中国联通通信局(站)热交换节能系统技术规范

'中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范中国联通公司发布2012-XX-XX实施2012-XX-XX发布中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范（V1.0）ChinaUnicomTelecommunicationStations/SitesHeatExchangerEnergySavingSystemSpecification（V1.0）QB/CU13XX-2009II 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范目次1适用范围12规范性引用文件13定义13.1通信局（站）用热交换节能系统13.2标准测试工况13.3额定风量23.4额定换热量（显冷量）23.5消耗电功率23.6系统换热效率23.7能效比24热交换系统的分类及主要组成部分24.1热交换系统的分类24.2热交换系统的主要组成部分25技术要求25.1环境要求25.2能效比35.3可靠性要求35.4系统安全要求35.5系统密闭性35.6系统保护与告警35.7系统噪声45.8结构与外观45.9智能控制器45.10风机要求65.11过滤器要求65.12传感器65.13进风装置、排风装置及送风系统要求65.14维护要求66检测方法76.1检测用测量仪器76.2热交换系统设备送风量检验76.3能效比检验86.4可靠性检验86.5系统安全检验86.6系统密闭性86.7系统保护与告警检验86.8系统噪声检验96.9结构与外观检验96.10智能控制器检验96.11风机性能检验106.12过滤器检验106.13传感器检验10III 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范6.14进、排风装置及送风系统检查116.15相关文档11附录A本规范用词说明13III 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范前言本规范是根据中国联通集团公司“关于中国联通通信机房配套设备技术规范”的编制要求，为满足通信局（站）节能工程的需要而制定的。本规范是参考通信行业标准，同时还综合考虑了联通局（站）建设需要、维护需求、国家节能减排政策要求、通信机房安全管理要求等制定，适用于通信局（站）用热交换节能系统的选型、验收和维护管理。本规范明确了中国联通通信局（站）用热交换节能系统的产品组成、产品分类、术指标、能效分级、系统功能及测试方法等。本规范为中国联通内部的技术性、规范性文件。本规范与国家或行业有关标准和规范有矛盾时，应按国家或行业标准规范为准。本标准2011年由中国联通计划部提出。本标准由中国联通公司技术部归口。本标准主要起草单位：中讯邮电咨询设计院有限公司、中国联通计划部。本标准主要起草人：XXXX。本标准的修改和解释权属于中国联通公司。III 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范1　适用范围（1）本规范适用于中国联合网络通信集团有限公司（以下简称“中国联通”；中国联通各级机构分别简称为“集团公司”、“省级分公司”、“地市分公司”）运行的热交换节能系统。（2）本技术规范规定了中国联通通信局（站）热交换节能系统的总体技术要求。本技术规范适用于中国联通通信局（站）热交换节能设备的选型、检测及维护。2　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB10080-2001空调用通风机安全要求YD/T282-2000通信设备可靠性通用试验方法YD/T1173通信电源用阻燃耐火软电缆YD/T1363.3-2005通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能设备协议YD/T1429-2005通信局站防雷系统的技术要求和检测方法YD/T1821-2008通信中心机房环境条件要求YD/T1968-2009通信局（站）用智能热交换节能系统YD/T1969-2009通信局站用智能新风节能系统YD5098-2005通信局站防雷与接地工程设计规范3　定义3.1　通信局（站）用热交换节能系统利用室外自然冷空气，通过智能控制将外部冷空气经过净化后直接引入设备，在设备内部通过隔离的显热交换芯体与机房内部热量进行交换，排出机房内部热量的空气调节系统。其本身不带任何制冷元件，实现室内风冷降温，减少空调能耗。3.2　标准测试工况室内温度为26～30℃，室内外温差为10℃，室内外相对湿度为45%（带过滤装置，并满足正常使用要求）。13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范（注：室内温度为26～30℃是YD/T1821-2008中规定的一、二、三类通信机房的最高温度，测试时只取其中一个温度值测计算显冷量。）1.1　额定风量在标准测试工况下，单位时间内设备吸入或排出的空气体积流量，单位为m3/h（立方米/小时）。1.2　额定换热量（显冷量）在标准测试工况下，单位时间通过系统内换热的换热量，单位为瓦(W)。1.3　消耗电功率在达到额定风量的状态下，热交换系统(包含风机及其系统外围控制器件)所消耗的总电功率，单位为瓦(W)。1.4　系统换热效率在标准测试工况下，系统以标称风量工作，室内侧进、出风口处温差与室内、外进风口处温差之比。1.5　能效比热交换系统在标准测试工况下，提供的显冷量与消耗电功率之比。4　热交换系统的分类及主要组成部分4.1　热交换系统的分类热交换系统分为：——中小型系统：额定制冷量＜4kW；——大型系统：额定制冷量≥4kW。4.2　热交换系统的主要组成部分热交换系统主要由换热芯体、内循环风机、外循环风机、控制器、环境监测传感器和其他安装附件组成。5　技术要求5.1　环境要求5.1.1　适用环境条件热交换系统在下列环境条件下应能正常工作：——室内环境温度：5℃～40℃；13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范——室外环境温度：-30℃～45℃；——相对湿度：≤90%；——海拔高度：＜2000m，超过2000m需降额使用或与用户协商。1.1.1　风机电源AC：220V±20%或380V±20%，50±2Hz。DC：-40V～-57V（-48V供电时）。1.2　能效比在标准测试工况下，显冷量与所用电功率之比应满足表1要求。表1　热交换系统能效比能效比项目能效等级123显冷量（W）/电功率(W)中小型系统≥10≥8≥5大型系统≥8≥6≥41.3　可靠性要求热交换系统硬件设备应有高的可靠性，整个系统的平均故障间隔时间（MTBF）不低于20,000小时，使用寿命不小于10年。1.4　系统安全要求热交换系统的安全要求应符合GB10080-2001及GB10891-89的相关规定。热交换系统的机壳要求应具备足够的强度，室外部分应采用高强度材料，并经相应的防腐、防锈处理。热交换系统的电气控制及操作系统应安全可靠，接线牢固，接地要求符合YD5098-2005相关要求。热交换系统所采用的所有线缆应符合YD/T1173中有关阻燃的要求。采用的交流接触器等控制执行部件应通过相关国家认证。1.5　系统密闭性热交换系统应具备隔离装置，防止雨水、动物等的入侵。智能热交换系统进/排风口处在停止工作时应有保温装置，防止室外空气对室内温度的影响。1.6　系统保护与告警热交换系统产生告警时，应有明显的信号指示，可通过显示界面查询告警内容。热交换系统温度传感器故障时，系统应能发出告警，在无法有效检测环境温度时，应自动停止风机，启动空调来控制室内环境。13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范热交换系统风机发生故障或损坏时，系统应能发出告警，并停止风机，启动空调来控制室内环境。采用直流风机的系统，在检测到局站蓄电池电压低于设定电压点时，应能发出告警，自动关闭热交换系统，并能在供电电压恢复后系统自动投入运行。当热交换系统检测到局站内烟雾、火情告警信号时，应能自动停止运行。系统的安装与使用应符合消防部门和中国联通关于通信机房消防管理相关要求，不影响原有消防监控设施的正常告警和自动灭火系统的正常工作。1.1　系统噪声额定工作状况下，热交换系统的噪声见表2。表1　热交换系统工作噪声项目名称交流供电直流供电220V380V中小型（额定制冷量＜4kW）室内＜68dB＜68dB　室外＜64dB＜64dB＜55dB大型（额定制冷量≥4kW）室内＜74dB＜74dB　室外＜68dB＜68dB　住：室外噪声为距设备1m处测量值。1.2　结构与外观机组外观、设备阀门和管道的表面应保持整洁光洁、色泽均匀无明显变色，无锈蚀、油漆剥落、起皮及明显的划痕、毛刺。所有机件的装配牢固可靠，丝印和标贴应清晰、端正，无歪斜和错位现象；结构件无松动、塑料件无破损。系统硬件设备的总体结构应充分考虑安装、维护和扩充或调整的灵活性。其安装固定方式应具有防震和抗震能力，设备在常规的运输、储存和安装后，不产生破损、变形。1.3　智能控制器1.3.1　基本控制功能热交换系统应采用微处理控制器，具备中文操作界面，系统可选择手动、自动运行模式。实时监测室内及室外温度。当室外温度低于某个设定值时，控制器开启热交换系统风机引进室外热交换，关闭机房空调达到节能效果。在确保机房环境的前提下，依据室内外温度，控制风机、空调的切换运行。13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范在空调无法正常运行，系统判断室内温度高于室外温度满足热交换系统启动条件时，应及时启动风机以控制室内温度。热交换系统应具有有效防止热交换系统与空调频繁切换的功能。热交换系统与机房空调切换时间应不小于35分钟。热交换系统应具有来电自启动功能。热交换系统应具有与空调联动的功能。（1）热交换系统应与局（站）原有空调联动，热交换系统优先工作，以保证最大可能的节能；（2）系统应能根据机房环境温度的变化，选择性地控制空调设备为单机工作、双机工作或多机工作；（可选）（3）在热交换系统不能满足室内热负荷的情况下，应发出信号启动空调；当热交换系统能够满足室内热负荷的要求时，应发出信号停止空调运行。同时，作为局站环境调节和控制的辅助设备，热交换系统发生故障时，必须能自动切离并恢复局（站）原有空调机的运行工况，热交换系统故障不能影响局（站）原有空调的正常运行。（4）与原有空调机联动功能，要求其联动方式不能损坏原有局（站）空调。联动时不应影响动环监控系统对空调的正常监控。（5）当局（站）遇火警时，应能强制关闭热交换系统；（6）热交换系统应在人员方便触碰的位置安装紧急停机按钮，该按钮动作后能立即停止热交换系统的运行同时启动空调，复归后热交换系统自动运行。1.1.1　显示与查询功能热交换系统应具有友好的现场管理人机界面：（1）具有显示屏、键盘等人机界面，提供中文显示，能方便地进行现场查询、设置；（2）能够以数值、文字和灯光信号等方式显示机房内外温度、系统运行状况、运行控制模式、累计运行小时和告警信息等；（3）能够对系统运行监测条件（如室内外温度等）、运行电压范围、运行模式、告警等参数进行方便地设置；（4）系统查询、设置应有不同的操作权限，且有密码对应管理；（5）系统可选择手动、自动运行模式；（6）系统对告警信息、操作记录应具备一定的信息存贮功能，本地存储能力告警信息一般不小于50条，其存储时间不小于7天。（6）各设定值和控制逻辑条件应有明确的定义。13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范1.1.1　控制与显示系统中的温度显示精度为±0.1℃，控制精度为±1℃；湿度显示精度为±1RH，控制精度为±5RH，控制可靠，告警准确。1.1.2　遥测、遥信与遥控通信接口：使用RS422/RS485接口，接口通信协议应符合YD/T1363.3中B13要求。遥测、遥信、遥控项目至少应满足如下要求：——遥测：室内外温度、湿度。——遥信：热交换系统进、排风风机的运行状态，热交换系统的工作状态，正常/故障状态。——遥控：热交换系统开关机控制，能对热交换系统的运行控制参数进行远程设置。1.2　风机要求热交换系统风机应采用高效率、低噪音、性能稳定可靠的风机。热交换系统的风机正常连续运转时间应大于20000h。热交换系统的风机安全要求应符合GB10080-2001的规定，安装的各紧固件应有放松措施，大型风机固定点应有减震装置。风机应具有可靠的接地，电机外壳至接地点电阻≤0.1Ω。1.3　过滤器要求热交换系统室外侧应根据安装地点实际情况配置过滤器，以防虫、鸟、树叶等杂物进入。热交换系统室内侧应配置空调用过滤网。1.4　传感器系统外围传感器配置及参数说明见表3。表1　传感器配置与参数要求类型精度要求室内、室外温度传感器优于3%室内湿度传感器优于5%1.5　进风装置、排风装置及送风系统要求有防虫、防尘、防水、防盗功能，无逆流。送风系统的设计与施工是系统重要环节，应由专业人员对机房做勘察设计，根据机房情况设计出最佳的气流组织，以达到系统最高的节能效率。1.6　维护要求热交换系统硬件设备的总体结构应充分考虑安装、维护的扩充和调整的灵活性。风机可维护性：有足够的维护空间，易于维护风机。13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范4　检测方法4.1　检测用测量仪器检测用测量仪器要求见表4。表1　检测用测量仪器要求类别仪表名称及型式精度温度测量仪表水银玻璃温度计电子式温度计±0.1℃微型风压力测量仪表压力皮托管（风速）±0.01mmHg，读数的±1%±1Pa在10.16m/s下，±1.5%风速仪热球风速仪电子式;转速式±1％风量流速表（风速、温度、相对湿度）风速温度;相对湿度读数的±3%或±0.015m/s±0.3℃;±3%RH套帽式风量罩（42～4250）m3/h读数的±3%或±12m3/h电能质量分析仪电压：交流±（0.7%读数+2字）～±（2.0%读数+20字）；直流±（0.1%读数+2字）。电流：交流±（1%读数+2字）；直流±（0.2%读数+2字）。电阻：±（0.2%读数+2字）。声级计衰减分档及刻度误差≤±0.2dB4.2　热交换系统设备送风量检验4.2.1　送风量检验通过焓差实验室模拟标准测试工况，测试单位时间内热交换系统吸入机房内的冷空气体积流量。4.2.2　额定送风量与等效显（制）冷量参数基本参考值根据下列公式计算标准测试工况下，额定送风量与显冷量的的参考值（在标准大气压取值）。QS=Cp×ρ×L×ΔT/860×η式中：QS：空气的显冷量；Cp：空气比热（0.24kcal/kg℃）；ρ：空气密度（1.18kg/m3）；ΔT—室内外温差（℃）；13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范L—室内总送风量（m3/h）；η—换热效率。4.1.1　电功率检验在标准测试工况条件下，系统在正常工作时，使用电能质量分析仪器测出系统总用电功率（进、排风设备总电功率）。4.2　能效比检验在标准测试工况条件下和系统在额定送风量工作时，热交换系统显冷量或制冷量与系统所用电功率之比，结果应符合5.2的规定。4.3　可靠性检验按YD/T282-2000中第6章相关要求进行，其结果应符合本规范5.3的规定。4.4　系统安全检验按GB10080-2001、GB10891-89、YD/T1173、YD5098-2005和YD/T1429-2005中相关规定和检测方法分别进行检查。其结果应符合5.4要求。4.5　系统密闭性按照5.5条的规定进行运行检查应符合要求。4.6　系统保护与告警检验4.6.1　告警显示功能现场目测，按照系统用户手册，通过人机对话实际操作验证相关功能。检查：液晶显示和灯、光信号显示，室内外温数值显示、系统运行状况显示、运行控制模式显示、设备运行积时显示、操作记录和故障告警信息显示等。4.6.2　温度传感器异常判别功能断开被测的温度传感器，观察液晶显示器温度数值是否正常，是否告警及上传告警信息。4.6.3　热交换系统故障自动恢复空调断掉控制器电源，使其停止工作180s，观察系统能否按照设定的逻辑流程关系恢复空调工作。4.6.4　直流风机系统的电源低欠压告警保护模拟电源过欠压告警，检验节能系统是否自动停机，恢复后是否自动启动运行。4.6.5　烟雾、火警告警功能现场模拟烟雾和火警告警，观察系统是否显示告警信息和停止空调及热交换系统的运行，监控中心是否收到告警信息。4.6.6　试验结果13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范以上各项检验结果应符合5.6条要求。1.1　系统噪声检验1.1.1　检验方式噪声与系统现场的送风方式、风管、背景噪音等有关系，建议噪声在现场进行检验。1.1.2　室内噪声检验在系统实际应用现场，将室内空调关闭且无其他较大噪音影响的环境下，使用噪音测试仪在距离出风口1m的距离均布取5个测试点，取加权平均值。静电地板下的下送风设备，在距离室内地面1m高度，距离热交换设备1米的距离均布取3个测试点，取加权平均值，即为室内噪音值并符合5.7条表中的要求。1.1.3　室外噪声检验在系统实际应用现场，应避开环境噪音的影响(如车流噪音、建筑及商铺音响噪音等)。使用噪音测试仪在距离引风口或排风口1m的距离，均布取5个测试点，测点水平位置应与引风口或排风口一致，取加权平均值。即为热交换设备1m的室外噪音值。结果应符合5.7条表中的要求。1.2　结构与外观检验按照本标准5.8条要求采用目测方式检验。1.3　智能控制器检验1.3.1　基本控制功能按照系统操作手册，检查系统数字、中文操作菜单和显示：启动系统手动和自动运行模式，检验是否按照设定逻辑关系运行。按照系统操作手册，修改室内及室外温度参数，设定当前室外温度值满足系统工作条件，检验控制器是否按照设计的逻辑关系控制风机、空调的运行，达到空调联动功能要求。按照系统操作手册，修改室内及室外温度参数，使其满足无法启动热交换的条件，检查热交换系统是否可依据室内温度，自动控制空调投入运行。按照系统操作手册，修改室内及室外温度参数，使其满足启动热交换系统和空调运行临界条件，采用电热风交替加热和风冷温度传感器，检验热交换系统与机房空调切换间隔时间，结果应符合5.9。关闭系统电源5s，再开启电源，检验系统能否自动工作。1.3.2　系统显示查询显示界面。试验方法见本标准5.9条。系统参数设定、记录查询。开启人机对话界面，修改系统参数，检验是否修改成功。断开电源13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范60s，上电后检查能否保存修改设定值和记录的信息。按照系统操作手册，通过人机对话界面，检验系统的温度、热交换系统与空调等的运行状态、系统风机、空调的累积运行时间以及通讯、温度告警信息等记录。1.1.1　控制器精度通过人机界面发送热交换设备控制命令和空调控制命令各5次，检验是否100%有效；在现场模拟多个告警信息，观察是否能够100%的发出告警信息，且正确显示和上传信息。1.1.2　系统三遥功能通信接口。按照监控系统操作手册进行操作，在监控中心是否可以看到被检测机房当前状况，能够进行远端监测、控制和维护；在现场检查系统是否具有通信接口，是否可以提供通信协议。遥测功能。按照系统监控操作手册进行操作，在监控中心任意抽取3个机房，检查室内外温、湿度等遥测参数，应符合5.9的要求。遥信功能。按照系统遥信操作手册进行操作，或在监控中心调阅存储信息，检查热交换系统是否能遥信到系统进、排风风机的运行状态，系统的工作状态，正常/故障状态或以上各项数据的记录。遥控功能。自动应急遥控方式：抽检任意（1～3)个机房，修改室外风速探测上限参数，模拟设定风速，检验节能监控系统是否发出应急处理命令，检查系统是否能进行开关机控制。人工应急遥控方式：按照系统监控操作手册进行操作，抽检任意（1～3)个机房人工发出应急处理命令，检查系统是否响应应急命令。1.1.3　检验结果以上各项检验结果应符合5.9条相关要求。1.2　风机性能检验1.2.1　风机效率与噪音风机效率和噪声检验可与整机效率和噪声检验同时进行，见本规范6.3条及6.8条的检测方法。检验结果应符合5.10条要求。1.2.2　风机安装安全性能目测大、中型系统是否装有减震装置，紧固件是否具有防松措施(如弹簧垫等)。用万用表测量风机及分体式电动机机壳与接地端电阻应不大于O.1Ω。检验结果应符合5.10条要求。1.3　过滤器检验按照5.11条的规定进行运行检查应符合要求。1.4　传感器检验1.4.1　机房温度检验13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范依据维护规程要求，采用热交换系统以后机房内的环境温度应控制在表5的范围内，分布的各支温度传感器监测的最高点温度不能超过空调单独运行时的历史最高点温度值。温度变化率小于5℃/h。表1　机房温湿度要求环境分类主要局站类型温度湿度一类环境DC1、DC2长途交换机、骨干高级/省内低级信令转接点、骨干/省内智能网SCP、一二级干线传输枢纽、骨干/省内骨干数据设备的通信机房、IMDS、IDC设备机房及其他重要核心机房10～26℃40～70%二类环境汇接局、关口局、本地智能网SCP、本地传输网骨干节点、本地数据骨干节点（含城域网核心层设备）、IDC机房、拨号服务器的通信机房，5万门以上市话通信机房及测量室，服务重要用户（要害部门）的交换设备、传输设备、数据通信设备机房，无线市话核心网络设备机房，长途干线上下话路站机房10～28℃20～80%三类环境5万门以下市话通信机房，城域网汇聚层数据机房及所属的动力机房，长途传输中继站，移动通信基站10～30℃20～85%备注：1.同一机房内安装的不同等级设备，按照高环境分类标准要求。2.边缘接入机房或其他机房的环境要求，各省级分公司可根据实际情况确定。机房温度按YD/T1821-2008中4.1条的规定进行，使用温湿度检测仪，根据机房设备分布情况，距机房地面1m和2m高度，每25m2各检测1个点（300m2以上面积可适当减少检测点数)，取加权平均值即为机房温度值。1.1.1　温度传感器精度采用温度检测仪，平行并距被测传感器100mm处，读取温度数值；再通过热交换系统的人机对话界面，读取被测传感器数值，两项数值之差即为被测传感器精度。1.1.2　检验结果检验结果应符合5.12条及5.13条要求。1.2　进、排风装置及送风系统检查按照5.14条的要求在现场进行检查是否达到进、排风装置要求。按照5.14条的要求检查上、下送风系统是否是最佳的气流组织设计，以达到系统最高的节能效率。1.3　相关文档13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范设备安装调试合格后，双方出具安装、调试合格报告及全套技术文件，技术文件包括计划文件、系统文件、设备技术文件、安装和测试文件、维护和操作文件及需求方认为必要的其他相关技术文件。文件要求用中文书写。设备供应方应提供一份包括全套技术文件在内的文件清单，所有文件均应有简洁明了的名称和编号，各种文件的文字说明应通俗易懂，所有图纸的图幅和图形符号等均应规范化。技术文件内容要与所提供的设备一致，在双方商定的某一时期内由于软硬件修改而导致文件的任何修改，设备供应方均应提供修改或补充的印刷文件。设备进入试运行阶段。13 中国联通通信局（站）热交换节能系统技术规范附录A本规范用词说明本规范条文中执行严格程度的用词，采用以下写法：A.0.1表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。A.0.2表示严格，在正常的情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。A.0.3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。13'