通信机房空调系统节能技术论述

通信机房空调系统节能技术论述

王斌

中国移动通信集团湖北有跟公司十堰分公司  442700

摘要：随着社会不断向科技化、信息化发展，通信已经成为人们生活中必不可少的要素，在促进国家经济发展方面具有重大的推动作用。通信网络所涉及的范围逐步扩大，各种设备、系统及基站等大幅度增加，人们的通信要求不断增长，致使通信网络的耗能逐渐加大。通信机房作为保持通信设备正常运行的场所，对环境的要求比较高，机房空调几乎处于全年运行的状态，长期不间断运行消耗很大的电量，如何尽可能降低空调系统能耗进而降低运营成本成为了通信机房无法规避的问题。因此需要加大节能技术的研究力度，并持续提升节能技术在通信机房空调系统中的应用力度。本文围绕节能技术展开分析，以期有效降低通信机房空调系统的能耗，推进通信行业的健康、有序发展。

关键词：通信机房；空调系统；节能技术；探析

1 引言

随着中国通信行业的飞速发展，通信网络规模不断扩大，渗透到民众生活、工作的方方面面。通信设备也得到了相应的改善，即快速向集成电路方向发展，但目前存在的唯一缺点就是机房设备在日常运行中其稳定性和安全性均会受到影响。究其原因主要是机房内的高温环境造成的，而导致机房内的高温原因是设备的电路集成化高和大功率电。通信机房的空调系统耗电量与机房耗电量相比，其占比可达到40%。因此，提高空调的节能技术来降低机房空调系统的能耗成为了亟需解决的问题。随着节能技术研究水平的日益提高，将其有效地应用到通信机房空调系统之中，可以极大地减少通信机房的电费支出，同时也有助于提高通信行业的经济效益，对促进通信行业的发展有着十分重要的作用。

2 通信机房空调系统节能技术分析

目前通信机房空调，降低能耗提高效率，基本从两个方面出发，一是从产品端，即机房空调产品本身设计时，需要采用高能效的产品，可以有效降低机房的能耗。另一方从方案端，即在机房环境设计的时候，尽可能考虑利用外部的自然冷源，对这些自然冷源方案进行对比分析，找出一种经济可靠，适合当地环境且节能的方案。通信机房空调系统之所以耗电量如此巨大，原因就是很多时候空调系统的利用率不高，因为在设计空调系统之前就考虑到设备散热问题，而在设计方案的同时通常会给空调系统增加不小的容错空间，也就是说空调系统作用在通信机房上的散热作用远远大于通信机房的需要。其次在空调系统安装好之后，通信机房的设备通常是分批次、分时间来安置到机房内的，所以空调系统容易在这段时间耗费很多没必要的用电。最后通信机房空调系统的设计通常是按照夏天的背景来设计的，也就是说除夏季之外的其他季节对空调系统的耗电完全可以降下来。为了有效降低通信机房空调系统的能源消耗，则需要对通信机房空调系统节能技术予以持续性的关注，并对其进行积极的研究，促进通信行业的可持续发展。

2.1 空调系统的变频调节

通信机房空调系统的变频器可以对空调系统的设备进行无级调节从而完成空调系统的节能减排目的。在通信机房空调系统散热能力超过通信机房所需时可以通过调整冷水流量来减少空调系统的耗电。通过对水泵和阀门的调节可以有效地降低空调系统耗电，根据水泵耗电量在空调系统中占比15%以上来看对水泵进行调节可以让空调系统的耗电产生比较明显的节能效果。调节水泵工作的主要方式就是通过变频器，因此通信机房空调系统可以通过对水泵变频器的变频调节来降低水泵转速从而达到节能改造的效果。空调系统开始工作时一般火力全开保证最短时间达到通信机房温度要求，之后通过变频器控制水泵转速和阀门节流来达到让空调系统耗电最低的效果。通过这种方式不仅可以迅速满足通信机房的温度要求还可以避免对压缩机的频繁操作而造成设备使用年限缩短的后果。

2.2 新风节能系统

随着智能控制技术与温湿度传感技术的日益完善，为新风节能系统的发展奠定了坚实的基础。此外，智能控制技术与温湿度传感技术的交互使用，可以使得通信机房中的气体热交换效果获得最大限度的发挥，以此来将通信机房中的多余的热量彻底的输送出去，从而有效的实现通信机房温度降低的目的，同时也可最大限度的降低能源的消耗。但是整个环节受环境因素影响比较大，比如温度、气候环境等因素，而我们国家地理面积很大，不同的地方气候不同，差异性很大，整个系统的节能效果在不同的地方会出现不同的效果，需要通过具体的情况进行分析、验证。另外，对于新风节能系统而言，其在应用期间同样存在一定的弊端。比如，尽管空气在引入到通信机房前已经经过了过滤处理，但是灰尘等杂质仍然有一定的概率进入到通信机房。从而增加了通信机房日常清理工作的强度，并且也会为设备的运行增添安全隐患。因此，新风节能系统大多设置在普通机房或者移动通信基站等区域，而对于大型机房而言，比如通信枢纽楼、中心交换局等，为了避免影响通信质量，不建议将新风节能系统安装到其中。

2.3 热交换器节能系统

热交换器节能系统的工作原理是通过彻底的将内外空气隔绝，运用外部的冷源来实现降低内部环境温度的目的，以此来最大限度的降低空调系统的工作时间，发挥节约能耗的作用。对于热交换器节能系统而言，热交换芯体是其核心的部件，若热交换芯体具有良好的性能，则可大幅提高热交换器节能系统的节能效果。在空气热传感器中，热交换芯体的工作模式是通过数量不等的换热膜片来形成完全隔离的通道，确保热空气在流经换热通道时存在足够的流通面积，并且风速也符合标准的要求，这样有助于将通道中的粉尘等杂质予以彻底的清除，并且可延长空调系统的工作年限，对能耗的节约也可发挥显著的作用。与新风节能系统相比，热交换器节能系统与其有着一定的相似性，同时也存在着些许差异，比如，热交换器系统的热量交换是通过室内外冷热空气来实现的，而新风节能空调系统则是把过滤后的室外冷空气与室内空气加以混合，这也表明热交换器系统可以让机房始终保持封闭的状态，同时也不会对室内空气形成污染，而缺点是其节能效果稍逊于新风节能空调系统。

2.4 自适应控制空调节能系统

自适应控制空调节能系统中应用的技术主要有三种形式即：(1)模糊控制技术。在模糊控制技术的帮助下，其可对室内外环境温度的变化情况进行自我判断，从而合理地计算出通信机房中的所需要的温湿度。(2)PID技术。通过使用智能化控制算法软件，来对系统压缩机的工作状态进行优化，使目标温度与空调设备供冷量达到最佳的平衡关系。(3)计算机温度模拟技术。以通信机房中的空调冷量分布情况、不同的工况条件等为依据，最大限度地提升冷量的利用效率。对于自适应控制空调系统而言，计算机监控系统会自动对工作参数进行设定，有助于提高整个系统的运行效率。另外，自适应控制空调系统可根据时间、季节的更替来自动的对空调系统运行状态进行调整，使节能可以随时随地的实现。最后，自适应控制空调系统可以将机房中的空调系统进行更加科学的组群，极大的提高整个空调系统的工作效率，除了可以使资源配置得到优化外，还可有效的降低电力资源的损耗。

3 结语

随着新时代、新技术的到来，大力发展通信产业对促进我国经济发展有着重要的意义。由于通讯设备机房处于全年不间断运行中，因此空调设备也要跟随运行。如何尽可能降低空调系统能耗进而降低运营成本成为了通信机房无法规避的问题。要不断地学习先进的节能技术，提高理论知识的储备，而且要结合实际情况，有效降低通信机房空调系统的能耗、推进通信行业的可持续发展。

参考文献：

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