节能的技术有很多,国内的运营商也分别结合自身的机房设备构成、环境需求进行了一些尝试。其中的关键是温度控制,包括空调、热交换技术是目前机房节能的关键。
变频节能技术
变频技术是一种应用广泛的节能技术。采用变频调速的方法来减少水泵电机能耗是十分显著的,当所需流量减少、水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降。
中央空调的冷冻、冷却水泵及大功率风机是变频节能最理想的应用对象。理论上说变频器可运用在空调系统的主机、末端风机上,但现实中主机和末端风机均非变频器理想的应用对象。空调主机使用变频器时,虽然可以灵活调节压缩机的工况、减少功耗,但压缩机还受温度、压力等多重因素影响,使用变频器能否取得满意的节能效果还需要进一步验证。末端风机则分散在各个机房,需要增加大量变频器才能满足需要,设备成本和管理成本较高。
由于变频技术的核心原理为高频脉宽调制技术,使用变频器相当增加了一个谐波源,它对通信电源低压配电系统的谐波干扰以及通信设备的电磁干扰不容忽视,在采用变频技术时应特别引起注意。
新风节能技术
机房新风节能技术是利用机房室外的自然环境为冷源,当机房的室外空气温度比机房室内温度低一定程度时(如冬季、春季或秋季晚间),通过新风节能装置引进符合机房空气质量要求的室外自然新风到通信机房内与机房内热空气直接进行热量交换或者通过热交换器进行热交换,可以降低机房内环境温度以满足机房环境标准要求,进而达到了节省空调制冷量、节约电量的目的。据目前所掌握的情况,利用自然新风节能的方法主要有新风通过风扇直接进入机房方法、新风通过空调新风口进入冷气管道的方法及室外空气与室内空气在热交换器交换热量的方法。
从冷源进入机房方式来说,直接从室外引入自然新风和通过热交换器的新风节能方式比较适应于中小型新机房,特别是接入网点、移动基站等小型机房;从中央空调冷气管引入新风的节能方式比较适应中央空调制冷的大中型机房。
从气候环境来说,新风节能系统比较适应于有一定比例时间里大气环境温度低于机房环境标准上限值的地区,比如季节性温差大或者昼夜温差大的地区。
从制冷设备配备来说,新风节能系统比较适应于空调配备不足或者空调供电紧张的中小型机房。
除了考虑节能外,还更应关注新风节能系统可能会对机房环境、通信设备、维护工作带来的不利影响。如,在一些大气环境污染严重地区,新风系统过滤网特别容易堵塞,对维护工作量增加很大;对于一些对环境洁净度要求高的机房,无论何种新风系统都不适合使用。
空调变频设定节能技术
由于通信机房结构和设备布局的影响,机房内不同区域的环境温度差异较大,而目前通信机房采用多台机房专用空调为一个机房制冷时,基本上都采用各自回风口空气温度作为调节空调工况的重要依据,因此很容易形成机房空调总体效果偏差,甚至空调之间做功相互抵消的恶劣状态。空调变频设定就是采用模糊控制技术,根据室外大气温湿度和室内环境温度的变化情况,灵活调节每台空调的工况参数设定,以最优化方案控制每台空调的运行状态,满足机房环境温度控制需要,达到节电目的。
变频设定是针对机房内不同时间、不同区域制冷需要来灵活调节空调的参数设定,因此制冷覆盖面比较大的中央空调主机和功能比较单一的末端设备都不大适合这种控制技术。变频设定技术比较理想的应用对象是由多台具有加温/降温、加湿/除湿功能的机房专用空调共同制冷降温的大中型通信机房。
冷凝器增加水冷系统节能技术。空调风冷冷凝器增加水冷系统节能技术,是利用雾化的水冲击空调冷凝器,加速冷凝器的散热和降温,提高空调工作效能,从而达到空调节能的目的。
太阳能供电系统。太阳能作为可再生能源,在通信局站采用可大大降低电能消耗。太阳能供电系统由太阳能光电板、充电控制器和蓄电池组三个主要部分组成,它具有能源取之不尽、清洁无公害、维护简单等特点。目前,太阳能供电系统在部分省份通信局站应用过,取得了较好的成效。在以后的建设工程中,直流负荷量较小的接入网点和基站可考虑采用太阳能供电系统。在市电较差偏远的干线站也可以考虑太阳能供电系统。
节能型制冷剂与节能添加剂。制冷剂的载冷量是整个空调系统制冷效率的关键。一些公司推出了载冷能力比传统制冷剂(氟利昂)更高的节能型制冷剂,直接用于取代原来空调系统中的氟利昂。还有的公司在空调中加入节能添加剂使空调提高压缩机的密封度、减少磨损、降低噪音,提高压缩机的工作效率,提高空调散热效果,加快降温速度。
从理论上说,节能型制冷剂或添加剂对任何空调都能适用,但实际上,现在还只是少数电信公司开展了这方面的试点工作,究竟有多大的实际节能效率、是否存在副作用还没有明确的结论,而且还没有一家正规的空调制造厂家在其空调产品中大量使用这类制冷剂或添加剂,所以在对节能型制冷剂及添加剂还是应持谨慎态度。
空调冷水机组水化学处理节能技术。在中央空调冷水机组水系统中包括冷冻水系统及冷却水系统,中央空调冷水机组输送的冷冻水是输送冷量的媒体。冷冻水中有可能存在各种对热交换不利或者加速对水管腐蚀的物质,这些杂质沉淀在盘管和水管壁上,对热交换和水循环影响极大,也是造成空调能耗高的重要原因。定期对空调水系统进行水处理是降低消耗、提高空调系统工作效率的一种方法。水处理技术有两种:一种是采用对水系统加缓蚀剂等化学药水处理的方法,这是一种常用的对空调水系统进行清洁保养的方法;第二种是采用磁场对冷却水系统及冷冻水系统的水质进行处理的方法,这种方法一般是化学水处理方法的补充。
由于水质处理比较简单易行,适合在各种中央空调水系统特别是使用时间较长、水质污染比较严重的旧中央空调系统中使用。进行水处理时,必须对药剂的副作用进行认真检查,不要因施行了水质处理反而加快了水管金属的腐蚀或者脱离剥离,还应注意水质排放的环保问题。水处理不当可能会对空调水系统管道造成损坏,建议请专业水处理公司对空调水系统进行专业的保养维护;
谐波治理技术。随着大容量不间断电源UPS、高频开关电源设备和计算机等非线性负荷的大量使用,通信电源系统中的谐波污染也越来越严重。谐波的主要危害有:增大无功功率损耗,降低电能利用效率;干扰通信和数据传输;谐波谐振造成设备损坏或开关误动作;导致系统三相不平衡,零线电流增大等。目前,电源“污染”问题越来越受到社会的重视,在通信电源系统中采用合适的谐波治理技术是十分必要的。由于采用谐波治理技术需要较大的资金投入,在运用谐波治理技术前应科学评估系统谐波对通信设备的影响,充分考虑治理效果与投资的可行性。
(人民邮电报)