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淺談通信機房的節(jié)能減排

2014-06-03 17:03:16   作者:湖北電信 朱少華 朱碩   來源:CTI論壇   評論:0  點擊:


  近年來,各行各業(yè)逐步吹響了節(jié)能減排的戰(zhàn)斗號角,在宏觀政策的引導(dǎo)下,電力、鋼鐵等高能耗行業(yè)紛紛加強技術(shù)革新,節(jié)能減排工作取得了初步成效。而在電信運營行業(yè),通信機房作為節(jié)能減排的重點,對溫度、濕度等要求更高,在企業(yè)節(jié)能減排工作中應(yīng)該引起高度重視。

  通信機房節(jié)能減排的措施

  通信機房節(jié)能減排應(yīng)從管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能兩方面雙管齊下,以管理節(jié)能為基礎(chǔ),逐步開展技術(shù)節(jié)能,積極穩(wěn)妥地實施節(jié)能減排。

  管理節(jié)能

  管理節(jié)能主要應(yīng)考慮兩個方面。首先,在通信機房工程設(shè)計時,應(yīng)給出較詳細(xì)的負(fù)荷計算說明和節(jié)能技術(shù)措施說明。目前的通信機房設(shè)計大多是用概算指標(biāo)估算,且在估算過程中再加大負(fù)荷,使硬件設(shè)備長期在低負(fù)荷、低效率下運行,大馬拉小車現(xiàn)象嚴(yán)重。所以必須加強工程設(shè)計審核,嚴(yán)格把關(guān);另外,必須把節(jié)能思想意識逐漸引入到各部門中,使通信機房在規(guī)劃、布局、色彩、方位及材料等方面為節(jié)能創(chuàng)造條件。

  其次,必須加強制度建設(shè),完善各種節(jié)能管理制度,做到賞罰分明,如:采用下送風(fēng)方式的專用空調(diào)機房,在維護或施工人員檢修或布放線纜后,應(yīng)及時蓋上靜電地板;定期檢查機房孔洞封堵情況,避免冷氣泄漏;將機房照明燈統(tǒng)一更換成節(jié)能燈照明;機房空調(diào)的溫度設(shè)置不能過低,一般在攝氏24至26度之間,采用舒適空調(diào)的一般性機房,在大氣溫度低于攝氏18度以下時,可以考慮停開空調(diào),等等。

  技術(shù)節(jié)能

  技術(shù)節(jié)能就是通過采用各種新材料、新工藝或技術(shù)改造等措施來達到節(jié)能目的。

  通信設(shè)備用電:由于通信網(wǎng)絡(luò)在用設(shè)備新舊交錯,耗電量也參差不齊。通過更換效率低下的在網(wǎng)設(shè)備,合理調(diào)整用電負(fù)荷能夠有效節(jié)能。

 。ㄒ唬“電改光”實現(xiàn)節(jié)能減排:隨著數(shù)字通信的高速發(fā)展,交換設(shè)備也隨之大量增加,傳統(tǒng)的用電纜連接交換設(shè)備的弊端日益突出:一是機房內(nèi)數(shù)字配線架數(shù)量急劇增加,電纜密布,走線槽道不堪重負(fù),機房空間嚴(yán)重不足;二是材料、能源消耗多,污染嚴(yán)重,且有些材料沒有再利用價值,成為污染性工業(yè)垃圾;三是工程建設(shè)難度大、周期長,傳輸工程施工中同軸電纜的布放、焊接、測試消耗工日最多,特別是走線槽道空間不足時布線非常困難;四是網(wǎng)絡(luò)維護中連接件故障率高,2M電路的同軸電纜接頭衰耗大,傳輸距離短,易出虛焊,易受靜電干擾,經(jīng)常發(fā)生連接件故障。為此,采用交換設(shè)備間光口直連技術(shù),大量節(jié)約機房面積和原料(一對光纖可以替代原來的63個2M端口),且節(jié)能降耗,同時還能縮短工期(光口直連操作簡便,較電路直連工期可節(jié)省三分之一)及便于維護。

 。ǘ┓⻊(wù)器產(chǎn)品節(jié)能:以往大家比較忽視的電源供應(yīng)器,其實是耗電的元兇之一——若輸出轉(zhuǎn)換效率不夠好,其會消耗更多電力。電源供應(yīng)器的輸出轉(zhuǎn)換效率對于省電有多大幫助呢?目前已有多家廠商采用通過“80 Plus”認(rèn)證的電源供應(yīng)器,據(jù)測試,服務(wù)器采用了該電源供應(yīng)器后,耗電量減少了27%。另外,適當(dāng)降低電源供應(yīng)器的瓦數(shù)也可節(jié)省電力。同時,服務(wù)器廠商采用的2.5寸硬盤的耗電量也僅為3.5寸硬盤的一半。

 。ㄈC柜節(jié)能:透過水冷機柜降低空調(diào)費用,水冷機柜如同冰箱后方的冷卻導(dǎo)管,可將機柜排放的熱能直接與冷卻水交換,讓服務(wù)器排放的熱量直接被帶走,降低空調(diào)費用。節(jié)能型機柜采用了Speed-Step技術(shù)進行頻率和供電的管理;從交流供電轉(zhuǎn)化為直流供電(高效的直流電源可將電能的轉(zhuǎn)換效率從原來的80%以下提高到85%以上)。另外把服務(wù)器的風(fēng)扇和部件更多地模塊化,在系統(tǒng)不使用相關(guān)部件時盡量使其處于不工作狀態(tài),這樣也能有效地降低無用功率損耗。采取上述措施后,在一個包含30臺服務(wù)器的機柜中,能耗節(jié)省將超過18%。

 。ㄋ模┱⒆尩镀⻊(wù)器省電效益更顯著:目前機架服務(wù)器風(fēng)扇的省電效率仍不及刀片服務(wù)器,主要原因在于,刀片機箱內(nèi)所有的刀片運算模塊共享散熱風(fēng)扇、電源供應(yīng)器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。機柜的通孔率高達83%,高通孔率再配以先進的風(fēng)扇系統(tǒng)所提供的強力散熱氣流,充分滿足了刀片式服務(wù)器高熱密度的散熱需求,減少了機房內(nèi)的能源消耗,為其營造了“綠色空間”。

 。ㄎ澹“程控交換機減容”實現(xiàn)節(jié)能減排:近年來,固話業(yè)務(wù)不斷萎縮,造成大量用戶機架閑置,而這些閑置的用戶機盤照樣消耗著不少電量,適時、有針對性地做好“程控交換機減容”工作,既可以節(jié)省通信機房用電量,又可以減少設(shè)備機架的熱排放量,做到兩全其美。值得注意的是,減容后的程控交換機用戶機架及線纜要及時拆除,以免阻礙機房內(nèi)氣流暢通,影響空調(diào)制冷效果。

  機房環(huán)境用電:機房環(huán)境節(jié)能的重點是空調(diào)節(jié)能。從技術(shù)的角度探討,主要包括以下幾個方面。

  (一)變頻技術(shù)節(jié)能:這是一種應(yīng)用廣泛的電機節(jié)能技術(shù)。應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)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)多種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中,變頻技術(shù)是比較有效和成熟的技術(shù)。目前,在通信機房空調(diào)系統(tǒng)中,變頻節(jié)能技術(shù)主要有中央空調(diào)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能及機房專用空調(diào)壓縮機變頻兩種方式。

  在中央空調(diào)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能方式中,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。當(dāng)所需流量減少,水泵轉(zhuǎn)速降低時,其電動機的所需功率按轉(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,其電動機的功率下降了78.4%,即節(jié)電率為78.4%。

  而在機房專用空調(diào)壓縮機變頻方式下,應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)機一方面降低了開關(guān)損耗,另一方面提高了低頻運轉(zhuǎn)時的能效。不過由于變頻技術(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)于增加了一個諧波源,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)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能方式時,應(yīng)盡量將空調(diào)系統(tǒng)的低壓配電與通信設(shè)備的低壓配電分隔開。機房專用空調(diào)壓縮機采用變頻技術(shù),則應(yīng)注意與通信設(shè)備保持距離并做好電磁防護措施。

  (二)機房專用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù):通過自動計算機房不同的工況條件、空調(diào)冷量分布、風(fēng)量擴張循環(huán)等綜合數(shù)據(jù),動態(tài)跟蹤計算空調(diào)在外部不同季節(jié)的環(huán)境溫度與室內(nèi)目標(biāo)溫度的關(guān)系,以及空調(diào)當(dāng)前的富余容量,精確控制“N+1”、“N+0”、“N-1” 等臺空調(diào)數(shù)量的優(yōu)先開關(guān)機順序,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,達到空調(diào)效率最大化。該系統(tǒng)的安裝和施工簡單方便,不需對機房結(jié)構(gòu)做任何變動,不影響原有空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具有較好的安全性、可靠性,日常維護也相對簡單方便。

  (三)冷水機組空調(diào)水處理:在冷水機組中,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)能耗高的重要原因之一。定期對空調(diào)水系統(tǒng)進行水處理是降低消耗、提高空調(diào)系統(tǒng)工作效率的一種方法。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(zhì)進行處理,也是一種可行的方法。

 。ㄋ模├米匀焕湓吹墓(jié)能技術(shù)——新風(fēng)系統(tǒng):其原理是利用機房室外的自然環(huán)境為冷源,當(dāng)室外空氣溫度比室內(nèi)低一定程度時,依靠通風(fēng)將機房內(nèi)的熱量帶走,實現(xiàn)室內(nèi)散熱,從而達到降低機房內(nèi)部溫度的目的,通過減少空調(diào)的使用時間達到節(jié)約電能的目的。新風(fēng)系統(tǒng)主要有自然通風(fēng)及熱交換兩種類型。

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