通信機房專(zhuān)用空調自適應節能監控技術(shù)（一）

通信機房專(zhuān)用空調自適應節能監控技術(shù)（一）

　　一、摘要：

　　作為通信網(wǎng)絡(luò )能源節能技術(shù)的重要內容，通信機房專(zhuān)用空調自適應控制恒溫恒濕節能監控技術(shù)（以下稱(chēng)自適應節能技術(shù)）是十分有效的。凡是使用專(zhuān)用空調的機房，而且機房?jì)鹊娘@熱量形成熱島效應，采用自適應節能技術(shù)，既可以使機房?jì)鹊臏貪穸炔钪禍p小，而且可以控制在目標值范圍內（23℃±2℃，40%-70%，詳見(jiàn)GF014-95通信機房環(huán)境條件）又可以使節電率達20%左右。該技術(shù)安裝簡(jiǎn)便，使用方便，一般平均一臺專(zhuān)用空調投資1。4萬(wàn)元，對3萬(wàn)多大卡的空調，每年可節電費約1萬(wàn)元人民幣，可在一年半收回投資。在近三年多的時(shí)間內，我們已經(jīng)在30多個(gè)機房?jì)葘?00多臺專(zhuān)用空調實(shí)現了自適應節能控制，效果良好。上海電信有1200臺專(zhuān)用空調機，其節能前景是十分寬廣的。

　　二、機房專(zhuān)用空調在使用中存在的問(wèn)題：

　　1、只利用本空調機回風(fēng)口傳感器作為數據采樣參考點(diǎn)，無(wú)法監測整個(gè)機房?jì)鹊恼鎸?shí)環(huán)境溫濕度，數據準確性不夠。

　　2、專(zhuān)用空調有智能功能，但是在運行中，有時(shí)會(huì )出現一臺空調加濕，另一臺除濕；有一臺在制冷，另一臺在加熱的不合理現象。造成不必要的浪費，空調使用效率不高。

　　3、由于機房機架排列、建筑結構、線(xiàn)纜走向等客觀(guān)因素，空調機組的氣流組織缺乏優(yōu)化處理，造成溫差大，使用不合理，加大能耗，影響空調的使用壽命。

　　三、自適應節能技術(shù)的特點(diǎn)

　　1、改變——原來(lái)的空調設置數據“手動(dòng)設定”，為節能監控系統“自動(dòng)設定”，提高專(zhuān)用空調的控制能力。

　　2、改變——原來(lái)每臺專(zhuān)用空調的一個(gè)回風(fēng)口溫濕度監測點(diǎn)，為整個(gè)機房平面實(shí)時(shí)監測，提高溫濕度動(dòng)態(tài)數據的監測精度。

　　3、改變——原來(lái)每臺專(zhuān)用空調“單兵作戰”方式，為整個(gè)機房專(zhuān)用空調機組群“團隊作戰”形式，提高機組的工作效率。

　　四、自適應節能系統的核心技術(shù)：

　　1、模糊控制技術(shù)：自動(dòng)跟蹤晝夜、季節、地區、機房?jì)葏^域環(huán)境溫濕度值的變化。準確計算通信機房各“區域”與外部環(huán)境溫濕度值之間的關(guān)系。

　　2、PID技術(shù)：動(dòng)態(tài)調整空調的設定溫度、濕度、修正值等參數，根據空調設備的實(shí)時(shí)運行狀況，配以智能化的控制算法軟件，優(yōu)化壓縮機運行周期，平衡空調設備供冷量與目標溫濕度值之間的關(guān)系。

　　3、計算機溫度場(chǎng)模擬技術(shù)：根據機房不同的工況條件、空調冷量分布、風(fēng)量擴張循環(huán)等綜合數據，提高優(yōu)化冷量利用效率，排列出空調優(yōu)先資格順序，達到冷量效率最大化。精確控制“N+1”“N+0”、“N-1”等臺空調數量的開(kāi)啟與關(guān)閉，使空調始終處于最佳工作狀態(tài)，有效實(shí)現了機房整體環(huán)境的恒溫恒濕，提高通信設備的環(huán)境安全、節約空調能源消耗、延長(cháng)空調機組的使用壽命。

　　五、節約能源的主要途徑

　　1、利用大自然環(huán)境溫濕度的變化——是節約能源的途徑之一

　　大自然的環(huán)境溫濕度，晝夜、季節、地區都在變化，而通信機房發(fā)熱量是不變的，充分利用大自然冷熱對機房熱輻射效應的變化，自動(dòng)改變空調合理運行所應有的溫度和濕度設置值，減少壓縮機工作時(shí)間，控制空調的總制冷量輸出，做到“按需制冷、供冷”,節約空調的耗電量。準確統計數據顯示，在上海地區夏季的空調用電量一般要比冬季高出約40%左右。采用自適應節能技術(shù)，通過(guò)精確控制把大自然溫度變化的能量轉化為空調可節約的電量部分，這是人工控制做不到的。

　　通信機房的空調數量或者說(shuō)冷量（大卡）的配置值n臺數，在機房設計時(shí)就已經(jīng)充分考慮到了。其主要的“冷量峰值”是夏季高溫季節的最高溫度時(shí)段，如午后太陽(yáng)西曬時(shí)，也就是說(shuō)空調的制冷大卡量是滿(mǎn)足夏季最高溫度時(shí)對通信設備的冷卻標準。加上1臺備用空調機組（即n+1臺）大部分時(shí)間也會(huì )投入使用，因此隨著(zhù)晝夜、季節、地區的溫度變化，空調制冷富余量幾乎永遠存在，只是大小差異而已。見(jiàn)如下示意圖；

　　我們通常講的采用自適應技術(shù)平均節電率20%是指一年的平均節電率。由外部環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的空調富余量直接影響節電率或者說(shuō)節電度數的絕對值。不同機房的工況環(huán)境條件與節電率大小也是有密切關(guān)系的。