通信機(jī)房節(jié)能技術(shù)探討

1、通信機(jī)房節(jié)能技術(shù)探討一、前言當(dāng)前， 國家正在以鄧小平理論和 “三個代表” 重要思想為指導(dǎo)，認(rèn)真貫徹黨的十六大和 十六屆三中、四中全會精神，樹立和落實以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，堅持資 源開發(fā)和節(jié)約并重， 把節(jié)約放在首位的方針， 積極推行能源節(jié)約， 加快建設(shè)節(jié)約型社會，促 進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。國務(wù)院專門下發(fā)了（國發(fā) 200521 號）國務(wù)院關(guān)于做好建設(shè) 節(jié)約型社會近期重點工作的通知，對做好建設(shè)節(jié)約型社會的重點工作進(jìn)行了具體的布置。 節(jié)約能源作為一項基本國策，已經(jīng)被提到戰(zhàn)略和全局的高度。隨著中國電信事業(yè)的飛速發(fā)展， 通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的的不斷擴(kuò)大， 電信企業(yè)的用電成本也在 不斷上長。 作為

2、通信企業(yè)運營商， 節(jié)能工作主要是電能的節(jié)約。 節(jié)約用電成本是節(jié)支的一個 重要環(huán)節(jié)。在一定程度上可以說， 電能消耗主要包括日常運作用電和通信網(wǎng)絡(luò)用電兩部分。 通信網(wǎng) 絡(luò)的節(jié)能工作主要在通信機(jī)房，在通信機(jī)房中的電能主要在兩方面：（ 1）通信設(shè)備的用電；從數(shù)據(jù)統(tǒng)計中可以得知，通信設(shè)備用電占總用電量的 30%左右。 目前通信網(wǎng)絡(luò)在用設(shè)備新舊交錯， 從耗電來看也是參差不齊， 通過更換效率低下的在網(wǎng)設(shè)備、 合理調(diào)整用電負(fù)荷能夠有效地達(dá)到節(jié)能的效果。 但除非采用投資設(shè)備更新改造的方法， 用節(jié) 能的新型設(shè)備替換下耗電大的老舊設(shè)備，否則這部分用電是必須保證的且不能節(jié)省的。（2）機(jī)房環(huán)境用電：包括機(jī)房照明、空調(diào)制

3、冷和制熱。其中照明及其它用電占總用電 量的 10%左右，空調(diào)用電占總用電的 60%左右。主要就是合理處理好機(jī)房環(huán)境大量使用空調(diào)設(shè)備， 有力保障了通信設(shè)備的正常運行。 空調(diào)系統(tǒng)是中國電信耗電的主要 設(shè)備，在耗能量占了相當(dāng)大的比例。而從實際情況來看，機(jī)房環(huán)境節(jié)能是大有潛力的。因此，電信運營企業(yè)節(jié)能工作所要考慮的一個重要問題。保障和節(jié)能的。二、機(jī)房節(jié)能技術(shù)分析機(jī)房節(jié)能的總體方向是機(jī)房環(huán)境，重點是空調(diào)節(jié)能。從技術(shù)的角度探討，主要包括以下幾個方面：1. 變頻技術(shù)節(jié)能變頻技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛的電機(jī)節(jié)能技術(shù)。應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)機(jī)一方面降低了開關(guān)損耗，另一方面提高了低頻運轉(zhuǎn)時的能效。 在空調(diào)行業(yè)多種節(jié)能技術(shù)的

4、應(yīng)用中， 變頻技術(shù) 是有效和成熟的技術(shù)目前， 變頻器技術(shù)已很成熟， 在市場上有很多國內(nèi)外品牌的變頻器， 這 為變頻調(diào)速節(jié)能提供了充份的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。 變頻器已在國民經(jīng)濟(jì)各部門廣泛使用。 在通 信機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中，目前變頻節(jié)能技術(shù)主要有兩種方式的應(yīng)用：1）中央空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能方式。空調(diào)水泵的耗電量，可占中央空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)耗電量的15%30%，所以水泵節(jié)能非常重要，節(jié)能潛力也比較大。變頻調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速的節(jié)電原理圖二 F-Q采用交流變頻技術(shù)控制水泵的運行,是目前中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的有效途經(jīng)之一，下圖中，圖一和圖二繪出了閥門調(diào)節(jié)和變頻調(diào)速控制兩種狀態(tài)的壓力一流量（H-Q）關(guān)系及功率流量（P-Q

5、）關(guān)系。室外空氣溫度、濕度參數(shù)在整個供冷季是在不斷變化的，所以空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷在一年中也在不斷變化，并不保持一成不變。空調(diào)的冷負(fù)荷一年中變化很大，全年大部分時間的負(fù)荷只有最大負(fù)荷的 50%左右。從上圖中可見用變頻調(diào)速的方法來減少水泵流量的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的，當(dāng)所需流量減少，水泵轉(zhuǎn)速降低時，其電動機(jī)的所需功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。如水泵轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的60% 即f=30Hz時，其電動機(jī)軸功率下降了 78.4%，即節(jié)電率為 78.4%。冷凍和冷卻水泵節(jié)電率的計算：計算公式：廠丁 r二 1- A xioo%冷凍和冷卻水泵節(jié)電率式中：為變頻器運行頻率：為市電頻率，一般為 50Hz例如：變頻器運行頻

6、率=35Hz水泵節(jié)電率=1 ( 35Hz/50Hz) 3 X 100%= 65.7 %變頻器運行頻率=40Hz水泵節(jié)電率=1 (40Hz-50Hz) 3 X 100%= 48.8 %2) 機(jī)房專用空調(diào)壓縮機(jī)變頻方式傳統(tǒng)的機(jī)房專用空調(diào)和普通的民用空調(diào)一樣，由于供電頻率不能改變，傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，是依靠壓縮機(jī)不斷地“開、?！眮碚{(diào)整室內(nèi)溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱， 并消耗較多電能。機(jī)房專用空調(diào)壓縮機(jī)變頻技術(shù)通過變頻器來改變壓縮機(jī)供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。依靠壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢達(dá)到控制室溫的目的?？照{(diào)在每次開始啟動時，先以最大功率、最大風(fēng)量進(jìn)行制熱或制冷，迅速接近所設(shè)定的

7、溫度后，壓縮機(jī)便在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，僅以所需的功率維持設(shè)定的溫度，這樣不但溫度穩(wěn)定， 還避免了壓縮機(jī)頻繁地開開停停所造成的對壽命的衰減， 而且耗電量大大下降， 實現(xiàn)了高效 節(jié)能。應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)機(jī)一方面降低了開關(guān)損耗，另一方面提高了低頻運轉(zhuǎn)時的能效。 在空調(diào)行業(yè)多種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中，變頻技術(shù)是有效和成熟的技術(shù)。 但是，由于變頻技術(shù)的核心原理為高頻脈寬調(diào)制技術(shù)， 使用變頻器就相當(dāng)增加了一個諧波源， 而且空調(diào)設(shè)備的功率一般都比較大， 因此， 對通信電源低壓配電系統(tǒng)的諧波干擾以及通信設(shè) 備的電磁干擾不容忽視。在采用中央空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能方式， 應(yīng)盡量將空調(diào)系統(tǒng)的低壓配電與通信設(shè)備

8、的 低壓配電分隔開。 機(jī)房專用空調(diào)壓縮機(jī)采用變頻技術(shù)， 應(yīng)注意與通信設(shè)備保持距離并做好電 磁防護(hù)措施。2. 機(jī)房專用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù) 上海電信公司根據(jù)機(jī)房專用空調(diào)只利用本機(jī)回風(fēng)口傳感器的溫濕度值，作為數(shù)據(jù)采樣參考 點，無法監(jiān)測整個機(jī)房平面的真實環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)， 準(zhǔn)確性不夠等缺陷。 著眼于機(jī)房專用空 調(diào)系統(tǒng)組合的綜合控制能力以及機(jī)房內(nèi)氣流組織的優(yōu)化處理。 通過總結(jié)實際使用中的經(jīng)驗和 理論分析，利用采用計算機(jī)溫度模擬技術(shù)建立的數(shù)學(xué)模型，取得最佳的合理調(diào)控配置。 機(jī)房專用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)通過自動計算機(jī)房不同的工況條件、 空調(diào)冷量分布風(fēng)量 擴(kuò)張循環(huán)等綜合數(shù)據(jù)， 動態(tài)跟蹤計算空調(diào)在外部不

9、同季節(jié)環(huán)境溫度與室內(nèi)目標(biāo)溫度的關(guān)系和 空調(diào)當(dāng)前的富余容量，精確控制“ N+1”、“ N+0”、“N - 1”臺等空調(diào)數(shù)量的優(yōu)先開、關(guān)機(jī) 順序， 使空調(diào)組群始終處于最合理的工作狀態(tài)。 提高優(yōu)化冷量的利用效果， 達(dá)到空調(diào)效率最 大化的目的。 機(jī)房專用空調(diào)自適應(yīng)恒溫恒濕控制節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和施工簡單方便， 對機(jī)房結(jié)構(gòu)沒有任 何變動， 不影響原有空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 具有安全可靠性。 以后的日常維護(hù)工作也同樣簡單方便。3. 冷水機(jī)組空調(diào)水處理在冷水機(jī)組中空調(diào)水系統(tǒng)水管的水垢、腐蝕及青苔對制冷系統(tǒng)影響極大，也是空調(diào)能耗高的重要原因。下表是水垢對制冷機(jī)性能影響，從表中可看出：水垢熱阻對制冷機(jī)性能影響很大。-曲

10、K垢執(zhí)理尊 ft ft(KS, K/V換烈礬陣換M增遞情況壓痛式裱水機(jī)塩%)9(%)増刪得畫衿即寸、冊裁減制卷1図t (H)=培區(qū)冷1 F(H)0038801甜108106114102.&104. T107.60.07S0. OC0O433326114伽103107101. 4W2.2103.60. 150 0000862915100100100100100100100(X 3C10.0001T22331腳9286,598968畀冷0.殆0.0002581列266.686.590T6.596.79091. 30.6166457.18L686-56B95.793.1定期對空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行水處理是降

11、低消耗、提高空調(diào)系統(tǒng)工作效率的一種方法?？照{(diào)水處理的方法包括：采用對水系統(tǒng)加緩蝕劑等藥水處理的方法，這是一種常用的對空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行清潔保養(yǎng)的方法。采用高頻多段磁場對冷卻水系統(tǒng)及冷凍水系統(tǒng)的水質(zhì)進(jìn)行處理，也是一種可行的方法。4. 利用自然冷源的節(jié)能技術(shù)一一新風(fēng)系統(tǒng)這種節(jié)能技術(shù)的工作原理是利用機(jī)房室外的自然環(huán)境為泠源，當(dāng)室外空氣溫度比室內(nèi)低一定程度時，依靠通風(fēng)將機(jī)房內(nèi)的熱量帶走， 實現(xiàn)室內(nèi)散熱，達(dá)到降低機(jī)房內(nèi)部溫度的目的。 通過減少空調(diào)的使用時間，達(dá)到節(jié)約電能的目的。主要分兩種類型：1）自然通風(fēng)新風(fēng)系統(tǒng)直接利用室外新風(fēng)送入機(jī)房內(nèi)，當(dāng)室外空氣溫度較低時，可以直接將室外低溫空氣送至室內(nèi)，為室內(nèi)降溫。當(dāng)

12、室外溫度高不足以帶走室內(nèi)熱量時，則仍然開啟空調(diào)工作。2） 熱交換新風(fēng)系統(tǒng) 在室外新風(fēng)冷源的利用上采用了隔絕換熱的方式，只利用室外新風(fēng)的作為冷源帶走熱 量，室外空氣并不直接進(jìn)入室內(nèi)；室內(nèi)空氣通過換熱冷卻后再被送回室內(nèi)。新風(fēng)系統(tǒng)本身工作原理簡單，節(jié)能效果比較直接。但要注意： 1）自然通風(fēng)新風(fēng)系統(tǒng)直接引入室外的空氣，機(jī)房環(huán)境將直接受外界的影響，如何保證 機(jī)房的溫度、濕度、潔凈度等滿足通信設(shè)備的要求，是一個需要探討的問題；2） 新風(fēng)系統(tǒng)的效率主要受室內(nèi)外溫差的影響。我國幅員遼闊，地形復(fù)雜。各地由于緯 度、地勢和地理條件不同，氣候差異懸殊。因此，系統(tǒng)的節(jié)能效果是因地而異，需要通過實 踐來驗證。5. 新型

13、制冷劑節(jié)能技術(shù) 在市場上出現(xiàn)了一些號稱可以節(jié)能環(huán)保的R4* 制冷劑，用于替代現(xiàn)在常用的R12、R22等制冷工質(zhì)， 這種環(huán)保節(jié)能型制冷劑在的某些地方進(jìn)行了試驗性應(yīng)用， 從在用的空調(diào)機(jī)組上 進(jìn)行的試驗來看有一定的效果，也存在一些問題。1）R4*制冷劑是由多種氟利昂（HFC類或HCFC按一定比例形成的多元非共沸混合工質(zhì)。是一種多元非共沸制冷劑。 用于現(xiàn)有設(shè)備環(huán)保制冷劑工程改造， 無須改變原設(shè)備結(jié)構(gòu)， 無須 更換任何部件，無須更換潤滑油，注入即可使用（DROP-IN）。2）根據(jù)目前掌握的資料和數(shù)據(jù)表明，使用R4*制冷劑的實際節(jié)能效果受各種因素影響，與理論計算有一定誤差。 需要進(jìn)一步在不同環(huán)境和條件下進(jìn)

14、行實驗測試和在實際使用環(huán)境中 跟蹤，長時間測量有關(guān)數(shù)據(jù)，觀察設(shè)備的運行工況。3）使用不同的制冷劑會改變空調(diào)設(shè)備的工況。在沒有得到空調(diào)設(shè)備廠商認(rèn)可的情況下，應(yīng)該謹(jǐn)慎的考慮使用 R4*制冷劑去替換現(xiàn)有工質(zhì)。6. 諧波治理諧波對電網(wǎng)的危害眾所周知。 對諧波的治理， 除了改善供電質(zhì)量外， 通過減少無功功率 的消耗，也可以起到節(jié)能的效果。三、總結(jié)1、節(jié)能必須保證通信安全。節(jié)能不能影響機(jī)房環(huán)境質(zhì)量降低和導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，更 不能影響通信生產(chǎn)安全。 提倡通過合理調(diào)整設(shè)備工況實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)， 這種節(jié)能方式對延長壽 命設(shè)備有改善。2、節(jié)能的效果是不是無限的。就機(jī)房環(huán)境節(jié)能而言，所謂節(jié)能，只是節(jié)約環(huán)境控制系 統(tǒng)的富裕能量。節(jié)能只能把一些原來富余的冷量、電量、水量、風(fēng)量節(jié)約下來，而不應(yīng)把正 常生產(chǎn)該消耗的能量也節(jié)省掉。 不能籠統(tǒng)地說某種節(jié)能措施的節(jié)能效率是多少， 只能根據(jù)當(dāng) 時當(dāng)?shù)氐母辉Ｄ芰浚?考慮能夠節(jié)約的效果。 如果一個機(jī)房所配置的空調(diào)不足， 全部設(shè)備開起 來也不能滿足要求，就根本談不上空調(diào)的節(jié)能問題。3、節(jié)能要付出一定代價，需要有一定的成本和投入。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要增加或改造一 定數(shù)量設(shè)備， 也要增加設(shè)備維護(hù)工作量。 應(yīng)在對節(jié)能項