淺議通信機房的空調節能技術

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1.通信機房空調系統的必要性分析

現代各種型號的調控設備其內部元器件主要采用半導體組成。因為集成電路體積不斷小型化，致使機房單位容積發熱量增大，設備負荷占整個機房總負荷的60％-80％，甚至更高。針對提高高熱流密度通信機房空調系統的換熱性能的研究具有實際的經濟意義，而機房的熱量是通過空氣的流動把設備的發熱量帶走，影響熱交換性能的主要因素是機房內的氣流組織形式，合理的氣流組織形式可以最大限度地提高空氣的對流換熱系數。

2.機房空調常用節能技術

在空調全年運行的通信機房內，空調用電能耗很大。由于以下原因，空調系統長時間處于非滿載運行狀態:(1)通信設備對空調系統要求較高，設計時安全余量較大;(2)設備分期安裝、分期投入運行，通信機樓啟用初期空置率較高;(3)空調系統的制冷量是用夏季空調計算溫度計算而得，在其他季節，室外溫度降低，冷負荷變小。因此，通信機房的空調系統的節能潛力是比較大的[4]。針對通信機房的不同用途，采取的節能措施有所不同。以下對幾種常見的機房空調節能措施進行分析。

2.1采用變頻技術

變頻器應用于空調系統可實現對水泵、風機等設備的無級調節，有利于空調系統的節能。在空調系統非滿載運行時，通過調節冷水流量來調節空調系統的出力。在調節冷水流量時，通常采用閥門節流調節和水泵轉速變頻調節。空調水泵的耗電量占中央空調系統耗電量的15%～30%，所以水泵節能非常重要，節能潛力也比較大。采用交流變頻技術控制水泵的運行，是目前中央空調系統節能改造的有效途徑之一。機房專用空調壓縮機變頻技術是利用變頻器改變壓縮機的供電頻率，通過調節壓縮機的轉速達到控制室溫的目的。空調每次啟動時，先以最大功率、最大風量進行制熱或制冷，迅速接近所設定的溫度后，壓縮機便在低轉速、低能耗狀態下運轉，僅以所需的功率維持設定的溫度。這樣不但溫度穩定，避免了壓縮機頻繁地開、停所造成的使用壽命的縮減，而且耗電量大大下降。

2.2改善氣流組織

在通信機樓中，空調的氣流組織不僅關系到通信設備的溫度能否降到工作溫度，還關系到空調的能效問題。通信機房常用的兩種氣流組織方式———上送側回和下送上回或側回中，下送風具有較高的冷卻效率，能使空調系統達到較高的能效比。地板下空調送風技術作為一項空調設計的創新技術，具有提高換熱效率、節約能耗、降低成本等優點。地板下空調送風技術的基礎性研究，設計指導與設計工具的開發和已建項目運行性能數據整理對空調系統與建筑設施整合方案的開發都十分關鍵。對于高熱流密度的通信機房采用下送風上回風的氣流組織方式既可以取得很好的冷卻效果，也可以節約能源降低成本，減少了施工周期，交換機房外觀整齊、美觀。較之于上送風的氣流組織形式，下送風還避免了各送風口的安裝與程控設備機架、線架及消防管道的安裝的相互制約以及風管和風口設計與照明燈具布置的相互制約等問題。另外，由于地板下送風靜壓箱一般較之于風管大許多，所以下送風一般也沒有上送風時一定要考慮諸如盡可能地使送風主管風速控制在某范圍下，以減少阻力損失及噪音等問題。因此，下送風在國內外IDC數據機房中得到了比較廣泛的應用。

2.3采用制冷主機群控系統

通信機房內往往有多臺制冷主機。為了節能，在冷負荷隨季節變化的情況下，制冷主機和輔助制冷設施的運行臺數也應隨著變化，而在負荷恒定期間，應當輪換開啟不同的機組，提高制冷主機的運行效率。以上功能需要制冷主機群控系統來實現。制冷主機群控系統是根據負荷自動調整機組運行臺數，能實現機組與水泵及冷卻塔聯動控制和設備輪換控制，具備完善的報警、圖形顯示操作界面、報表打印功能的系統。使用制冷主機群控系統不但可以提高制冷主機的效率，節省電能，而且可以減少多開主機帶來的電量浪費。

2.4運行維護過程中的節能措施

在過渡季節和冬季加大新風量，充分利用室外新風的冷量對設備進行冷卻，尤其是在冬季，在北方地區大量利用室外新風的自然冷量，可以減少空調機的運行臺數，減少空調系統運行電能。針對不同性質的機房可以適當調節室內空調設置溫度，調高室內溫度能夠使空調的出力減小，達到節省電能的目的。對于密閉較嚴的機柜，盡可能將機柜門打開，以便冷風能大量進入機柜，熱風更易排出，提高冷風對設備的冷卻效率，減少空調能耗。機房中若有預留的擴容空間，需將預留空間的送風口關閉，以免造成冷量浪費。

本文作者：丁海濤工作單位：遼寧郵電規劃設計院有限公司