通信機房免維護空氣換熱器

韓炳臣，王立華，朱 磊

（中國聯(lián)通德州市分公司，山東 德州 253000）

0 引 言

隨著公司業(yè)務(wù)量的不斷增長，公司的用電成本也在不斷增加。在當(dāng)前公司成本較緊張的大環(huán)境下，節(jié)能降耗、降低成本已成為公司增收節(jié)支的一個重要環(huán)節(jié)，而通信機房的節(jié)能又是重中之重。

通信機房的用電主要有通信設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、照明及其他部分組成。歷史數(shù)據(jù)分析可以統(tǒng)計，各部分用電消耗占比約為：通信設(shè)備占45%，空調(diào)系統(tǒng)占40%，電源系統(tǒng)占10%，照明及其他占5%。由于通信設(shè)備、電源設(shè)備及照明設(shè)備的用電在投入運行后基本不變，因此只有在設(shè)備采購、選型時考慮選用節(jié)能性設(shè)備，從源頭上最大限度地節(jié)約用電[1]?？照{(diào)系統(tǒng)的能耗與設(shè)備選型、環(huán)境溫度、送風(fēng)方式等都有很大關(guān)系，成為電信行業(yè)節(jié)能的首選對象。本文主要研究如何利用自然冷源冷卻室內(nèi)空氣，降低室內(nèi)溫度，從而降低空調(diào)系統(tǒng)工作時間，達到節(jié)能降耗的目的。

1 空氣換熱器節(jié)能原理

1.1 節(jié)能原理

本文研究的空氣換熱器是機房內(nèi)空調(diào)的條件性替代品。該設(shè)備的節(jié)能原理是在室內(nèi)溫度較高、室外溫度較低時，采取隔絕換熱方式，室外空氣不直接進入室內(nèi)，利用風(fēng)機將室內(nèi)熱空氣送至室外換熱器循環(huán)，利用室內(nèi)外的溫差消除通信機房的余熱量，在春、秋季或冬季部分替代或完全替代機房空調(diào)設(shè)備，實現(xiàn)通信機房的空調(diào)節(jié)能[2]。

與現(xiàn)行空調(diào)相比，空氣換熱器主要具有以下三個優(yōu)點：

（1）空氣換熱器的風(fēng)機功率明顯低于空調(diào)機的壓縮機功率，在一定時間內(nèi)替代空調(diào)工作，節(jié)能效果明顯。

（2）由于空氣換熱器的應(yīng)用，空調(diào)系統(tǒng)的工作時間明顯減少，延長了使用壽命，降低了投資成本和維護費用。

（3）該空氣換熱器與空調(diào)相比，基本是免維護的，大大降低了維護人員的維護量和維護成本[3]。

1.2 效益理論分析

對于通信機房節(jié)能效益的計算，主要是以通信機房負(fù)荷特性和全年室外溫度變化特性為依據(jù)，通過逐月計算的方法，計算通信機房用空氣換熱器輔助空調(diào)降溫的全年節(jié)電情況。機房內(nèi)的溫度一般設(shè)置在高溫25～26℃。由全年室外溫度變化規(guī)律和空氣換熱器本身的性能可知，華北地區(qū)夏季氣溫約高于22 ℃，該換熱器不能承擔(dān)冷卻機房的任務(wù)，要單獨使用空調(diào)對室內(nèi)降溫。所以，夏季大部分時間不能使用換熱器對機房降溫，只有環(huán)境溫度低于22 ℃的晚上或下雨時才可使用。通過溫度控制器，可以實現(xiàn)根據(jù)室內(nèi)外溫度的差值適時開啟或關(guān)閉換熱器[4]。在春、秋季和冬季時，由于機房內(nèi)發(fā)熱量較大，室內(nèi)溫度仍然可能升高，需要起用降溫設(shè)備來保持通信機房內(nèi)的工作溫度。這段時間內(nèi)可以啟用換熱器，達到對機房內(nèi)設(shè)備降溫的目的。

換熱器的工作條件是通過溫度控制器采集室外、室內(nèi)的溫度值，根據(jù)設(shè)置條件開啟或關(guān)閉換熱器。一般，室內(nèi)溫度高于室外溫度3～5 ℃或以上時，開啟換熱器比較合適。

2 實例分析

2.1 案例分析

下面以德州市某基站機房為例，分析用空氣換熱器替代空調(diào)的節(jié)能效果。圖1為基站的空調(diào)外機，圖2為蓄電池組。

圖1 空調(diào)外機

圖2 蓄電池組

該基站從4月16日安裝完換熱器后進行測試，測試方法為換熱器隔天工作的方式，即今天打開換熱器工作24小時，明天關(guān)閉換熱器24小時，空調(diào)始終正常工作，換熱器作為空調(diào)的工作補充，盡量使機房內(nèi)溫度低于空調(diào)啟動溫度。每24小時記錄空調(diào)用電量，從而做出比較。表1為一段周期內(nèi)的測試數(shù)據(jù)。

表1 小東關(guān)基站換熱器測試記錄

效果分析：不考慮天氣因素，關(guān)閉換熱器空調(diào)用電量936.34 kWh。打開換熱器空調(diào)用電量767.3 kWh，節(jié)約用電169.63 kWh，平均每天節(jié)約用電6.06 kWh。

2.2 回收期

設(shè)備價格。本套設(shè)備采用在市場自行選材制作，鋁方管價格350元，外加工送風(fēng)箱體300元，風(fēng)機240元，自行安裝，共計約900元。

安裝費及安裝附材費。按設(shè)備價格的10%計算，由此得出投資為1 000元（沒有包含安裝費）。

若按商業(yè)用電費用為0.85元/kWh計算，靜態(tài)回收期為195天。

3 結(jié)論

對德州市某通信機房的經(jīng)濟性分析表明，通信機房用空氣換熱器輔助空調(diào)制冷，節(jié)能效果顯著。尤其在北方地區(qū)，除夏季以外，全年其余時間均可使用該產(chǎn)品單獨運行或與空調(diào)設(shè)備聯(lián)合運行。

目前，通信機房空調(diào)設(shè)備運行能耗已成為制約通信企業(yè)運營成本的重要因素。本項目研發(fā)的節(jié)能產(chǎn)品是解決這一問題的有效方法，一方面可有效減少機房空調(diào)運營成本，另一方面可減少機房空調(diào)設(shè)備投資，具有較高經(jīng)濟效益和社會效益，極具市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>

續(xù)表1

參考文獻：

[1] 侯福平.通信機房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討[J].通信電源與機房空調(diào)的安全節(jié)能，2006，（6）：20-21.

[2] 賀小營.通訊機房專用空調(diào)及其冷負(fù)荷計算[J].制冷，2005，24（3）：64-67.

[3] 中國電信電源技術(shù)支撐中心.通信機房用電分析及節(jié)能方法概述[J].廣東通信技術(shù)，2009，29（2）：38-46.

[4] 鮑玲玲.通信機房用空氣換熱器經(jīng)濟效益分析[J].河北工程大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，24（3）：20-22.