大，φ/Φ 相对湿度降低；同时，由于室外温度低于室内温度，进风管道金属表面也会有凝露现象，也会降低进风空气的相对湿度。夏季7、8 月份，进风口温度在18℃左右，绝对湿度φ 增大，室温30℃左右，饱和湿度Φ 基本相同，φ/Φ 相对其他三季相对湿度降低不明显，机房风道自身基本无凝露现象，也造成机房空气相对湿度降低的能力减弱。

4 发射机房相对湿度控制方法介绍

4.1 空调除湿

空调具有降温除湿功能，一般机房也配置了大量的空调用于机房环境的降温除湿。使用效果好，但是系统维护费用较高，电费支部较高，运行能耗比较大。

4.2 专业除湿机除湿

专业的除湿机，一般可以移动，使用效率更高。例如：CH2170BEK 型号除湿器，除湿量：172L/天（30℃，80%RH条件下）功率2600W，使用参考面积为200 ㎡～300 ㎡（层高2.8m）。

4.3 自然结露除湿

如果在设计时考虑使用结露法降低进风相对湿度，更节能低耗。例如：像秋天外面的小草，早上你就可以看到叶上有露水，如果把此原理实现于水洗风机组，系统使用更趋于完美。

5 凝露降低进风相对湿度设计

地下土壤水温度相对恒定，保持在15℃左右，夏季水洗风进风温度高于水温。如果利用热传导高的铁金属材料制作表冷器，容易实现表冷器表面凝露，这些凝露水通过合理的方法收集，即可降低空气的湿度。

改造方案：在原有室外水洗风机组的出风端口增加用于冷凝结露的结露墙，如图1 标注的结露墙和结露器所示。其材料用4 寸镀锌钢管制成双层结露器。冷凝管中循环地窖水制冷，利用15℃地温水在结露器表面表冷凝露，降低水洗风系统进风空气的含水量。利用重力作用使凝露的水滴向下流，水收集后流回地下水窖，防止二次蒸发。结露墙采用双层凝露管设计增大凝露表面积，凝露效率更高。