通信机房空调系统的节能降耗

1、1 1、机房空调的节能降耗是重点、机房空调的节能降耗是重点 2 2、从历史看目前机房发展的两大特点、从历史看目前机房发展的两大特点 3 3、机房空调机组的三个基本点、机房空调机组的三个基本点 一一. .概述概述 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 除了杂项用电外 空调用电与通信用电各占一半 结论: 空调节能降耗是重点 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 上世纪三十年代旋转制等电源采用交流马达带直流 发电机,采用中央空调. 1976年后大量纵横制采用DZ-603/DZY-02 相 控整流器,采用中央空调为主. 1986年开始安装程控,此后开关电源盛行,

2、并采用机 房专用空调. 2006年NGN进网,IDC机房及POP点基站 大量涌现. 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 通信主机改变-专业人员亦改变 电源设备更迭-专业人员不变(因市电.空调.应急电 不变) 机房发展的两大特点迫使空调要有相应对策: 大的大 如IDC机房采用下送风及专用空调 小的小 如基站宜采用一体化空调机组 a.机房发热量大(冷量大于350大卡/每平方米) 空调采用下送风,线缆采用上走线. b.机房显热量大(显热比大于90%)空调采用机 房专用空调机组. 3.基站宜采用一体化空调机组. 3.3.机房空调机组的三个基点机房空调机组的三个基点 合肥隆泰智能系

3、统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 三年前，我们对全国几个具代表性的大型三年前，我们对全国几个具代表性的大型IDCIDC机房进行调研，机房进行调研， 调研中测试的下送风专用空调、上送风专用空调以及上送风专用调研中测试的下送风专用空调、上送风专用空调以及上送风专用 空调和普通空调间隔安装这三种机房的能耗参数进行比较分析空调和普通空调间隔安装这三种机房的能耗参数进行比较分析 （同室外环境温度（同室外环境温度35383538的状态下）：的状态下）： 内 容 下送风 专用空调机房 上送风 专用空调机房 上送风专用空调 和普通空调间隔安 装 UPS运行负载功率（KW）1120255112509

4、空调能耗功率（KW）550322121981 空调占服务器能耗的比值49%126%108%192% 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 IDC机房显热量大: 专用空调显热比为0.95压缩机能效比3.3 普通空调显热比为0.65压缩机能效比2.9 以CM20A专用空调为例:总冷量19.1KW则显 冷量18.2KW; 普通空调要产生18.2KW的显冷量 则:18.2KW/0.65=28KW 两种空调的年耗电计算: 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 专用空调: (19.1/3.3)*24*365=50702KWH 普通空调: (28/2.9)*24*36

5、5=84579KWH 普通空调比专用空调年耗电量大: 84579/50702=1.67倍. 另外,大风量小焓差等空调运行特性决定了需采 用专用空调机组 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 带自由节能的室内一体化机组(冷凝器与室内主机同 机架) 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 机械制冷机械制冷 压缩机压缩机 开开 蒸发器风扇蒸发器风扇 开开 冷凝器风扇冷凝器风扇 开开 风闸风闸 关关 自由节能自由节能 压缩机压缩机 关关 蒸发器风扇蒸发器风扇 开开 冷凝器风扇冷凝器风扇 关关 风闸风闸 开开 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司

6、 1.1.对上送风机房冷量富裕而冷风吹不远可采用接力对上送风机房冷量富裕而冷风吹不远可采用接力 风机的方法介决风机的方法介决, ,如如: : 二二. .空调系统节能降耗的空调系统节能降耗的 若干措施若干措施 机房名称机房面积空调总容量 设备总发热 量 机房冷负荷 （设备发热量 其他冷负荷) 主机房450308.5KW187.95KW215KW 网络机房10047.1KW21.575KW28KW 小 计550355.6KW209.5KW243KW 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 由于机房热量大，上送风空调冷风吹不远，往往在机架由于机房热量大，上送风空调冷风吹不远，往往在

7、机架 走道走道1/2-2/3距离内有效果，其余地方是热浪滚滚。为此，我距离内有效果，其余地方是热浪滚滚。为此，我 们采取计算摸拟的方式来确定介决方案：们采取计算摸拟的方式来确定介决方案： 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 ： 机房现状机房现状 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 原机房空调对面加装空调的方案原机房空调对面加装空调的方案 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 机架走道上部加装风机方案机架走道上部加装风机方案 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 机房机房运行三个夏天效果良好运行三个夏天效果良好

8、合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 2.2.夏天室外机频繁跳机的地区夏天室外机频繁跳机的地区 可加装冷凝器喷雾装置可加装冷凝器喷雾装置 冷凝器风扇 雾化水 雾化器 肉眼看不见的水蒸汽 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 喷雾直流马达，它的转速达到11000转以上，它能把水滴 雾化成1/500的小水雾。这样一滴水的接触面积就能增加近 500倍。一滴水的蒸发量（即换热量）就能增加相应的倍数。 另外,通常一克水在常温下每升高温度一度需要吸收一卡的 热量，但是经雾化后水雾与蒸发器接触后实现了相变，其吸 收的热量是平时的539倍.这样,既使冷凝器接触面积增加,

9、又 使蒸发吸收热量速度加快，所以雾化后的一滴水比雾化前的 一滴水使热交换能力起码增加好几百倍。 每台三万多大卡空调有二台冷凝器，每个冷凝器有三把风扇， 共有六个喷头。每台喷头耗水量为2L/H,则32L/H=6 L/H， 每1M3的水1000L（26L/H）=88.3小时。我们保守估计每 台空调冷凝器工作压力超过16kg的时候每天为18小时。则一 立方1000L可在该空调中使用88.3小时18小时=4.63天。 主要工作原理主要工作原理 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 ） 用电量KW/h 20 21 22 23 24 25 26 7-26 11:3012:30 7-26

10、 12:3013:30 7-26 13:3014:30 7-26 14:3015:30 7-27 10:0611:06 7-27 11:0612:06 7-27 12:0613:06 7-27 13:0614:06 7-27 14:0615:06 7-30 10:1911:19 7-30 11:1912:19 7-30 12:1913:19 7-30 13:1914:19 7-30 14:1915:19 关喷雾 使用喷雾 某机房喷雾效果示意图(平均节电约20%) 同一台空调喷雾器开与关时的比较 上海市电信有限公司上海市电信有限公司 3.3.优化优化IDCIDC机房机架设计机房机架设计 上海市电

11、信有限公司上海市电信有限公司 机架内气流组织方式机架内气流组织方式 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 IDCIDC机房机架外空调气流组织的考虑机房机架外空调气流组织的考虑 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 1.1.吊顶风道吊顶风道 不设不设 设设 2.2.风阻风阻 小小 大大 3.3.先冷却机架内先冷却机架内 是是 否否 4.4.先冷却环境先冷却环境 否否 是是 ( (目前尚无两种气流组织方式的定量分析资料目前尚无两种气流组织方式的定量分析资料) ) 机架内机架内 机架机架 外外 两种气流组织方式比较两种气流组织方式比较 合肥隆泰智能系统工程有限

12、公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 小型机的送风方式小型机的送风方式 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 机房空调的设计原则:n+1,其中n为夏天最高气温 时的全冷量需求,1为备用机组台数.如n能满足全部冷量 需求时,则机房冷量的富裕量是巨大的: * 一台空调的冷量. * 昼夜之间温差大,即使夏天亦可达10度. * 季节温差,上海达25-30度. 4.4.对正常使用专用空调的机房可采对正常使用专用空调的机房可采 用自适应节能技术用自适应节能技术( (一般降耗一般降耗20%)20%) 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆

13、泰智能系统工程有限公司 a. 利用大自然环境温湿度的变化是实现节约能源的利用大自然环境温湿度的变化是实现节约能源的 途径之一途径之一 大自然的环境温湿度，昼夜季节都在变化。充大自然的环境温湿度，昼夜季节都在变化。充 分利用大自然能量的变化，自动改变空调合理运分利用大自然能量的变化，自动改变空调合理运 行所应有的温度和湿度设置值，减少压缩机工作行所应有的温度和湿度设置值，减少压缩机工作 时间，控制空调合适的总制冷量输出，节约空调时间，控制空调合适的总制冷量输出，节约空调 耗电量。耗电量。 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 b. b.使空调更使空调更“聪明聪明”是节约能源的

14、途径之二是节约能源的途径之二 自动跟踪监测自动跟踪监测“各温度区域各温度区域”内真实的温湿度数内真实的温湿度数 据值，使空调的据值，使空调的“制冷制冷” 、“去湿去湿”、“加湿加湿”等等 运行，始终控制在合理的工作状态，减少空调压缩运行，始终控制在合理的工作状态，减少空调压缩 机不必要的工作时间。机不必要的工作时间。 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 c.c. “N+1N+1” 台空调富余量的自动控制是节台空调富余量的自动控制是节 约能源的途径之三约能源的途径之三 根据根据“空调群空调群”里里“N+1N+1”台空调所台空调所 产生的制冷量总和，自动判断备用空产生的制冷量

15、总和，自动判断备用空 调调“+1+1”的物理位置，控制其合理的开的物理位置，控制其合理的开 关状态，达到节约能源的效果。关状态，达到节约能源的效果。 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 d.d. “空调群空调群”自动排序，使冷量利用效率最大化，自动排序，使冷量利用效率最大化， 是节约能源的途径之四是节约能源的途径之四 机房内发热源（交换机）的分布不均衡，机房内发热源（交换机）的分布不均衡，“空调群空调群” 里的每台空调相对应里的每台空调相对应“区域区域”的制冷负荷量是不的制冷负荷量是不 同的。同的。 对对“空调群空调群”的自动排序功能，使冷量利用效率最的自动排序功能，使冷

16、量利用效率最 大化是有效的节能措施。也是提高恒温恒湿环境大化是有效的节能措施。也是提高恒温恒湿环境 的技术保障的技术保障。 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 1、只利用本机回风口传感器的温湿度值，作为数据采样参、只利用本机回风口传感器的温湿度值，作为数据采样参 考点，无法监测整个机房平面的真实环境温湿度数据，考点，无法监测整个机房平面的真实环境温湿度数据，准准 确性不够。确性不够。(由点到面由点到面) 2、专用空调有智能功能，但空调用于机房温湿度范围合理、专用空调有智能功能，但空调用于机房温湿度范围合理 控制的控制的“功能不足功能不足”，以及在，以及在“空调群空调群”的

17、组合使用过程的组合使用过程 中中各自为政，使用效率不高。各自为政，使用效率不高。(由由“单兵单兵”到到“团队团队”作作 战战) 3、由于机房交换机架排列、建筑结构、线缆走向排序等复、由于机房交换机架排列、建筑结构、线缆走向排序等复 杂客观因素，杂客观因素，空调机组的气流组织缺乏优化处理。造成机空调机组的气流组织缺乏优化处理。造成机 房内温差大，空调使用的合理性不足房内温差大，空调使用的合理性不足(由由“缺陷缺陷”到到“合合 理理”) 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 空调节能降耗是寻找适合自身 的综合方案. 推广的前提是否大面积使用过 或者经过筛选. 考核以一个电表为准

18、. 节能降耗是需要投入的. 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 谢谢！谢谢！ 1 1、机房空调的节能降耗是重点、机房空调的节能降耗是重点 2 2、从历史看目前机房发展的两大特点、从历史看目前机房发展的两大特点 3 3、机房空调机组的三个基本点、机房空调机组的三个基本点 一一. .概述概述 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 带自由节能的室内一体化机组(冷凝器与室内主机同 机架) 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程有限公司 机械制冷机械制冷 压缩机压缩机 开开 蒸发器风扇蒸发器风扇 开开 冷凝器风扇冷凝器风扇 开开 风闸风闸 关关 自由节能自由节能 压缩机压缩机 关关 蒸发器风扇蒸发器风扇 开开 冷凝器风扇冷凝器风扇 关关 风闸风闸 开开 合肥隆泰智能系统工程有限公司合肥隆泰智能系统工程