隨著中國電信事業(yè)的飛速發(fā)展,通信網絡規(guī)模的不斷擴大,電信企業(yè)的用電成本也在不斷上漲。作為通信企業(yè)運營商,節(jié)能的工作主要是電能的節(jié)約,節(jié)約用電成本也是降低運營成本的一個重要環(huán)節(jié)。一般來說,電能消耗主要包括日常運作用電和通信網絡用電兩部分,通信網絡的節(jié)能工作主要在通信機房。在通信機房中的電能主要包括兩個方面:
(1)通信設備的用電。一般通信設備用電占總用電量的30%左右,由于目前的通信網絡在用設備新舊交錯,所以耗電量也參差不齊。通過更換效率低下的在網設備,合理調整用電負荷能夠有效的達到節(jié)能的效果。注意,除非采用投資設備更新改造的方法,用新型節(jié)能設備替換下耗電大的舊設備,否則這部分用電是必須保證的,且不能節(jié)省的。
(2)機房環(huán)境用電。主要包括機房照明、空調制冷和制熱。其中照明及其它用電占總用電量的10%左右,空調用電占總用電量的60%左右。機房使用空調設備能有力保障通信設備的正常運行,而空調系統(tǒng)是機房耗電的主要設備,在耗能量方面占了相當大的比例,從實際情況來看,機房環(huán)境節(jié)能是大有潛力的。機房節(jié)能的主要方向是機房環(huán)境節(jié)能,而機房環(huán)境的節(jié)能重點是空調節(jié)能。從技術的角度探討,主要包括以下幾個方面:
1.變頻技術節(jié)能
變頻技術是一種應用廣泛的電機節(jié)能技術。應用了變頻技術的空調系統(tǒng)一方面降低了開關損耗,另一方面提高了低頻運轉時的能效。在空調多種節(jié)能技術的應用中,變頻技術是比較有效和成熟的技術。目前在市場上有很多國內外品牌的變頻器,這為變頻調速節(jié)能提供了充分的技術和物質基礎。變頻器已在國民經濟各部門廣泛使用。在通信機房空調系統(tǒng)中,目前變頻節(jié)能技術主要有兩種方式:
1)中央空調水系統(tǒng)變頻調速節(jié)能方式
空調水泵的耗電量可占空調系統(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。
采用交流變頻技術控制水泵的運行是目前中央空調系統(tǒng)節(jié)能改造的有效途經之一。
室外空氣溫度、濕度參數(shù)在整個供冷季是在不斷變化的,所以空調系統(tǒng)的冷負荷在一年中也在不斷變化中,并不是一成不變的。空調的冷負荷一年中變化很大,全年大部分時間的負荷只有最大負荷的50%左右。從上圖中可見,用變頻調速的方法來減少水泵流量的經濟效益是十分顯著的。當所需流量減少,水泵轉速降低時,其電動機的所需功率按轉速的三次方下降,如水泵轉速下降到額定轉速的60%,即f=30Hz時,其電動機軸功率下降了78.4%,即節(jié)電率為78.4%
2)機房專用空調壓縮機變頻方式
傳統(tǒng)的機房專用空調和普通的民用空調一樣,由于供電頻率不能改變,傳統(tǒng)的定頻空調的壓縮機轉速基本不變,是依靠壓縮機不斷 “開—停”來調整室內溫度,其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱,并消耗較多電能。機房專用空調壓縮機變頻技術通過變頻器來改變壓縮機供電頻率,調節(jié)壓縮機轉速,依靠壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的??照{在每次開始啟動時,先以最大功率、最大風量進行制熱或制冷,在迅速接近所設定的溫度后,壓縮機便在低轉速、低能耗狀態(tài)下運轉,僅以所需的功率維持設定的溫度,這樣不但溫度穩(wěn)定,還避免了壓縮機頻繁的開停對設備造成的損傷,而且耗電量大大下降,實現(xiàn)了高效節(jié)能。 應用了變頻技術的空調機一方面降低了開關損耗,另一方面提高了低頻運轉時的能效。不過由于變頻技術的核心原理為高頻脈寬調制技術,使用變頻器就相當增加了一個諧波源,而且空調設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,以及通信設備的電磁干擾不容忽視。在采用中央空調水系統(tǒng)變頻調速節(jié)能方式時,應盡量將空調系統(tǒng)的低壓配電與通信設備的低壓配電分隔開。機房專用空調壓縮機采用變頻技術,應注意與通信設備保持距離并做好電磁防護措施。
2.機房專用空調的自適應控制節(jié)能技術
機房專用空調的自適應控制節(jié)能技術通過自動計算機房不同的工況條件、空調冷量分布、風量擴張循環(huán)等綜合數(shù)據(jù),動態(tài)跟蹤計算空調在外部不同季節(jié)的環(huán)境溫度與室內目標溫度的關系,以及空調當前的富余容量,精確控制“N+1”、“N+0”、“N-1”臺等空調數(shù)量的優(yōu)先開關機順序,使空調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,達到空調效率最大化的目的。機房專用空調的自適應恒溫恒濕控制節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和施工簡單方便,對機房結構沒有任何變動,不影響原有空調系統(tǒng)結構,具有較好的安全性可靠性,而且日常維護工作也相對簡單方便。
3.冷水機組空調水處理
在冷水機組中,空調水系統(tǒng)水管的水垢、腐蝕及青苔對制冷系統(tǒng)影響極大,也是空調能耗高的重要原因之一。
定期對空調水系統(tǒng)進行水處理是降低消耗、提高空調系統(tǒng)工作效率的一種方法。空調水處理的方法可以采用對水系統(tǒng)加緩蝕劑等藥水處理的方法,這是一種常用的對空調水系統(tǒng)進行清潔保養(yǎng)的方法。此外,采用高頻多段磁場對冷卻水系統(tǒng)及冷凍水系統(tǒng)的水質進行處理,也是一種可行的方法。
4.利用自然冷源的節(jié)能技術——新風系統(tǒng)
這種節(jié)能技術的工作原理是利用機房室外的自然環(huán)境為冷源,當室外空氣溫度比室內低一定程度時,依靠通風將機房內的熱量帶走實現(xiàn)室內散熱,從而達到降低機房內部溫度的目的,通過減少空調的使用時間達到節(jié)約電能的目的。新風系統(tǒng)主要有兩種類型:
1)自然通風新風系統(tǒng)
直接利用室外新風送入機房內。當室外空氣溫度較低時,可以直接將室外低溫空氣送至室內,為室內降溫。當室外溫度高不足以帶走室內熱量時,則仍然開啟空調工作。
2) 熱交換新風系統(tǒng)
在室外新風冷源的利用上采用了隔絕換熱的方式,只利用室外新風作為冷源帶走熱量,室外空氣并不直接進入室內,而室內空氣通過換熱冷卻后再被送回室內。
新風系統(tǒng)本身工作原理簡單,節(jié)能效果比較直接,但要注意以下兩點:
1)自然通風新風系統(tǒng)直接引入室外的空氣,機房環(huán)境將直接受外界的影響,如何保證機房的溫度、濕度、潔凈度是一個需要探討的問題。
2) 新風系統(tǒng)的效率主要受室內外溫差的影響。由于我國幅員遼闊,地形復雜,各地由于緯度、地勢和地理條件不同,氣候差異懸殊。因此新風系統(tǒng)的節(jié)能效果因地而異,需要通過實踐來驗證。
5.新型制冷劑節(jié)能技術
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,這種環(huán)保節(jié)能型制冷劑在的某些地方進行了試驗性應用,取得了一定的效果,但也存在一些問題。
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,是一種多元非共沸制冷劑,一般用于現(xiàn)有設備的環(huán)保制冷劑工程改造,無須改變原設備結構,無須更換任何部件,無須更換潤滑油,注入即可使用(DROP-IN)。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,需要進一步在不同環(huán)境和條件下進行實驗測試,并在實際使用環(huán)境中跟蹤,長時間測量有關數(shù)據(jù),觀察設備的運行工況。使用不同的制冷劑會改變空調設備的工況。在沒有得到空調設備廠商認可的情況下,應該謹慎的考慮使用R4**制冷劑去替換現(xiàn)有工質。
6.諧波治理
諧波對電網的危害眾所周知。對諧波的治理,除了改善供電質量外,通過減少無功功率的消耗,也可以起到節(jié)能的效果。
機房節(jié)能注意要點:
1.節(jié)能必須保證通信安全。節(jié)能不能影響機房環(huán)境質量,降低和導致設備壽命縮短,更不能影響通信生產安全。提倡通過合理調整設備工況實現(xiàn)節(jié)能目標,這種節(jié)能方式能起到延長設備壽命的作用。
2.節(jié)能的效果不是無限的。就機房環(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、風量節(jié)約下來,而不應把正常生產該消耗的能量也節(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)當時當?shù)氐母辉D芰靠紤]能夠節(jié)約的效果。如果一個機房所配置的空調不足,全部設備開起來也不能滿足要求,就根本談不上空調的節(jié)能問題。
3.節(jié)能要付出一定的代價,需要有一定的成本和投入。節(jié)能技術的應用要增加或改造一定數(shù)量設備,也要增加設備維護工作量。應該對節(jié)能項目是否能做到既節(jié)約能源又降低運營成本進行跟蹤測試,并作出綜合評估之后再決定是否需要上節(jié)能項目。
4.節(jié)能工作是一項長期的工作任務,必須持之以恒。我們國家地大物博,區(qū)域遼闊,各地的地理環(huán)境差異很大,應結合當?shù)氐膶嶋H情況選擇合適的節(jié)能技術。節(jié)能措施必須因地制宜,不能生搬硬套。例如,新風節(jié)能系統(tǒng)在北方和低溫季節(jié)使用效果很好,但在南方和高溫天氣就會受到限制。應該先進行試點并詳細測試,重點是節(jié)能的效果以及可能產生的負面影響,等取得經驗后再逐步推廣。
文章來源:精密空調 http://www.onecms.cn/