机房空调范文10篇

时间:2023-04-02 13:11:25

机房空调

机房空调范文篇1

蒸发器内制冷剂的蒸发温度,应该比空气温度低,这样机房的热量才会传给制冷剂,制冷剂吸收热量后蒸发成气体,由压缩机吸走,使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高,从而使蒸发温度也升高,以致影响制冷效果,而这个的温差,是结合空调的投资成本(要降低温差,必须加大空调循环风量,增大空调的蒸发器,导致空调成本的增加),及制冷工作时能耗费用而综合决定的。在我们机房空调中,蒸发器采用的是直接蒸发式,这个温差为12~14℃(见空调与制冷技术手册P746),而实际上,由于种种不良因素的影响,不能很好的保证这个温差,有时在20℃以上(蒸发器上结冰),这样我们的能耗就增加了。通过计算,在冷凝温度不变情况下,蒸发温度越低,压缩机制冷效果降低,排气温度升高。制冷系统中蒸发器的制冷剂,蒸发温度降低1度,要产生同样的冷量,耗电约增加4%左右。

影响蒸发温度的因素有以下几点:

1.蒸发器管路结油:正常情况下由于润滑油和氟利昂互溶,在换热器表面不会形成油膜,可以不考虑油膜热阻,但在追加润滑油情况下,必须选用和原来标号相同的润滑油,防止油膜的产生。

2.空气过滤网堵塞:必须定期更换过滤网,保证空调所需的循环风量。

3.干燥过滤器堵塞:为保证制冷剤的正常循环,制冷系统必须保持清洁、干燥,如果系统有杂质,就会造成干燥过滤器堵塞,系统供液困难,影响制冷效果。

4.制冷剂太少,追加氟利昂。

二、胀阀开启度

必须定期测量膨胀阀过热度,调整膨胀阀开启度。步骤如下:停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处的保温层内,准备读出蒸发器回气的温度T1.将压力表与压缩机低压阀的三通相连(HIROSS40UA等没有低压阀的空调,则将压力表与蒸发器上的接头相连),准备读出蒸发器出口压力所对应的温度T2.开机,让压缩机运行15分钟以上,进入正常运行状态,使系统压力和温度达到一恒定值。现场测得高压压力为18Kg/cm2,高压开关始终处于闭合运行状态,故对系统影响不大,不用作特别处理。

读出蒸发器出口温度T1与蒸发器出口压力所对应的温度T2,过热度为两读数之差。注意,必须同时读出这两个读数,因为膨胀阀是一个机械结构,它的动作会同时引起T1和T2的改变。

膨胀阀过热度应在5-8℃之间,如果不是,则进行调整。

具体调整步骤:

1)拆下膨胀阀的防护盖;

2)转动调整螺杆2-4圈;(专业空调的膨胀阀一般采用压杆式和散型齿轮式,散型齿轮式是用一个小齿轮带动一个大齿轮,调节的圈数比较多,一般可以调2~4圈;压杆式可调圈数比较少,每次调1/4圈;空调的膨胀阀采用散型齿轮式)

3)等10分钟后,从新测量过热度,是否在正常范围,不是的话,重复上述操作。调节过程必须小心仔细。(如果膨胀阀油堵严重,应用无水乙醇进行清洗,再从重新装上;失去调节功能的膨胀阀应更换;更换时,注意安装位置和做好保温)

三、制冷系统的冷凝压力

1.空调冷凝器脏机房空调一般采用风冷式冷凝器,它由多组盘管组成,在盘管外加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时,采用风机加速空气的流动,以增加空气侧的传热效果。因片距较小,加上机房空调连续长时间使用,飞虫杂物及尘埃粘在冷凝器翅片上,致使空气不能大流量通过冷凝器,热阻增大,影响传热效果,导致冷凝效果下降,高压侧压力升高,制冷效果降低的同时,消耗了更多的电力,冷凝压力每升高1kg/cm2,耗电量增加6~8%。

对策:结合空调使用环境,根据结灰情况,定期对空调外机进行冲洗,具体方法是用水枪或压缩空气,由内向外冲洗空调冷凝器,清除附在冷凝器上的杂物和灰尘,现在杭州电信分公司每年两次对机房空调外机进行冲洗,保证良好的散热效果的同时,节约了大量的能源。

2.冷凝器配置不当有些厂家为了节约成本,追求利润最大化,故意配置偏小的冷凝器,使空调制冷效果降低,这种情况尽量在空调设计时进行避免,但有时也会发生,夏天造成空调频繁高压告警,频繁冲洗空调外机也无济于事,严重加重了维护人员的工作量,必须更换冷凝器。如杭州转塘、新风机房,由于冷凝器配置偏小,夏季三天两头高压故障,维护人员疲于奔命,浪费了大量的人力物力,现在杭州电信分公司对配置不合理的冷凝器已进行了更换,很好的解决了这个问题。

3.系统内部有空气如果空调抽真空不够,加液时不小心,就会混进空气。空气在制冷系统中是有害的,它会影响制冷剤的蒸汽的冷凝放热,使冷凝器的工作压力升高,如当时的冷凝温度为35度,对应的冷凝压力为12.5kg/cm2表压,可实际压力表的压力可能是14kg/cm2,这多出来的1.5kg/cm2的空气占据在冷凝器中(道尔顿定律),由于排气压力增高,排气温度也升高,制冷量减少,耗电量增加,所以必须清除高压系统中的空气。

对策:进行放空气操作。在停机情况下,从排气口或冷凝器丝堵处放气进行放气操作。

4.制冷剂冲注过多,冷凝压力也会升高。由于多余的制冷剂会占据冷凝器的面积,造成冷凝面积减少,使冷凝效果变差。

结论:

通过上述手段,可以保证空调工作在最佳状况,不仅降低了空调的故障率,而且单台空调在夏季可以节约10~20%的能量,因此,加强空调维护,对空调的制冷效果、空调寿命、尤其是节约能源具有重要的意义。

机房空调范文篇2

关键词:电子计算机机房;空调系统;气流组织;冷却循环

现阶段,我国电子计算机机房的空调系统普遍存在一定的缺陷。一方面是空调系统的空气质量较差,部分机房空调系统的空气洁净度达不到我国的标准规范;另一方面是机房空调系统的气流组织状况较差,送风的效果与预期效果不符,降低了电子计算机机房空调系统的运行效率[1-2]。在经济建设事业快速发展的趋势下,各个企业和事业单位逐渐建立了电子计算机机房。电子计算机机房空调系统与传统建筑的空调系统存在一定的差异,传统建筑的空调系统消耗功率较低,气流组织循环的效果较好,具有较高的安全性与可靠性;而电子计算机机房空调系统为了保证计算机设备能够稳定地运行,需要及时将设备产生的热量散发出去,为计算机设备提供恒温恒湿的运行环境[3-4]。电子计算机设备的发热量较大,产生的能耗较多,对于设备运行环境的洁净度要求较高;而传统的计算机机房空调系统的气流组织能力较弱,不能保证机房空气的湿度,组织送风与回风温度差距较大,不利于电子计算机设备的连续运行[5]。综上所述,本文提出了电子计算机机房空调系统气流组织优化设计,通过本文的设计,改善传统空调系统气流组织存在的不足,为计算机设备的运行提供安全和可靠的环境条件。

1建立电子计算机机房空调系统模型

本文设计的电子计算机机房空调系统气流组织优化方法,首先使用Gambit设计软件,对电子计算机机房建立模型。通常情况下,电子计算机机房采用侧面送风、上面回风的气流组织方式,空调系统内的部分装置安装在吊顶内部,例如风盘和新风系统等[6-7]。本文建立的空调系统模型,设置风机盘管送风口尺寸为850mm*150mm,对应的回风口尺寸设置为450mm*150mm。保证空调系统的运行安全,将系统的额定送风量设置为725m3/h,当空调系统运行状态出现变动时,根据实际情况及时调整额定送风量大小。根据空调系统风机盘管的结构与参数,设置系统内新风口尺寸为125mm*125mm,相应的新风量为105m3/h。大多数的电子计算机机房层高为3.85m,因此,设置模型中的底部标高为2.75m。通过构建的模型,获得电子计算机机房的参数要求,如表1所示。表1为本文设计的电子计算机机房参数要求,严格按照上面设置的尺寸和风量参数建立计算机机房空调系统模型,保证气流组织优化方法结果的精度。

2预处理风速条件

上述电子计算机机房空调系统模型建立完毕后,根据模型中设置的风口尺寸以及风量,通过一定的计算方式计算出风速,并对风速条件进行预处理。电子计算机设备运行过程中,每次释放的热量较大,对空调系统风速运转的要求较高[8-9]。本文采用离散方程来计算计算机机房空调系统的风速参数。将上面建立的空调系统模型进行划分,划分为不同大小的网格结构,采用梯级处理方法,将模型中的部分位置进行加密处理,保证模型中的网格最小尺寸不小于15.55mm,最大尺寸不超过228.55mm,严格控制每个网格的质量,提高风速计算的效率与结果准确度[10]。(1)其中,ρ表示空气扩散系数;表示在方向的气体流速分量;表示在方向的气体流速分量;表示在方向的气体流速分量,单位统一设置为m/s。基于上述的空气流动连续性方程,获取电子计算机机房内微空气元素在单位时间内的质量增量。将室内的屋顶和所有墙壁均视为绝热边界,送风口的边界条件是将送风口设置为速度入口边界,回风口的边界条件是将回风口设置为自由回风边界。模拟计算机机房的气流组织环境,设置水平气流的速度矢量,方便获取截面气流的速度矢量。当气流从空调系统的吊顶风盘吹出时,受到后气流的影响,气流向下进行流动。当空气气流水平流经电子计算机设备,气流不断上升进入回风口。设置空调系统的通风形式为下端送风上端回风,将设备产生的热量排除室外。提高电子计算机机房的吊顶高度,增加至548mm,采用分布式风口,设置出风口覆盖面积与原始覆盖面积相同,将机房内的多个出风口进行合并,合并为1个大型出风口,位于电子计算机设备的正中央,送风方式设置为垂直送风,减少吹风对电子设备造成的损害。拆分回风口,将原始的2个回风口根据位置特征进行拆解划分,拆成4个结构回风速度与性能相同的小回风口,分别布设在计算机的总机附近,提高机房内的回风速度与气流组织效果。

3电子计算机机房负荷计算

电子计算机机房的负荷一般包括墙体、窗户、电子设备和人等,其中电子计算机设备以及服务器运行所产生的负荷称为显热冷负荷。机房负荷具有一定的特点,以发热量大为主要特点,所以机房需要24小时制冷,保证电子设备与服务器运行环境的安全。采用一定的计算方式,计算出机房的空调负荷,结果如表2所示。表2为本文计算的电子计算机机房空调负荷,根据负荷结果设计空调机组的安装方式。现阶段,计算机机房空调系统的空调方式包括风冷蒸发式空调机组、水冷蒸发式空调机组以及冷冻水型空调机组3种。根据机房空调方式的不同,采用的空调机组也不同。本文设计的气流组织优化方法,采用冷凝器对空气循环水进行冷却,安装冷却塔装置,布置循环式冷却水管,保证循环水能够在较短时间内完成冷却循环。根据电子计算机机房的实际分布状况,设置机柜的布置方式,通常情况下采用背对背方式布置,主要目的在于方便机房内形成冷热通道分离的模式。机房内的热空气通过空调系统的顶部进入,经过冷却循环后,进入送风静压箱,通过系统内的穿孔地板循环进入机房。在送风过程中,严格控制末端送风的温差,保证循环送风的风量。将空调系统的孔板风口尺寸调整为550mm*550mm,促进风量的稳定流通。调节主机房的温度与相对湿度,保证主机房与机房外的压力差大于5.65Pa,促使空调系统的风量达到最优的效果。电子计算机机房风量的计算公式如下:(2)公式(2)中,表示机房空调系统运行的风量;表示电子计算机机房的面积;表示电子计算机机房的实际有效高度;表示电子计算机机房空调系统的换气次数(通常情况下取值为2.5次/h)。根据计算得出的风量参数选择与空调系统匹配的风机,通过风机的过滤作用,保证空气中的尘粒数达到空气洁净标准,最终循环进入电子计算机机房。

4实验分析

4.1实验准备

为了验证本文设计的电子计算机机房空调系统气流组织优化方法的有效性,综合考虑机房内的环境因素,进行了如下实验分析。首先选定实验的目的和指标,本次实验的目的是测试电子计算机机房空调系统气流组织的送风均匀性是否良好,是否能够有效地提高机房内部空气的散热效果、保证机房的制冷性能与空气的流通。实验的指标设定为空气流动速度与温度的不均匀系数,对不均匀系数进行测试判定,指标越小,表明送风均匀性越好,则证实本文设计的空调系统气流组织优化方法合理有效。首先,以空调系统的送风布局、孔隙率、架空高度为主要因素,采用顺序标记的方式分别标记为X、Y、Z;然后,结合正交实验的方式,选取不同的水平,标记为水平1、水平2、水平3等,构建本次实验的因素水平表以及实验方案,如表3所示。表3为本次实验构建的因素水平表和实验方案,根据实验方案的不同,计算出空调系统的出风速度不均匀系数、进风温度不均匀系数等指标。

4.2结果分析

设置本文提出的电子计算机机房空调系统气流组织优化方法为实验组,传统的RNM空调系统气流组织方法为对照组,对比两种气流组织方法的各项不均匀系数指标,指标数值越小,表明空调系统的送风效果越好,如表4所示。通过表4的指标对比结果可知,本文设计的空调系统气流组织优化方法,在各项不均匀系数指标方面的数值均小于传统的气流组织方法,证明本文设计的气流组织方法的送风效果更好,能够有效地提高电子计算机机房空调系统运行的效率,为计算机设备的运行提供安全稳定的环境。

5结论

机房空调范文篇3

阳泉供电局生产运行计量楼位于阳泉市德胜东街和三角线交叉口北侧。该大楼总建筑面积11507平方米,楼高地上15层,地下2层。中央空调面积10153平方米,建筑设计高度63.3米。根据甲方要求冬夏季均考虑空调,采用电力作为能源。夏季采用冰储冷空调系统、冬季采用水储热空调系统,采用此方案不仅可以降低空调系统的电力容量,而且充分利用了夜间廉价的低谷电力储存冷热量,满足在电力高峰期的空调冷热负荷需要,节约系统运行成本,冷水主机、电锅炉及其辅助设备的容量和功率将大大减少。以下主要介绍冰储冷,对水储热只作一简介。

二、冰储冷空调系统工艺设计及设备造型

1、本工程按冰储冷空调分量储冰模式设计,经计算空调系统需配备空调工况制冷容量为85RT的双工况螺杆冷水主机两台,储冰装置储冰容量为800RTH,主机耗电量62KW/台,双工况主机可分别在空调和制冰两种工况下运行。

2、储冰装置:双金属芯心冰球空调系统经温州体育馆,上海锦都大厦、杭州国际大厦和温州海龙大厦等十几个工程应用,证明效果良好。为此,本工程设计选用双金属芯心冰球系统,系统总储冰量为800RTH,储冰容积为60立方米,双金属芯心是由PE塑料吹制而成,外型设计有伸缩箱,允许在储冰,溶冰过程中,蓄冷剂相变而引起膨胀与收缩,在冰球中心置入金属芯片促进热传导,其主要优点如下:

(1)乙二醇水溶液导入冰球中心减少结冰厚度,传热效果较无金属芯心增加30%。

(2)金属芯心有利于物理晶核的形成,减少了过冷度,将成核温度提高至2.7摄氏度。

(3)双金属芯心增加了传热速度,结冰溶冰速度快,可实现按分量储冰模式设计在部分时间内全量溶冰供冷空调。

(4)含有金属物配重冰球不会因结冰会上浮,因此储冰罐可以为无压容器且可放置在建筑箱子基地下,不占有建筑有效空间。

(5)乙二醇水溶液在球外循环系统设计简单,与传统空调系统冷冻水流程相类似,系统扩建容易,储冰容量增加相当方便。

(6)冰球由国内合资生产价格合理对储冰空调系统应用经济效益好。

3、板式换热器:板式换热器将储冰系统的乙二醇回路与空调系统回路隔离,板式换热器水侧进出口温度为12℃/7℃,乙二醇侧进出口温度为5℃/10℃,经板式换热器选型软件计算,选用热量为900KW板式换热器一台。

4、水泵:经计算水泵的型号及数量选用如下:

初级乙二醇系KQL80-125三台(65m3/h,18m,5.5kw)

次级乙二醇系KQL125-125A两台(86m3/h,18m,11.0kw)

次级乙二醇系KQL65-125A一台(20m3/h,16m,2.2kw)

冷冻水泵KQL100-200B三台(80m3/h,36.6m,15.0kw)

冷冻水泵KQL80-160(I)A三台(75m3/h,28m,11kw)

冷却水补水泵KQL50-250A两台(11.6m3/h,70m,7.5kw)

5、冷却塔选BLSSJ100冷却塔2台,冷却塔水量100m3/h,,电机功率为2.2kw系统流程见工艺流程图(一)

工艺流程图(一)

三、水储热空调系统工艺设计与设备选型

1、根据设计计算本大楼冬季空调需要配备HYDRW-900-0.6电热水锅炉900KW两台,一用一备,制备90℃-70℃热水。

2、冬季空调热水循环泵与冷冻水循环泵共用。

3、储热热水循环泵配备70-80m3/h,h=20m,n=11kw两台一用一备。

4、储热槽,储热量7200kw/hv=200立方米。

5、板式换热器换热量850kw。

系统流程见工艺流程图(二)

工艺流程图(二)

四、辅助设备

1、自来水进入系统之前经软化处理,选择一台处理水量为4-5t/h的钠离子交换软化器。

2、软化水经过-4立方米储水箱后分成两路,一路由补水泵输送到冷却水补水箱。另一路经过一台总容积为1.56立方米,工作压力为0.6-1.0mpa落地式气压膨胀水箱自动补充散失的循环水。

五、系统运行模式

根据阳泉市气候特点和空调实际需求储冰系统可按以下四种工作模式运行

1、主机制冷模式:在晚22:00-7:00期间,双工况主机制冰储冷800RTH。

2、融冰供冷模式;此时不开主机,冷量由融冰提供,此模式可在春秋过渡季节或冷负荷较小期间运行。

3、主机供冷加融冰模式:当负荷较大时,选用该模式提供冷量。

4、主机供冷模式:该模式下,主机负担大楼的全部冷负荷。

六、自控系统

自控系统用于控制空调系统在不同工况下的运行和参数检测其基本功能有:

1、根据工况要求控制电动阀门的开关。

2、主机的开关及各种信号收发控制。

3、水泵冷却管的开关以及各种信号收发控制。

4、根据冷冻水回水温度调节温控电动阀保证回水温度恒定,使空调系统达到舒适节能的目的。

5、自动检测系统不同的温度、流量、溶水速度和结冰速度。

6、自动制冰,制冰结束自动停机。

7、显示记录各种运行设备的主要参数。

8、对系统及设备出现的故障及时报警。

9、友好的人机对话界面所有参数可通过操作面板设定。

10、楼宇辅助设施供水排污供热消防排烟等也可纳入统一集中控制管理。

七、运行情况

该工程2000年10月9日竣工,经全面调试达到设计要求。冬季工况及夏季工况系统运行正常,自控装置工作有效、可靠。夏季冷水供回水温度为7℃/12℃,冬季热水供回水温度为65℃/55℃。

八、结束语

储冷空调系统工艺设计时应注意以下几个方面问题:

1、常规空调选用制冷机,一般都以其空调设计负荷所需的最大能力作为容量选定标准。储冷空调系统则须根据不同功能建筑物的有关资料,室内温湿度要求及当地气象资料,计算出不同性质房间质的时空调冷负荷值,然后加以逐时累加,得出设计日建筑物的空调冷负荷曲线,这是做好储冷空调的基础。根据当地夏季的气象资料,计算出建筑物逐月的空调制冷量,以此作为计算空调运转费用的基础。

2、根据不同冰储冷设备的特性进行储冷系统的设计,应满足以下4个过程:(1)制冷机组的制冷蓄冷过程;(2)制冷机组制冷过程(3)储冰设备释冷过程;(4)制冷机组与储冰设备同时进行制冷、释冷过程。

3、冰储冷空调系统的辅助设备选择必须符合冰储冷系统的要求。如水泵、调节阀、控制阀、热交换器等,如果选用不当,将给冰储冷空调系统的正常运行带来不良后果。

4、在冰储冷空调系统设计中应同时考虑系统的运转方式策略和负荷管理策略,就尽可能保证所有制冷机组长时间在满负荷或高效率、低耗电率的条件下运行;同时要使储冷设备保证在用冷高峰期满足负荷要求,充分发挥储冷设备的作用。

参考文献

1、陆耀庆,主编。实用供热空调设计手册。北京:中国建筑工业出版社,1993。

机房空调范文篇4

关键词:监控;机房;空调;加湿;规范化

一、前言

在现代信息技术快速发展的背景下,石油企业现代化计算机房的安全管理受到广泛关注,这主要是因为其运行环境较为复杂,一旦出现问题不仅会影响到整个系统的正常运行,也容易造成各种各样的安全事故,进而带来更大的损失。随着油田信息化建设的高速发展,信息设备的大量投入,使得传统机房管理模式以及运维技术已经不能适应现代化信息安全的管理需要[1]。目前,研究院计算中心机房保障着全油田A1、A2系统、油田勘探开发数据库、地震资料处理集群、公共服务器、集群存储、核心网络等众多的油田及院内重点设备,由于机房场地设施陈旧、监控设备缺失、运维人员短缺等原因,存在着一定安全风险和管理隐患。随着油田信息化建设的高速发展,信息设备的大量投入,使得传统机房管理模式以及运维技术已经不能适应现代化信息安全的管理需要。为保证计算机房的安全高效运行,需要严格做好运维与安全监控管理工作,探索新的管理模式与管理实践,采取有效、高效的措施进行管理优化,建设具有现代化优势的绿色计算机房,从而提高其运行的安全性、可靠性和稳定性[2]。

二、功能模块

(一)低成本安防监控系统

当前,数据中心、云计算中心已经成为支撑现代化企业正常运营的中心,机房区域的精细化管理举足轻重,任何一个由于环境因素或人为失误而造成的意外系统中断或设备损坏都可能会带来巨大的损失,而为了减少这种损失,需要先进、可靠的机房监控预警系统来实时采集和感知系统和设备的运行状态[3]。监控预警系统必须能够随时随地观察和监控到机房的情况,并能及时地发出预防性报警,通知有关人员采取措施,防止事故发生。完善的机房监控系统应该具备三大特点:a.能够实现从设备运行情况到机柜微环境再到机房整体环境多层次的监控;b.有丰富的阈值设置以监测出危机的存在,并能有丰富的预警方式和预警流程,保证相关人员能够收到警讯,达到预警的目的;c.网络化、智能化,能够随时随地通过网络查看机房内的情况。本系统总体上分为硬件部分和软件部分。硬件部分包括服务器、存储、交换机、传感器等部署在机房内部。软件部分分为两类:一类是通过对硬件智能出口的数据采集部:仅采集原始数据(如温度、气体、湿度、浓度等),并以UDP协议上传到服务器;另一类则是与图像监控相关:从摄像头读取监控数据,利用FPU运行机器学习的预训练模型推理,分析出摄像头捕捉到的图像中的物体名称、位置、大小等属性参数,再将参数包以UDP协议上传到云台上。如图1。利用智能摄像头、水侵、温度传感器等低成本商用安防设备,自建“无线+有线”的物联网模式。同时,利用智能摄像头、水侵、温度传感器等安防设备,自建“无线+有线”的物联网络模式。自动报警信息服务是本系统的核心功能之一,对机房自动监控平台的自动化效率产生直接影响。自动报警信息服务使用了一套算法来自动监控是否监控数据出现异常。如果出现异常,根据管理员的设置异常信息反馈机制,通过自动报警方式及时发现问题,并在第一时间进行解决。利用以上主要功能来监控计算机房的环境数据,通过数据阈值设定和对比自动判断数据异常,对监控数据进行处理,提供时间区间监控数据展示,方便监控平台管理员回溯监控数据。系统大屏幕可24小时实时监控机房区域运行情况,相关人员可通过手机实时获取监控视频、温湿度、漏水等异常机房状态。本系统的设计与开发,确保在最短部署时间内恢复对计算机房的监控和安全管理,有效解决了特殊情况发生期间人员无法到现场、无法实时巡检的问题,保障了机房环境的安全[4]。

(二)空调优化改造

计算机房空调制冷系统送风气流走向的科学规划是解决机房环境温度问题的必要条件,也是实现节能增效的有效途径。目前机房专用空调上送风方式主要采用风帽直接吹送和风管送风两种常见方式,但在空调实际安装过程中,容易受到空间的限制,导致气流短路循环,冷凝器的热量无法及时散出,导致系统高压偏高,高压跳机,影响设备运行。另外,数据中心机房普遍存在的问题是冷凝器大规模集中布置,容易出现严重的散热集中问题。对于室外机散热不良的问题,常规解决方法是对空调外机移位,加强通风,或者增设水喷淋冷雾系统等方法。这些方法比较简单,在空旷的场合下可以起到一定的效果。但在室外空间有限的情况下,倘若将空调外机移位,放大空调外机散热量,会造成气流短路,使风冷型冷凝器的热量无法散出,导致系统高压偏高,甚至高压跳机影响空调正常运行,进而影响机房环境和设备安全。此外,两种送风方式由于造成机房内空调送风断面过大,且系统调节性能较差,易造成局部发热源部分送风量不足,热量不能及时散发而造成局部过热现象[5]。且上送风方式由于在整个机房空间内冷、热气流混合交叉现象严重,制冷效率偏低。因此,如何解决机房空调的散热问题,对数据中心机房场地建设和维护来说都是一个必须解决的事情。为解决目前机房内存在的局部过热问题并使机房内气流组织的合理高效从而实现较好的节能效果,制定并实施集送风、加湿、更换大孔径镂空地板一体化的综合方案,空调采用下送风口连接新型消音静压箱(竖向分配气流)方式,并在送风路径上均匀布置加湿水槽,在机柜之间配置大孔径镂空地板,这样在下送风过程中,风会加速水槽水蒸发,从大孔径镂空地板中吹出,循环往复,最终充满整个机房,大幅提升空调风冷循环效果和制冷效率,节约能耗,同时使机房整体湿度达到标准。静压箱作用:使送风系统减少动压损失、增加静压、稳定气流、减少振动、降低噪音、增加送风距离、提高通风系统的综合性能。实现原理:机房空调风管为低压型,定制大边长为1.5m的静压箱,不锈钢板材厚度为1.2mm(长期风蚀下保持密闭,达到集风降噪效果)。另外箱体内部与空调出风口连接断面设有缓冲槽和吸声导流片,可有效稳定气流,减少噪音。机房在层高满足的条件下优先采用“下送风+静压箱”模式。此模式送风方案在工程应用中,要达到理想的效果,应注意以下环节:a.地板下只准通风,严禁布放线缆(消防用线缆除外);b.架空层下有效净空高度一般应控制在350~500mm范围内;c.送风距离易小于15m。若送风距离超过15m,可以考虑两侧安装空调送风或地板下安装风管进行远距离输送;d.地板架空层下的水泥楼面应铺设不燃烧材料制造的隔热保温层和保护层,防止楼层水泥面或下层天花板结露。通过此模式的设计和准备,采取国际标准安装施工,按照机房30次/小时的循环风量标准及满足649.6KW设备制冷要求,调整空调设备为南北横向放置,增加静压箱及更新大孔距镂空地板,增强送风量及送风距离,降温效果明显,大幅提升制冷效率。如图2。

(三)优化自主加湿模式

计算机房的整体运行环境尤其是温湿度等参数,对硬件设备的安全性和稳定性起着至关重要的作用。机房原始采用定期更换加湿罐的方式进行加湿,这不仅大大提高了运维成本,加湿罐搬运的安全性问题也日益凸显。由此可见,机房管理的重点是合理优化场地环境布局,提高场地设备效率,并淘汰高能耗、低性能的老旧空调设备。为此,我们结合原有机房场地设备运行实际情况开展分析调研,对机房场地设备和环境设施进行优化改造,提高了设备利用率和冷热交换效率,并实现了减少场地设备投资,有效降低运营投资成本的目标,提出了三类解决方案:a.解决机房机房制冷能力不足问题。依据现代化机房设计理念,制定优化方案,将原来的20台效率低的老旧空调,整合为11台,减少了工作设备数量,提升了单台空调制冷性能,保障了机房所需制冷量。b.解决机房制冷量利用率低的问题。依据机房场地环境,将计算中心主机房七台空调位置进行优化调整,采取国际标准安装施工,新增了静压箱架,使冷风更集中,传送距离更远,大幅提升空调制冷利用率,节能降耗效果明显。c. 提高空调室外机散热效率。一是利用二楼机房室外平台空间大的特点,将三楼机房室外小平台上的空调室外机迁移到二楼大平台上,解决了室外机西晒和空气流通不畅等问题。调整后,空调高压故障率明显减少,提高了夏季抗高温能力。二是调整原室外机摆放不合理的方式和布局,改卧式为立式,增大了设备通风接触面,使气流更流畅,也使得设备便于维护,降低了设备故障率。根据以上解决方案,机房采用优化自主加湿模式,参考B类机房温度18~28℃、湿度30%~70%的运行标准,利用水分子物理蒸发原理,采用定制水槽定时加湿方法,利用空调送风风力加速水表面积蒸发过程实现自然加湿,加湿及降温效果明显,大幅度节省加湿罐费用。如图3。

(四)上走线+目视化结合模式

计算机房原有线路为地板下走线方式,各类线缆占据地板下空间,严重影响机房空调送风效果,且换线、清理、线路检查等情况发生时也存在一定安全隐患。因此,本文参考机房国标施工标准,设计并实现了机房上走线改造工程,完成了计算机房上走线桥架安装与电缆敷设,新增网线和电缆等已全部按类别分类上架;相比之前,除线缆铺设规整、美观外,还极大地减少了各种线缆对空调送风的阻挡,便于线路检查,可及时发现线缆过热、起火、老鼠啃咬等风险隐患,有效防止水侵危害,减少数据通信线缆本身的信号传输串扰等问题,大大降低维修成本,提升运维效率。按照QHSE管理规范与相关安全标准,充分利用标识牌,定置划线让物在其位,安全标识让机房场地内相关人员警惕危险,随时了解机房管理规程、操作流程、安全事项、环保要求,清楚相关设备负责人及运行状态,自主提醒与警示异常现象,提高维护效率和服务质量。如图4。

(五)应用效果及效益

1.实施机房空调设备“下通风”+“强散热”+“降能耗”方案,优化机房空调设备管理模式,解决了机房环境高温问题、高耗能问题,提高了机房专用空调室外机散热效率。解决了空调送风受阻,线缆过热、水侵危害、信号传输串扰等问题,大幅提升空调风冷循环效果和制冷效率,总体节约大量资金,使机房整体湿度达到标准。2.搭建并完善“软硬件一体”“无线+有线”的物联网+安防管理平台,主要实现了数据自动采集、异常数据识别与反馈、自动报警、高效响应等功能,实现了机房全面监控管理。契合绿色发展理念,有利于推进绿色建筑高质量发展,为员工营造良好的办公运维环境,提高运维效率和服务质量,最终使机房评价达到绿色一星级标准。3.优化机房线路布局改造方案,设计并实施机房“上走线工程”,减少了由于虫鼠啃咬等带来的安全隐患和信号传输串扰,大大降低维修成本,提升运维效率。实现了计算机房基础设施目视化管理和规范化运维,大幅提升机房整体质量环境和综合管理能力,使空调设备风冷循环效果和制冷利用率得到提升,在温湿度达标的同时最大限度节约能源和费用,提高了运维效率和服务质量,适合在油田计算机房推广使用。4.通过对空调风向和风道的调整改进、对机房线缆上走线实施改造、低成本安防系统建设以及机房规范化管理,实现了机房场地环境设施和管理模式的优化升级,提高了空调设备利用率和冷热交换效率,从而减少场地设备投资规模340余万元,改造后设备年节约电费41.29万元,有效降低了投资和运营成本,机房管理能力得到大幅提升。

三、结语

本文主动探索现代化绿色计算机房建设方案,结合机房现代化管理标准规范,设计并实现了提高机房运行环境和运行效率新办法、新途径。从设备位置优化调整与技术改进、上走线方案实施、自主优化加湿、低成本安防系统建设、目视化规范管理等方面,对机房场地环境设施进行了优化改造,利用科学管理与智能化技术,全面提高了机房运维管理能力,不仅节省高额的投资、运维成本,还提高了管理效率,最大程度地保障机房平稳运行,机房环境安全可靠性得到大幅提高。从整体的角度来看,计算机房的现代化建设和管理包括很多方面,伴随着互联网技术的发展,有越来越多的新技术能够应用到机房的建设当中,计算机机房的现代化建设是必不可少的,更应该紧随时代的脚步大力发展。随着 5G 及智能化新技术的来临,相信计算机房管理还会更加多元化发展。随着 5G 及智能化新技术的来临,相信计算中心机房管理还会更加多元化发展。通过制度完善、平台搭建、管理提升等措施,计算机网络研究室以技防代替人防,结合设备设施基础现状,利用科学管理与智能化技术,全面提高了机房运维管理能力,不仅节省高额的投资、运维成本,还提高了管理效率,最大程度地保障机房平稳运行,机房环境安全可靠性得到大幅提高。

参考文献

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[4]张峰.浅谈计算机机房的建设与日常管理维护[J].中国科技博览,2011(30):19-19.

机房空调范文篇5

现代各种型号的调控设备其内部元器件主要采用半导体组成。因为集成电路体积不断小型化,致使机房单位容积发热量增大,设备负荷占整个机房总负荷的60%-80%,甚至更高。针对提高高热流密度通信机房空调系统的换热性能的研究具有实际的经济意义,而机房的热量是通过空气的流动把设备的发热量带走,影响热交换性能的主要因素是机房内的气流组织形式,合理的气流组织形式可以最大限度地提高空气的对流换热系数。

2.机房空调常用节能技术

在空调全年运行的通信机房内,空调用电能耗很大。由于以下原因,空调系统长时间处于非满载运行状态:(1)通信设备对空调系统要求较高,设计时安全余量较大;(2)设备分期安装、分期投入运行,通信机楼启用初期空置率较高;(3)空调系统的制冷量是用夏季空调计算温度计算而得,在其他季节,室外温度降低,冷负荷变小。因此,通信机房的空调系统的节能潜力是比较大的[4]。针对通信机房的不同用途,采取的节能措施有所不同。以下对几种常见的机房空调节能措施进行分析。

2.1采用变频技术

变频器应用于空调系统可实现对水泵、风机等设备的无级调节,有利于空调系统的节能。在空调系统非满载运行时,通过调节冷水流量来调节空调系统的出力。在调节冷水流量时,通常采用阀门节流调节和水泵转速变频调节。空调水泵的耗电量占中央空调系统耗电量的15%~30%,所以水泵节能非常重要,节能潜力也比较大。采用交流变频技术控制水泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的有效途径之一。机房专用空调压缩机变频技术是利用变频器改变压缩机的供电频率,通过调节压缩机的转速达到控制室温的目的。空调每次启动时,先以最大功率、最大风量进行制热或制冷,迅速接近所设定的温度后,压缩机便在低转速、低能耗状态下运转,仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定,避免了压缩机频繁地开、停所造成的使用寿命的缩减,而且耗电量大大下降。

2.2改善气流组织

在通信机楼中,空调的气流组织不仅关系到通信设备的温度能否降到工作温度,还关系到空调的能效问题。通信机房常用的两种气流组织方式———上送侧回和下送上回或侧回中,下送风具有较高的冷却效率,能使空调系统达到较高的能效比。地板下空调送风技术作为一项空调设计的创新技术,具有提高换热效率、节约能耗、降低成本等优点。地板下空调送风技术的基础性研究,设计指导与设计工具的开发和已建项目运行性能数据整理对空调系统与建筑设施整合方案的开发都十分关键。对于高热流密度的通信机房采用下送风上回风的气流组织方式既可以取得很好的冷却效果,也可以节约能源降低成本,减少了施工周期,交换机房外观整齐、美观。较之于上送风的气流组织形式,下送风还避免了各送风口的安装与程控设备机架、线架及消防管道的安装的相互制约以及风管和风口设计与照明灯具布置的相互制约等问题。另外,由于地板下送风静压箱一般较之于风管大许多,所以下送风一般也没有上送风时一定要考虑诸如尽可能地使送风主管风速控制在某范围下,以减少阻力损失及噪音等问题。因此,下送风在国内外IDC数据机房中得到了比较广泛的应用。

2.3采用制冷主机群控系统

通信机房内往往有多台制冷主机。为了节能,在冷负荷随季节变化的情况下,制冷主机和辅助制冷设施的运行台数也应随着变化,而在负荷恒定期间,应当轮换开启不同的机组,提高制冷主机的运行效率。以上功能需要制冷主机群控系统来实现。制冷主机群控系统是根据负荷自动调整机组运行台数,能实现机组与水泵及冷却塔联动控制和设备轮换控制,具备完善的报警、图形显示操作界面、报表打印功能的系统。使用制冷主机群控系统不但可以提高制冷主机的效率,节省电能,而且可以减少多开主机带来的电量浪费。

2.4运行维护过程中的节能措施

机房空调范文篇6

关键词:节能;数字机房;传输

目前我们国家电力能源短缺现象日益突出,节能降耗已经成为全社会关注的热点。未来几年我国广播电视将进入一个快速发展期,预计今后广播电视传输机房数量会越来越多,规模也会越来越大,机房能耗将十分巨大。机房的高耗能,造成了全社会能源的巨大浪费。在此背景下,提出在机房中引入绿色IT理念,以建设绿色节能机房为目标,将低碳经济、节能减排理念引入新机房的建设,促进降低能源消耗水平,减少二氧化碳等温室气体的排放。我们国家制定的国标GB50174-2008对机房节能建设提出了要求,规范中明确指出:“为规范电子信息系统机房设计,确保电子信息系统安全、稳定、可靠地运行,做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保。

1节能机房的设计思路

近些年数字技术发展突飞猛进,我国能源的消耗非常巨大,作为广播电视的传输机房,怎么响应国家的节约能源的号召,建设具有节能特性的绿色机房就显得非常具有实际的现实意义。建设绿色节能机房主要是满足以下几个方面:首先是提高机房的可靠性;要考虑机房的可持续发展,为以后的发展保留空间;要响应国家的节能减排号召,尽量节省能源;机房的设计要能够实现机房高效管理;要设计成为以人为本的机房环境。绿色节能机房规划设计主要考虑以下几个方面的内容:1)首先是选择机房的位置,我们在机房建设前期不仅要考虑机房所处的地理位置,还要一起考虑建设机房内部的整体环境。为了保持机房的气密性,节能机房应该考虑采用双层窗户,这样会使机房有良好的气密性,防止机房内外温度的差异比较大,从而可以减少空调的耗能量,这样可以达到节能目的。2)在机房建设时,房屋建设的时候一定要考虑为机房外墙增加比较好的保温层,这样可以使机房的温度保持相对的稳定,减少机房的内外温差造成空调的工作量。3)在机房电力供应选择方面,一般机房都是多路供电,首先要考虑利用太阳能、风能等可再生新能源,利用这些绿色能源为机房提供电力供应。4)机房空调系统的安装设计比较关键,最好采用电制冷和自然冷却相结合的方式,安装时要考虑当地室外温度情况,选择合理的空调方案。5)在进行机房的设备布置时,要根据机房的结构和设备的安装情况尽量科学合理布置,使机房内的设备分布科学,机房内各处的温度尽量分布均匀。6)机房内线缆在施工安装时要科学合理,布线要规范整齐,不能杂乱无章。

2机房节能技术

传输机房内设备包括传输设备、监视设备、空调、配电柜、UPS电源、照明装置等,这些装置是机房的主要用电设备,所以重视这些设备的节能降耗就非常重要了。

2.1机房空调的节能选择

机房的温度对电子设备的影响非常大,温度过高或过低都将使设备容易发生故障。当前所有的传输机房都会安装大功率的冷热空调,所有空调的能耗都比较大。空调是机房温度控制最重要的设备,它的功能就是控制并保持着整体机房的温度,一定要采用新型的节能空调,使机房的温度保持相对恒定,这样就可以使机房设备的故障率明显降低。

2.2机房新型智能热交换系统

据权威统计,数字电视传输机房的电耗,空调能耗一般占机房能耗的20%~45%,有的甚至高达60%以上。因此,在保证传输设备正常运行的前提下,节能首先要从空调着手。目前传输机房的保持温度设备为空调器,由于机房设备比较多,发热量较大,在室外温度高时,就采用空调冷风运行模式。在室外温度较低时,就利用自然室外的自然冷空气,室外冷空气通过空气对流交换的原理和室内热空气进行交换,并根据室内的温度情况控制空调运行或关机。因此,在室外温度较低时,依靠智能换风系统的运行,可以关闭空调或减少空调的运行时间,满足机房设备正常运行,达到节约电能的目的。新型通风系统设备主要特点是:具有除尘功能。该设备系统通过过滤网,滤除灰尘和杂物,通过通风管道排到机房外,系统也可以自动检测防尘网堵塞,启动自动除尘装置,清洁过滤网上积累的灰尘和杂物,提高机房内环境洁净度和设备的节能效果,降低维护成本。本装置除排尘风道弯管设置在机房外,其它都设置在机房内部,不会降低机房的防盗性能。出风口可根据实际环境需要安装自动除尘装置,系统可根据需要设定自动除尘的条件,除尘装置自动清洁。据初步统计加装导风装置的节能系统其节能效率提升20%以上。运用先进的制冷及热交换技术,在室外低温的季节或时段,将室外低温新风引入机房,替代空调机调节机房温度是效果最好的机房空调节能方案。在传输机房内安装通风机组和排风机,当室外温度低于设定的临界温度的时候,由主机按设定程序通过空调机外设接口停止所有空调的运行,同时顺序启动使用的送排风机,将室外的干净的低温空气引入机房,达到降温的目的。如果与空调实现联动,在达到通风机组运行的条件时关闭空调,代替空调为机房调节温度,节约电能和延长空调压缩机的使用寿命。

2.3风交换技术

现在比较节能的另一种保持机房温度的方式是风交换节能技术。具体做法是依靠通风设备将机房内的热量迅速的向机房外排出,将室外的冷空气引入机房,有效地降低机房内部温度。在室内外温差大的地方可利用机房外的自然空气作为冷源,对室内环境进行冷却。当室外温度较低时,关闭空调,通过风节能系统将冷空气经过滤后引入机房对设备进行散热,从而减少空调使用时间,节约电能。在冬天寒冷季节,如果有发射机房,可以将发射机房的热量通过排风口传送至传输机房,使传输机房的温度不会过低。

2.4机房电源节能技术

机房电源设备主要是开关电源、UPS、蓄电池,它们的主要功用是将市电转化为机房设备所使用的电源,同时UPS和蓄电池可以滤掉电源的高频干扰,同时起到稳定电压的作用,此外UPS还具有断电保护的功能,防止突然断电影响机房设备正常工作,蓄电池可以保证断电时使用直流电设备的正常供电。UPS的供电效率越高,那么其能耗就越低。模块化电源管理技术就是从机房整体供电入手,将供电系统从集中供电向分散供电转变,通过控制功率模块的开通与休眠,使电源模块轮流供电,将功率模块的备份方式从热备份变为冷备份,减少处于轻载状态下运行的模块,会有效降低整体电力消耗。

2.5机房照明的节能

机房照明节能设计时要考虑机房的空间和设备摆放位置,在保证机房照度标准和照明质量的前提下,尽量减少照明系统中的能量损失。机房主要照明光源采用高效节能荧光灯,灯具采用分区分组来进行控制,对于无人的照明场所,可以关掉部分光源,以节省能源。机房照明一定要尽量选用LED照明。现在LED灯具具有使用寿命长、节能环保等优点。所以要尽量安装LED进行照明,其节电率达到67%,对机房的节能减排有积极的意义。

3机房设备的摆放与线缆的铺设要科学合理

数字电视传输机房在设备安装前要仔细计算机房的面积,要将设备进行合理摆放,做到设备摆放合理有序,还要考虑今后机房的发展做好合理的规划,使机房内各处的温度分布均匀。在机房布线时候一定要将连接线布放整齐,整齐的布线也可以提高散热效率。同时,合理布线能够减少维护人员的工作量,易于维护和管理。

4结论

机房空调范文篇7

1.1移动通信机房能耗状况分析

从整体看,移动通信公司的能耗包括:电耗、油耗和耗材,而电耗为其主要能耗,约占总能耗的80%以上,因此,移动通信公司的节能主要是指节约电能。移动通信公司的电能消耗大体包括:日常行政办公用电和通信网络运营用电两部分。日常行政办公用电占总用电的比重很小,这部分的节能工作主要靠加强日常行政管理实现,而通信网络运营用电的节能减排技术将是重点研究对象[1,2]。通信网络运营用电主要集中在通信机房内,通信机房中的电能消耗主要分为两部分:通信设备用电和机房环境用电。通信设备用电是指通信机房的主设备和配套电源等设备的用电,通常机房主设备包括:交换设备、数据设备、无线设备和传输设备等;配套设备主要指通信电源设备和蓄电池;机房环境用电主要包括:机房空调、机房照明和机房监控等用电。从大量实际工程数据粗略统计结果可知,在通信机房的总用电中,通信主设备用电约占45%,配套电源设备用电占8%,机房空调用电约占40%,而机房照明、机房监控等其他用电约占7%,具体能耗分布如图1所示[3]。从图1中可看出,机房设备用电和空调用电占总用电的90%以上,因此,笔者将重点研究通信机房设备和空调的节能减排技术应用。

1.2移动通信机房能耗状况存在的问题

目前,移动通信机房还存在相当数量技术陈旧、能耗高的通信设备,并且由于网络结构的不合理,导致网络结构复杂,网络层级较多,网元节点过多,增加了网络设备的能耗;同时还存在相当数量的通信电源设备缺少智能化控制功能,部分电源设备技术落后,供电效率很低,增加了供电系统的能耗。另外,很多通信机房的制冷方式还是基于先冷环境,再冷设备的方式,通信机房内的机架排列及送风制冷方式不合理,导致机房空调制冷效率低,增加了空调系统的能耗;同时,很多无线基站机房的空调系统也没有智能监控系统,为使基站机房中通信设备能正常工作,保持机房标准的环境温度,需要将空调长期处于开机工作状态,产生了大量的不必要的能源浪费。因此,在通信机房中采用先进的节能技术,是移动通信公司节能减排的必然选择。

2节能减排技术在移动通信机房中的应用

移动通信公司的通信机房大体分为两类:通信枢纽机房和无线基站机房。通信枢纽机房面积较大,机房内设备较多,产生的能耗也很大;单个无线基站机房面积较小,一般不超过20m2,机房设备不多,相比枢纽机房的能耗也较小,但移动无线基站数量庞大。截止目前,中国移动无线基站总数量已达40万个,因此无线基站总耗电量巨大,据粗略统计其耗电量约占通信网总耗电的70%以上。以下将分别讨论节能减排技术在这两类机房中的应用。

2.1节能减排技术在移动通信枢纽机房的应用

移动通信枢纽是移动网络的核心和汇聚中心,其通信设备较多,能耗较大。移动通信枢纽机房的主要能耗包括:通信主设备、配套电源设备和空调设备的能耗。因此,移动通信枢纽机房的节能减排主要是机房通信设备和空调的节能减排。

2.1.1移动通信枢纽机房主设备的节能减排技术应用

移动通信枢纽机房内的主设备是根据网络建设的需要依不同项目分期分批建设安装的,目前在网设备新旧交错,能耗指标也参差不齐。因此,移动公司枢纽机房主设备节能减排的技术应用主要从以下几方面考虑。1)对于早期安装的通信设备,在条件允许情况下,通过更换或采用技术改造等方式,淘汰高能耗、低效率的设备,合理调整用电负荷,以达到节能效果。2)对于新增设备,要选择高集成度、低能耗、采用节能技术的通信设备,将设备能耗指标纳入到设备选型的指标范畴。3)在通信网络设计中,应合理组织、优化网络结构,推进通信网络的IP化进程。通过IP化可简化网络结构,减少网元数量,节省设备资源,减少设备能耗,以达到节能减排的目的。4)提高机房内通信设备利用率,尽可能利用现有通信设备资源满足网络运行需求,以避免大量设备低负载运行,浪费电能。

2.1.2移动通信枢纽机房配套电源的节能减排技术应用

移动通信枢纽机房的配套电源设备主要包括:高低压配电、备用电源、UPS(UninterruptiblePowerSystem)和直流电源等。对于配套电源设备的节能,主要应关注以下两方面。1)合理的设备选型和容量配置以及设计安全、可靠、高效率的电源系统是通信电源设备节能的关键。首先,在通信电源设计中,应尽量减少供电环节,避免增加不必要的供电环节,减少由于供电环节过多造成的能耗;其次,合理设计导线路由,使供电系统尽可能靠近负荷中心,减少供电距离,缩短电缆长度,降低电能损耗;另外,合理设计供电方式,根据用电负荷的大小和机房实际情况,通过科学计算,灵活选用集中或分散方式供电,以达到节能降耗的目的。2)除要关注通信电源设备在设计和设备选型阶段的节能外,还应关注通信电源在运营过程中的节能,提倡合理的节能运行方式。在实际运营中,应根据通信机房内实际工作负荷情况,在保证安全的前提下,合理调整电源的工作模块。一般情况下,通信枢纽机房电源设计容量都是按满足一定时期主设备负载并考虑一定的冗余。因此,在机房使用初期,机房内设备较少,用电负荷远未达到设计容量,这个阶段可采用人工方式关断多余的电源模块,以提高电源模块工作效率;另外,要根据机房内设备重要等级,确定不同等级的保护方式,以减少电源的冗余度,达到节能降耗的目的[4]。

2.1.3移动通信枢纽机房空调的节能减排技术应用

通信机房的主要能耗是通信设备和空调,通信设备是机房运行的主体,其能耗指标由设备型号决定。在正常情况下,尤其是枢纽机房的设备,其节能潜力有限,而空调能耗占机房能耗的40%左右,其节能潜力巨大。因此,移动枢纽机房空调设备的节能应是重点关注的。通信枢纽机房空调设备的节能主要包括:机房空调设备本身的节能和机房空调环境的节能。

1)机房空调设备的节能。空调设备节能主要是采用节能技术的空调,如变频节能空调,它既可降低开关损耗,又可提高低频运转时的能效,该技术已经很成熟,并得到广泛应用。另外,通过对机房专用空调进行自适应控制技术,以达到节能效果。其实现方式是通过自动计算机房不同的工作条件、空调冷量分布环境等综合数据,动态跟踪计算空调外部环境的温湿度,精确控制空调送风量,使空调始终处于最合理的工作状态,优化冷量的利用效果,提高空调使用效果,达到节能减排的目的[5]。

2)机房空调环境的节能。机房空调环境节能主要是指通过合理布置机房内的空调机组、风路及设备机柜排列,形成机房内有组织的气流流向和流量,实现精确、高效的送风方式,以节省空调机组的用电量。在设计机房内气流组织时,首先遇到的是送风方式的问题,通常机房空调送风方式分为两种:上送风和下送风,上送风方式是上送风侧回风,一般采用射流+弥漫方式送风,这种方式气流组织比较混乱,冷却效果不好,即使采取一些补救措施,存在问题仍然较多;下送风方式是下面送风侧面集中回风的送风方式,从气流热压原理以及大量实际工作和运营经验证明,下送风方式更为合理。其次是机柜排列问题,在早期,为保持机房内的设备美观、整洁和维护方便,机房内每列机柜都是朝一个方向排列的。而通信机柜内的散热部分主要在机柜背面,空调送入的冷风从机柜正面进入,在机柜内经过冷热交换,带走热量,热风从机柜的背面吐出,因此,机柜朝一个方向排列方式容易造成前排机柜吐出的热风被后排机柜从正面吸入,这样后排机柜进风温度会明显高于前排,使机房内温度分布不均衡。要保证设备处于良好的工作温度,就会使机房总体制冷增加,增加了多余能耗。为此,从节能及合理的气流组织角度考虑,相邻两排机柜采用“面对面”和“背靠背”的方式排列更为合理,具体机柜排列与气流组织如图2所示。由于通信设备都是采用正面进冷风、背面出热风的交换方式,因此,这种机柜排列方式可以很自然地形成冷热风道隔离,避免了不必要的冷热交换,可大幅提高空调系统的制冷效率,减少空调耗电。因此,对于新机房建议采用下送风方式和机柜“面对面”和“背靠背”的排列方式,以便合理组织气流。由于早期节能观念不强,因此机房建设时大多采用上送风方式,机柜也是按一个朝向排列,对于这种情况的机房,应视具体实际情况,进行适当改造。如有条件可加装风管、风帽及冷热空气隔离挡板,以使冷热空气相互隔离,做到对通信设备的精确送风,并能在一定程度上起到节能的效果[6-10]。

2.2节能减排技术在移动无线基站机房的应用

通信基站一般由无线主设备、配套电源设备、传输设备、数据设备和空调设备等组成。由实际工程和运营调查的大量数据可知,通信基站中无线主设备耗电量约占基站机房总能耗的42%~46%,空调耗电量约占基站机房总能耗的45%~48%,配套电源占总能耗的7%~9%,照明、监控等其余部分约占总能耗的2%~3%。因此,通信基站的节能应重点关注无线主设备和空调及电源的节能技术[11]。

2.2.1通信无线基站机房主设备的节能减排技术应用

通信基站无线主设备的主要节能技术有3种:分布式基站组网技术、载频智能关断技术和多密度载频技术。分布式基站组网模式最初源自于第三代移动通信中的“BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RemoteRadioUnit)”的组网模式,它将传统的无线基站分为BBU基带和RRU射频模块两部分,利用光纤替代传统的射频馈线,将射频模块RRU部分拉远,这种模式减少了射频馈线导致的损耗。同时,因RRU一般都不需要新建机房,因此,采用分布式基站组网技术,可达到节能减排的目的。一般情况下,无线基站的载频配置都是按满足实际测试的忙时话务量考虑的,而实际上无线基站的业务量在时域上是不均衡的。在业务量小时,载频利用率会降低,载频智能关断技术正是针对话务量的这一特点设计的。当话务量小时,适当关闭部分载频、时隙甚至是信道与板卡,以提高载频利用率,节约电能。多密度载频是在一块单板上集成多个载频收发信机,共用基带、射频、功放和电源单元,相对于单载频和双载频,其能耗更低[12]。

2.2.2移动无线基站机房配套电源的节能减排技术应用

移动基站电源节能技术主要包括开关电源整流模块休眠技术和蓄电池恒温箱技术。通常移动基站电源容量是按无线主设备负载和蓄电池平均充电电流进行配置的,受蓄电池充电电流的制约,通信电源整流模块设置的冗余很大。正常情况下负载率不高,而清晨和晚间时段业务量小时,负载率会更低,使电源模块的使用效率降低。因此,根据基站通信电源的这一特点,通过监控模块实时控制冗余电源模块进行休眠,自动对冗余电源模块进行软关断或开启,减少电源模块的空载损耗,降低不必要的电源模块能耗,节约电能,提高电源运行效率。移动基站蓄电池对环境温度要求较高,当温度降低时,蓄电池容量会减少。例如,通过实际测试数据表明,当蓄电池温度从25℃降到0℃时,蓄电池的容量就会下降到额定容量的80%左右。当温度过低,还会对蓄电池的使用寿命产生严重影响,而温度过高也会使蓄电池的使用寿命受到影响。因此,采用专用蓄电池恒温箱,降低蓄电池的温度,而不是把整个机房的温度都降低,同样也可以达到节能的效果。

2.2.3移动无线基站机房空调的节能减排技术应用

移动基站机房面积都不大,大多不超过20m2,机房内设备不多,产生热源主要是无线主设备,其业务量在时域上也不均衡。因此,散发的热量在时域上也不均衡,并且机房外部温度环境随着季节和时间的不同,变化也很大。传统的制冷方式为保持机房内的温度,空调机要长时间工作,产生大量的多余冷量,造成大量不必要的能耗,因此,基站空调节能潜力很大。当前基站空调节能采用的新技术为基站一体化空调节能系统,其模型如图3所示。该系统由中央空调控制器、进风机、出风机、温湿度传感器等4部分组成。进风机、出风机组成通风系统,中央空调控制器和温湿度传感器组成控制系统,用于测试室内外温湿度,并判断控制通风系统和空调机的工作状态。采用基站一体化空调节能系统,可充分利用基站机房室内外温湿度环境。当室外温度低于室内,通过引入室外大量冷空气,对室内自然降温,同时,排出机房内热空气。依靠大量的空气流通,实现机房内散热,以低功率的通风系统替代高功率的空调机,达到节省电能的目的。同时,系统也减少了空调的工作时间,延长了空调的使用寿命。实践证明,此种节能方式在实际工程中效果相当明显[13-17]。

3结语

机房空调范文篇8

论文关键词:节能环境供电系统空调系统新风系统

油田地震资料处理中心是运用大型专用计算机系统对物探地震资料分析处理的部门,机房场地设备是保障计算机供电、机房环境的重要环节,每天24弓咐不间断运转,耗电且居高不下。工作人员责任心差、设备带故障运行等原因,造成电能损耗非常高,为了提高机房各保障系统的高可靠性和高可用性,在保证运行环境良好,最大限度规避运行风险的同时,还应重视系统经济、节能运行。

1机房主要热源

机房房间内的热负荷,都需要用空调器产生的制冷最,平衡抵消这些热最,它主要来自以下几个方面:

(1)从屋顶、堵体,楼板,门窗等传导到室内的热量。

(2)从门窗开启处,新风门,各种缝隙、孔洞通过室外气流传入室内热傲。

(3)阳光从门窗直接射进室内辐射热。

(4)机器设备产生的热量。

(5)空调机工作时本身产生的热量。

(6)机房工作人员散发的热量。

(7)照明灯真和其它用具产生的热量。

2机房环境节能

2.1物理环境节能

机房工作环境是恒温恒湿的,要求外墙用隔热防渗透材料,窗户采用双层密闭防火玻璃,确保其气密性.尽量减少窗户面积,最好设置遮阳板,减少室外气温和阳光直射透热对机房环境的影响,节约空调冷量损耗,

2.2结构环境节能

首先机房机器设备摆放要合理,机柜采用“面对面’放置,冷热通道气流分开,比传统布局冷热气流混流热交换效率高,有利于提高制冷效率;其次送风、回风通道的设计,送回风口的设置要科学化。图1和图2分别是传统通道气流布局图和冷热通道气流分开布局图。

一般现代大型机房都采用下送风方式,即地板下送风,顶棚内回风。再次由于地板下电线电缆多。有的地方设有水管网和管线,这对送风都有阻碍作用,要求线楷和管线与气流方向平行。最后还有穿线的孔洞和缝隙造成漏风,也不可忽视。

3供电系统节能

3.1变压器

变压器传输功率时要消耗一部分能量,主要是铁损和铜损,所以有条件应采用高性能、低损耗节能型变压器。容量要有容余,过大产生大马拉小车现象,造成浪费,过小易发生过载。影响设备运行;另外变压器房内散热要好,两路供电,应断掉一路高压,以免一路空载,浪费电能。

3.2配电柜

机房专用配电柜布局要专业、统一,接口和螺拴要牢固,母联之间间距和布线要合理,避免产生发热故障点和涡流,减少不必要的损耗。同时按容量加装电容补偿柜,提高用电功率因数,节约电能。

3.3UPS电源

计算机机房UPS配置,布局要合理,选型要科学,一般数据处理中心普遍选用在线式UPS。容量选择也要适宜,一般负荷量占UPS输出功率60%一70%为宜,这样系统运行效率高,UPS使用寿命长。对处理中心这样供电要求较高的单位,UPS应该采用模块化、冗余化、供配电一体化,当负载小时,减少负载模快,增加冗余模快,减少空载损耗;同时线路短,设备标准化,线路传输损耗小。

4空调系统节能

4.1选用机房专用空调的原因

机房空气调节都选用机房专用精密空调机,而不是传统的舒适性空调。传统空调一边降温一边除湿,约有一半冷量消耗在除湿上.机房专用空调由于严格控制蒸发器内蒸发压力,送风最大.使蒸发器表面温度高于空气露点温度而不除湿,产生的冷量全部用来降温,提高了工作效率;并且换气次数高,空气高流速容易使灰尘带回过滤器上,以满足机房净化要求。

4.2空调节能运行

空调运行时电能消耗是比较大的,约占总用电量的4}0o左右。由于各种不同原因造成压缩机运转时间过长,电能损耗过大,其原因主要有:机器带故障运行,制冷剂泄漏或充灌不足,参数设置不合理,新风量不合理,维护人员责任心不强等,根据不同种原因,采取不同措施,非常有利干提高压缩机运转效率,达到节约能源的目的。

我国室外环境有四季之分,机房温湿度标准有夏冬季之分,随着季节不同,在确保机房规定温湿度的条件下,随时调整空调的运行参数,可获得可观的节能效果。据测算。夏季空调以降湿为主,温度每提高l℃,可降低相对湿度3一5,运行费用减少8%左右。冬季则相反。以加湿为主,机房温度调低1,可提高相对湿度3一5%,运行费用也减少8左右。夏季湿度在55一60}范围内运行,可避免空调过度除湿。冬季湿度在35一50%范围内运行,可避免空调过度加湿。

加强运行和技术管理,消除运行故障,减少系统泄漏,以及合理选择主机容量。采用先进智能化技术〔变频压缩机,调频风机,空调系统模块化),可使空调总节电达300处理中心一个月总用电量为20万度,以每度电元计算,空调系统一年可以韦约用电20万x10ax30%x0.6x12=17,28万元.

5其它系统节能

5.1新风系统

输入新风的目的是满足工作人员的需要和维持机房所需正压值,因此新风系统是机房中必不可少的设备。一般新风量的大小是按总送风量5%或维持机房正压所需新风量来计算,实际上这两种计算方法不够准确,可根据经验,参照机房面积的大小、总负荷、换气次数,以及季节周期变化综合确定新风长大小.新风债过大,会给空调系统增加负担,新风量过小,较难维持机房正压值,洁净度无法保证。运行时应根据实际情况,采取灵活处理措施,如在夏季,天气高温潮湿,采用舒适性空调对新风降温除湿处理后,再进入机房参与空气混合,这样就减轻了机房专用空调降温除湿的负担,韦省了电能。

5.2照明及其它用电

由于机房面积大,大量的照明灯也消耗大量的电能,机房照明宜用发热小无辐射的冷光源,平时要养成节电的良好习惯,如白夭光线充足时。应关闭一些灯,走廊应选用节能灯。平时生产暂时不用的设备应停机或断电,工作人员下班后,一些不用的电脑、打印机等设备应关闭,避免不必要的耗电。

机房空调范文篇9

[论文摘要]文章结合目前通信机房空调设备产品存在的问题及空调资源的合理优化和合理配置,对通信机房的空调系统节能潜力进行分析,涵盖空调产品的节能及资源优化设计等内容,从四个方面来阐述空调系统的节能手段,并提出各种手段的可执行方式和具体措施。

在我国目前经济高速发展的同时降低能源消耗是今后必须实现的目标,是经济可持续健康发展的重要保障。对通信行业而言,实现资源节约和环保的战略目标,其中的一个重要着眼点就是要大力推动以节能降耗为重点的设备更新和技术改造,加快淘汰高耗能、高耗水、高耗材的工艺、设备和产品。根据通信部门多年来的统计数据分析,通信行业的运营成本主要是电耗成本,而在电耗成本中,机房空调的电耗约占总电耗50%以上。可以说降低空调机组的运行费用,能有效降低电信行业的运营成本。

本文结合目前通信机房空调设备产品存在的问题及空调资源的合理优化和合理配置对通信机房的空调系统节能潜力进行分析,涵盖空调产品的节能及资源优化设计等内容,从四个方面来分别阐述空调系统的节能手段,并提出各种手段的可执行方式和具体措施。

一、机房空调气流组织的科学化

机房内空调系统气流组织的科学化是合理解决机房环境要求的必要条件,也是实现节能效应的有效途径。机房内的气流组织应包括机房大环境的气流组织和通信机柜内部的气流组织,所以机房空调气流组织的科学化解决方案应立足这两方面予以考虑。

(一)机房送风方式应优先考虑地板下送风

目前通信机房规划大多数采用上走线上送风方式,而专用空调上送风方式主要采用风帽直接吹送和风管送风两种常见方式,但这两种送风方式由于造成机房内空调送风断面过大,且系统调节性能较差,不能实现机房内系统总风量的高效、合理的分配。特别是一些发热量较大的数据、交换机房,由于机房内负荷较大且分布不均匀,易造成局部发热源集中区域的局部分配的送风量不足,热量不能及时散发而造成局部过热现象。且上送风方式由于在整个机房空间内冷、热气流混合交叉现象严重,制冷效率偏低。

为解决目前机房内存在的局部过热问题,并使机房内气流组织的合理高效从而实现较好的节能效果,建议通信机房在层高满足的条件下优先采用地板下送风方式。根据实际工程案例进行经济性分析,下送风方式比上送风方式普遍可节约20%左右的运行费用,节能效应显著。

地板下送风方案在工程应用中,要达到理想的效果,应注意以下环节:(I)地板下只准通风,严禁布放线缆(消防用线缆除外);(2)架空层下有效净空高度一般应控制在350~500mm范围内;(3)送风距离易小于15m。若送风距离超过15m,可以考虑两侧安装空调送风或地板下安装风管进行远距离输送;(4)地板架空层下的水泥楼面应铺设不燃烧材料制造的隔热保温层和保护层,防止楼层水泥面或下层天花板结露。

(二)机柜内气流组织合理化

机柜内部安装的设备产生的热量能否及时散发到周围的环境中,一方面要求机房大环境有良好的气流组织和适宜的环境参数(温度、湿度等),另外一方面要求通信机柜具备良好的散热工艺。

通信机柜的结构形式应充分考虑散热工艺的要求,否则会造成热量在机柜内部堆积而无法及时散发到周围的环境中去,从而影响通信设备的正常运行,严重时会造成通信设备故障率明显增加。目前一些通信机柜的结构形式在散热工艺上存在一些缺陷,可能存在的问题主要包括:(1)机柜前后门开孔率不足,有些在前柜门位置还设置有防尘网,造成冷气进入阻力过大;(2)有些机房通信机柜内部堆放的设备过于密集,气流流道过于狭窄,内部气流循环不通畅;(3)柜内气流组织不合理,冷、热气流混合现象明显;(4)一些散热量大的通信设备机柜缺少风扇强制排风,仅靠机柜内部自然排风散热效果较差。

针对上述目前一些通信机柜内部存在的一系列问题,必须在机柜前期结构研发阶段对一些环节进行优化处理:应增加通信机柜的柜门开孔率,内部结构形式寻求更合理的流道设计,散热量大的机柜应考虑强制排风,进风量应可以根据柜内设备安装情况进行调节。

根据国内外一些工程的经验,对一些设备散热量较大且采用上送风的机房,可以考虑采用开放型货架式机柜。通信设备均搁置在完全敞开式的托架平台上,设备散发的热量可以迅速地释放到周围环境中,散热效果得到极大改善,当然这种开放式机柜也会对设备安装管理带来一些问题。

二、水冷替代风冷或采用双冷源机组

目前通信机房空调大多数采用风冷型专用空调机组,这种风冷型机组均为单元式机组,具有安装灵活、可靠安全的优点,但也存在性能系数较低、运行性能不稳定、受室外环境温度变化波动较大、室内外机组安装管线较短、室外机组占用大量建筑面积的缺点。

从节能角度考虑,由于水冷效率明显高于风冷,水冷机组性能系数高于风冷机组,在通信机房中推广水冷型专用空调机组具有一定程度的节电降耗价值,特别是在一些中、大型项目上不但节能效益显著,而且可以减少空调设备的投资。

在中、大型项目中无论采用冷冻水型或冷却水型机组,均能实现一定程度的节能降耗、减少投资的目的,且由于水冷型机组没有风冷型机组室外机占用大量安装位置的问题,提高了建筑利用率。但由于水冷型系统中安装的设备及阀门等部件较多,系统单点故障点较多,系统在安全可靠性要求上存在隐患。从提高系统的安全可靠性角度出发,在通信机房项目中推荐采用双冷源机组。

双冷源机组常见的主要是风冷+冷冻水型或风冷+冷却水型两种机组。在大多数季节中系统主要启用经济节能的水冷系统,而在不满足水冷型机组运行的季节或系统发生故障及检修维护时才启用风冷系统。采用双冷源机组虽然会增加项目的初投资费用,但系统安全可靠性较高,且运营成本可以大大降低。

三、直接利用室外自然冷源

在冬季及室外焓值低于室内焓值的过渡季节时,从室外引入新风作为冷源对机房环境温度进行降温处理,是降低机房空调设备运行能耗的一种有效措施。

根据各地气象条件特点,在这些季节可以直接利用室外丰富的自然冷源对机房环境降温,从而可以大大缩短专用空调机组的压缩机的全年运行时问。这样不但节约了大量的电能,同时也延长了空调机的使用寿命,减少了空调机组的维护工作量,降低了维护成本。

目前根据这一节能原理开发了不少机房节能空调产品,我们重点推荐两种在技术上较为成熟,并且在实际工程有过应用、产生了较好的经济效益的产品予以介绍。

(一)FCX系列节能空调

原理:把室外新风过滤后直接引入节能空调,在机组内新风同室内回风充分混合后送人湿膜加湿器加湿,然后由送风机将处理后的空气送入室内。引入室外新风会降低室内空气的含湿量,通过湿膜加湿器加湿后,提高室内空气的含湿量。同时,室内空气通过湿膜后温度会降低5℃左右。

特点:新风直接引入型节能空调机组没有传热损失,运行效率高。

全年运行时间长,在室外环境温度低于12℃时,可完全替代机房空调压缩机制冷,节能效果十分显著。同时机组配置的湿膜加湿器可以替代机房空调的加湿器,节约大量能源。

FCX系列分体节能空调

FCX-A机组:大风量新风混风型节能空调机组,室外新风过滤后直接进入节能空调,控制系统根据室内外温度由变频调速风机控制引入的新风量,保证送风温度在机房温度的露点温度以上,然后由送风机将处理后的空气送入室内。

FCX-B机组:大风量高余压湿膜加湿器,与FCX-A机组配合使用。引入室外新风会降低室内空气的含湿量,室内空气通过湿膜加湿器加湿后,提高室内空气的含湿量。同时,室内空气通过湿膜后温度会降低5℃左右。FCX-A机组也在机房内独立使用替代空调加湿器。

特点:新风直接引入型节能空调机组没有传热损失,运行效率高,全年运行时间长。

在室外环境温度低于12℃时,可完全替代机房空调压缩机制冷,节能效果十分显著。同时机组配置的湿膜加湿器可以替代机房空调的加湿器,节约大量能源。

(二)FCR系列机房节能空调

原理:采用板式显热换热器为核心部件,室内、外空气在换热芯体内进行能量交换。室外新风引入显热交换器,对室内空气进行冷却降温处理,然后排出室外;被冷却后的室内空气再送回室内,达到为机房降温的目的。

特点:室外空气引入换热芯体,与室内空气热交换后排除室外,可以保证机房的洁净度和湿度不受影响。板式显热换热器的材质为耐腐蚀亲水铝箔,采用特殊工艺加工而成。换热通道面积大风阻小,具有换热效率高、使用寿命长和维护简单的优点。

四、确定合理的机房环境温度

机房空调范文篇10

1供电能力评估

供电能力按可满足标准服务器机柜数量评估。

1.1交流

UPS系统按照300kVAUPS安全运行输出能力计算,1套300kVAUPS1+1系统实际可输出能力为192kW,可满足IDC机房64架服务器机柜用电所需(单机柜耗电量以3kW计算);1套300kVAUPS2+1系统可满足IDC机房128架服务器机柜用电所需。

1.2直流

240V系统1套1000A直流240V系统最大可输出电流760A(系统扣减备用模块2块,蓄电池配置2组2000Ah,充电电流按20小时率计算),输出功率为760A×270V=205kW,可满足68架服务器机柜使用,2套1000A直流240V系统可满足137架服务器机柜使用。综上,1套300kVAUPS1+1系统与1套1000A直流240V系统的供电能力基本相当,1套300kVAUPS2+1系统与2套1000A直流240V系统的供电能力基本相当。

2设备占地面积

2.1交流UPS系统营房村19层300kVAUPS1+1供电系统包括2台300kVAUPS主机、1面输入配电屏、2面电池开关柜、2面输出配电屏和6组200Ah蓄电池组,总占地面积为15.67平方米;300kVAUPS2+1供电系统包括3台300kVAUPS主机、1面输入配电屏、3面电池开关柜、2面输出配电屏和9组200Ah蓄电池组,总投影面积为22.97m2。

2.2直流240V系统江夏IDC机房一套1000A直流240V系统包括1面交流配电屏、2面直流配电屏、3架整流机架、2组2000Ah蓄电池,总投影面积为16.80m2,2套1000A直流240V系统设备投影面积为33.60m2。

2.3设备投影面积比对表UPS系统和高压直流系统投影面积比对表如表1。

3配套高低压系统投资

在配套高低压系统投资上,交流UPS系统和直流240V系统没有差别,本文从最近建设的武汉电信江夏IDC工程提取数据。高低压系统设备部分的投资相对固定,但外供电引入部分不同项目,其投资有较大的差别。外供电引入部分投资的多少与IDC机房用电量、高低压室改建与否、供电开闭所至IDC机房的距离、高压电缆布放路由是否畅通等诸多因素有关。江夏IDC机房高低压部分投资共包括5000kVA高压单路引入、2台2500kVA变压器、8面高压柜、20面低压柜以及新建高、低压室。总投资约800万元左右,平均每kVA造价约0.16万元。300kVA1+1UPS系统在高、低压配电部分的投资约为:0.16万元/kVA×300kVA×0.8/0.87/0.95=46.46万元;其中0.8为输出功率因数,0.87为UPS效率,0.95为输入功率因数。直流240V系统输入功率因数0.99,效率0.93,则1000A直流240V系统在高、低压配电部分的投资为:0.16万元/kVA×270V×1000A/0.93/0.99/1000=46.92万元。

4配套油机投资

4.1交流UPS系统由于UPS设备谐波反馈以及负载电流突变等因素,传统UPS设备与油机的容量配比一般为1.5~3,评估中取值为2。一套300kVAUPS1+1系统,油机容量配置为384kW(取UPS的最大负载率为80%);一套300kVAUPS2+1系统,油机容量配置为768kW。江夏IDC机房油机设备为一台1800kW柴油发电机组,工程总投资410万元左右,平均每kW造价为0.23万元,UPS系统在油机部分的投资为384(768kVA)×0.23万元/kVA=88.32(176.64)万元。

4.2直流240V系统直流240V系统与油机容量的配比可按1∶1.1配置,故1套1000A直流240V系统,油机容量配置约为297kW;2套1000A系统,油机设备容量配置约为594kW。直流240V系统配套油机部分投资为297(594kVA)×0.23万元/kVA=68.31(136.62)万元。

5电力室空调投资

从主设备及蓄电池设备的投影面积来看,两种电源系统设备占用机房面积基本相当且面积不大,为简化电力室空调部分投资计算比对过程,本文忽略电力室环境部分的发热量统计。

5.1交流UPS系统交流UPS设备实际工作效率大约在87%左右,1套300kVAUPS1+1系统,UPS设备发热量大约为29kW,通常配置12.5kW小型机房专用空调3台;1套300kVAUPS2+1系统,UPS设备发热量大约为58kW,通常配置12.5kW小型机房专用空调5台。按目前12.5kW小型机房专用空调的采购价格,UPS系统在小型空调部分的投资为3(5)×2.5=7.5(12.5)万元。

5.2直流240V系统直流240V系统效率值按93%计算,1套1000A直流240V系统设备发热量为16kW,需要配置12.5kW小型机房专用空调2台;2套1000A系统需要配置12.5kW小型机房专用空调3台。直流240V系统在小型空调部分的投资为2(3)×2.5=5(7.5)万元。

6IDC机房空调投资

IDC机房空调配置依据设备发热量和环境发热量综合统计,根据经验值,1kW设备需要配置1.1~1.2kW制冷量的空调,而目前使用的50kW机房专用空调设备价格大约为11万元左右,由此可测算出1kW负载设备分摊空调部分投资约为0.24万元。

6.1UPS系统300kVA1+1UPS系统可满足64架设备使用,则机房空调配置数量为64×3×1.1kW=211.2kW,空调投资为211.2kW×0.24=50.69万元。同理可计算出300VA2+1系统配套IDC机房空调投资为101.38万元。

6.2直流240V系统一套1000A直流240V系统为68架设备供电,则机房空调配置数量为68×3×1.1kW=224.4kW,空调投资为224.4kW×0.24万元/kW=53.87万元。同理可计算出二套1000A直流240V系统配套IDC机房空调投资为108.5万元。

7电源空调配套工程一次性总投资

综上得出电源空调配套工程一次性总投资比较如表2所示。

8电源空调配套工程单机柜年度分摊投资

由于各种设备的使用、运行年限不一,仅用一次性投资来比较UPS系统及直流240V系统的投资额显然不合理。以下按照通信电源维护规程规定的各种设备、材料的有效使用年限,采用单机柜每年度分摊投资来比较(见表3)。计算公式:(高低压设备投资/20+油机设备投资/10+…+电缆投资/20)/机柜数量=单机柜年度分摊建设投资。由此得出单机柜年度分摊投资额,如表4所示。

9运行电费成本

9.1供电系统的电费取供电系统为每机柜提供3kW功率时所产生的电费来比较。电费单价按武汉电信当前发生的0.95元/度来计算。300kVA1+1UPS系统电费=0.95元/kWh×3kW/0.87×24h×365=28696.55元/年/机架其中0.87为UPS系统效率。1000A直流240V系统电费=0.95元/kWh×3kW/0.93×24h×365=26845.16元/年/机架其中0.93为直流240V系统效率。

9.2电力室空调的电费不同的供电电源导致电力室配置的空调数量不同,从而使电力室空调电费产生差异。使用300kVA1+1UPS系统的电力室空调电费分摊到单机柜=0.95元/kWh×5kW×3×24h×150/64=801.56元/年/机架。其中5kW为电力室空调耗电量(能效比2.5),3为空调配置台数,150为一年大约运行天数。使用直流240V系统电力室空调电费分摊到单机柜=0.95元/kWh×5kW×2×24h×150/68=502.94元/年/机架。其中5kW为电力室空调耗电量(能效比2.5),2为空调配置台数,150为一年大约运行天数。同理,我们可以计算出300kVA2+1UPS以及套1000A直流240V系统电力室空调所用电费分摊至单机柜的电费,分别为667.97元和374.45元。

9.3240V系统1套1000A直流240V系统最大可输出电流760A(系统扣减备用模块2块,蓄电池配置IDC机房空调电费成本IDC机房空调电费成本也应包含在每个机柜的电费成本中。由于IDC机房空调配置数量与使用何种电源设备无关,故该部分的电费支出一致。IDC机房空调电费=0.95元/kWh×24h×365×211kW/2.5/64=10974.64元/年/机架9.4单机柜年度电费合计单机柜电费年度合计=电源设备电费+电力室空调电费+IDC机房空调电费,如表5所示。10结论根据上述对具有相当供电能力的交流UPS系统和直流240V系统的投资和运行费用的比较,可以得到:

(1)1000A直流240V系统在配套电池投资达到300kVAUPS1+1系统配套电池投资的2倍,同时供电能力高4个机柜的情况下,一次性总投资仍节省12.5%。配套电池的配置,UPS按0.5~1小时率设计,240V直流按2~3小时率设计。今后240V直流可按1~2小时率设计,其投资优势会更明显。

(2)1000A直流240V系统比300kVAUPS1+1系统供电的单机柜年度分摊投资节省25%,优势十分明显。