浅议通信机房的空调节能技术

1.通信机房空调系统的必要性分析

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

在过渡季节和冬季加大新风量，充分利用室外新风的冷量对设备进行冷却，尤其是在冬季，在北方地区大量利用室外新风的自然冷量，可以减少空调机的运行台数，减少空调系统运行电能。针对不同性质的机房可以适当调节室内空调设置温度，调高室内温度能够使空调的出力减小，达到节省电能的目的。对于密闭较严的机柜，尽可能将机柜门打开，以便冷风能大量进入机柜，热风更易排出，提高冷风对设备的冷却效率，减少空调能耗。机房中若有预留的扩容空间，需将预留空间的送风口关闭，以免造成冷量浪费。

本文作者：丁海涛工作单位：辽宁邮电规划设计院有限公司