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阿尔西机房和基站节能空调

来源:中国绿色数据中心 作者:机房360 更新时间:2009/12/31 16:37:14

摘要:阿尔西制冷工程技术(北京)有限公司技术自主研发出一系列应用在不同外界环境下的基站机房的节能型空调技术,如逻辑控制节能技术;EC风机节能采用电子换向技术,具有效率高、体积小、可靠、功率因素高、无级调速等优点。

    在电信运营商的总能耗中,核心机房和基站的总耗电量占到了90%以上,其中空调用电占到了将近50%的能耗,所以要实现电信行业的节能减排目标,空调节能是重中之重。其中中国移动集团已经积极响应号召,推出了“绿色行动计划”,力求在各个环节做到节能减排。

在此,列举几种空调节能在机房/基站环境中应用的措施和方法如下:

控制逻辑节能

机房/基站空调的控制逻辑突显节能控制,与舒适性空调的控制截然不同,其原理是通过程序修改根据用户的要求实现不同环境的温度要求和温度控制范围,并在保证机房设备正常运转的前提下,还可以利用巧妙的控制逻辑设计,最大限度缩短制冷、电加热、加湿等运行时间,从而极大地减少了机器的运行成本,降低能耗和维护量。通过延迟逻辑,减少压缩机、风机、加湿器和电加热等受控部件的频繁启停带来的高能耗,微电脑控制系统实现了对压缩机、风机、加湿器、电加热器等部件的控制,完全智能化。远程监控系统可以实现对机组各部件实时监控,准确无误地显示各部件的工作状态,并保留历史记录。另外,通过控制器或远程监控系统实现对机组的开停机功能。当运行主机不能满足制冷或制热需求时,启动备用机组实现能量切换。

由此可见,控制逻辑对机房/基站空调系统的节能具有很大意义。

EC风机节能

EC风机采用直联的EC电机,该电机采用电子换向技术,控制电路集成于一体,具有效率高、体积小、可靠、功率因素高、无级调速等优点,室内风机采用EC电机驱动技术,通过控制电压输出实现0~100%无级调速和可调的机外余压,与传统的AC电机相比,低负荷运行时能耗明显降低,节能效率可达50%以上。该风机越来越多地应用于机房/基站空调上,在其他场合也有广泛的应用。风机通过无级调速可以减少电能消耗量,达到明显的节能效果。



    气流组织节能

    空调产品可以为客户提供多种送回风方式,包括上送风(机组前上部送风)、下送风(通过高架地板送风)、置换送风(机组前下部直接送风),根据客户要求和机房现场条件来决定不同的气流组织方式。

以机房空调为例,上送风系统最为普遍,不仅受机房现场条件的影响最小,而且极大地解决了由于机房设备扩容引起的局部过热问题,上送风机组可以通过风帽直接送风,无需增加天花吊顶和高架地板,就可以实现对机房的制冷,也可以通过与天花吊顶形成静压箱,并通过吊顶的送风口来送风。下送风系统适合在铺设高架地板的机房内使用(地板下无明显障碍,地板净高不得小于30厘米),与上送风系统相比,下送风配合冷热通道隔离,可以明显提高制冷效率,非常适合高热流密度的机房使用。置换送风系统温度分布规律与自然对流最相近,减少了冷热气流混合造成的冷量损失,是一种比较节能的送风方式,比较适合不具备加装天花吊顶或者高架地板的机房使用。

直接新风冷却空调机组

这是一种最简单有效的自然冷却方式,通过换气风机将室外经过过滤处理的冷空气引入并将室内热空气排出。需要注意的是,这种方式只适合于空气比较清洁的环境,否则机房内极易被污染,增加机房维护工作量,甚至引起电信设备故障。

乙二醇自然冷却节能机组

乙二醇自然冷却节能机组由三个基本部分组成:室内机组(包括:循环风机与自然冷却盘管)、室外机组(包括:干式冷却器及风机)以及乙二醇溶液系统(包括:乙二醇水泵、三通调节阀、控制器及管路)。这种系统可以做成一个整体机组,也可以做成两到三个独立部分(室内机组、室外机组、水泵与控制,其中水泵与控制部分可以集成到室内机组或室外机组),视安装场地情况而定。

乙二醇节能具有大量优点,如采用可靠的工业控制单元使乙二醇机组工作稳定,控制精度高;不改变原有空调系统风量和加湿,不改变原有机房温湿度参数;节电可达30%,即一般交换机机房空调机组一年用电40万——万千瓦时,通过改造后可节电12万~21万千瓦时;乙二醇系统工作期间,空调压缩机停止运行,延长压缩机使用寿命50%等。

空气-空气热交换机组

这种热交换机组主要由两个风机、一个空气对空气热交换器及控制系统组成。当室外温度比室内温度低5-6℃时就可获得较好的冷却效果。与直接引入室外新风的自然冷却机组相比,冷却效果稍差一些,但可以保证室内的清洁。



    阿尔西空气-空气换热器(TELEVENT)的原理是采用了逆流式或叉流式铝制空气对空气换热芯体,在环境温度低于机柜内部温度时,热交换器将热量散出到外部环境。环境空气在换热芯体的外循环流动,冷却内循环空气,换热器两侧密封良好,外循环空气不会渗透到内循环侧,避免了外界的灰尘和水气进入内循环气流并带入机柜。

ESM节能

ESM:Eco-SavingModule是一个优化制冷压缩机运行的节能控制器,在保持原制冷需求和制冷压缩机可靠运行的前提下,通过控制优化,达到制冷压缩机节能的效果。适用范围是水冷及风冷中央空调(离心机除外),精密空调,各类家用空调和商业、工业用制冷机组。核心原理是:将压缩机的低效工作区消除,并补充少量高效区,在相同制冷量前提下,减少压缩机工作时间和平均电流,以达到节能的效果。

    ESM对压缩机进行实时监控分析,即通过测定和分析压缩机的历史负荷变化,运行周期率、系统设定的运行温区,自动判断负荷变化,通过动态控制工作周期来提高压缩机运行效率,减少压缩机运行时间,确保压缩机最优化工作,达到节能的效果。

VWV节能方法

所谓的VWV变水流量是IDC数据中心许多情况下采用CW系统。在负荷变化时,需要调节冷水的供水流量。这时候可以通过调节系统的总供水流量的方式来节约水泵的能量消耗。调节的方法可以是:多水泵系统,采用水泵开关的方式;更好的方式是采用水泵变频的方式。如果系统主机是采用水冷式冷水机组,还可以对冷却水系统的水泵用这些方案来节能,进一步还可以采用同样的方案,对冷却塔节能。

阿尔西机房/基站空调系统的节能技术日益更新,必将为电信行业做出节能减排的贡献,为机房和基站的建设提供绿色的解决方案。 

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