通信机房利用自然冷源降温案例
【发明1】数据通信机房与基站的节能降温系统(1)(DOC)
说明书摘要本发明公开了一种数据通信机房与基站的节能降温系统，它包括机房（1），连通机房（1）内部空间的进气道（2）、设置于机房（1）内部专门用于聚拢热气的格架间（3）、设置于机房（1）顶部的导气管道（4）、连通格架间（3）内部空间与导气管道（4）的引气管（5），进气道（2）设置于机房（1）的底部，格架间（3）的底部设置有透气孔，格架间（3）的内部设置有用于盛放设备（7）的格架（6）。
本发明的有益效果是：利用自然界的物理现象和自然规律来服务于机房降温需求，达到节约电能、改善机房工作环境之目的，开创了全新机房降温节能新模式，并创新性的采用通信设备工作过程中产生的热空气上升动能来发电，实现了通信机房内热量的“变害为宝”。
摘要附图1. 一种数据通信机房与基站的节能降温系统，其特征在于：它包括机房（1），连通机房（1）内部空间的进气道（2）、设置于机房（1）内部专门用于聚拢热气的格架间（3）、设置于机房（1）顶部的导气管道（4）、连通格架间（3）内部空间与导气管道（4）的引气管（5），进气道管（2）设置于机房（1）的底部，格架间（3）的底部设置有透气孔，格架间（3）的内部设置有用于安置设备（7）的格架（6），设备（7）放置于格架（6）之内，引气管（5）设置于格架间（3）的顶部。
2. 根据权利要求1所述的基于热压效应降温的机房节能系统，其特征在于：所述的机房（1）内设置有多个格架间（3），每个格架间（3）均通过一个引气管（5）连通导气管道（4），且每个引气管（5）的出气口均与导气管道（4）的内表面相切，所述的多个引气管（5）沿导气管道（4）的周向均匀分布。
3. 根据权利要求1所述的一种数据通信机房与基站的节能降温系统，其特征在于：所述的进气道（2）上设置有智能新风空调机（8）。
4. 根据权利要求1所述的一种数据通信机房与基站的节能降温系统，其特征在于：所述的进气道（2）上设置有高压静电除尘器（9）。
5. 根据权利要求1所述的一种数据通信机房与基站的节能降温系统，其特征在于：所述的进气道（2）上设置有加(除)湿机（10）,能根据要求来对空气进行加湿或是除湿处理。
唐山联通推动基站热自排节能技术应用
唐山联通推动基站热自排节能技术应用信息时代3g阶段的到来让移动网承载了td、wcdma、gsm、cdma 等不同的通信系统，随着移动、电信、联通三家电信运营商移动基站共享共建工作的不断深入，移动网基站机房内的设备不断增多，功率密度不断增大，从整个移动网络设备的能源消耗分布来看，在整个移动网络中，基站设备的能源消耗占到了90%，成为通信行业的耗能大户，是通信行业的主要刚性成本。
从通信机房能耗结构上看，移动基站耗电主要是由通信主设备耗电和空调耗电组成。
利用室外冷源是有效减少基站空调工作时长，降低基站空调耗电的主要方法之一。
根据北方的气候情况，结合温度传导的特性，唐山联通开发试用了移动基站智能热自排系统，效果较好，目前已经大面积投入使用。
1 新系统实现节能创新移动基站智能热自排系统的节能原理是利用空气的热物理特性，结合设备自身排热结构，实现机房热量的定向排出。
唐山联通是从2007年开始研究这个系统。
该系统组成分两部分：热自排本身和配合单元。
热自排本身包括控制模块、排热单元和气压平衡三个组件。
配合单元包含温度分区模块、计量模块和防雷模块。
该系统运行时，通信设备的热量被其收集，然后导出机房。
主控机通过压力器感觉压力大小以进行适量的补充。
该系统具有五方面的运行特点，一是运行时间长，系统可一年四季使用；二是故障率低，系统利用空气对流的方式将设备热量直接导出机房，并没有复杂的电控机械结构，故障率很低。
此举也避免了一般情况下气流组织不合理形成的热岛现象；三是机房洁净度高，系统的压力平衡系统可保证机房内处于微正压状态，使机房洁净度不会因使用该系统出现明显劣化；四是机房温度分区控制，对基站电池和传输系统进行温度分区管理，实现基站无空调运行；五是安全系统完善，系统的排热结构可实现温高告警后的强制排热，有效保护电池和基站设备。
2 具备七大优势相比传统新风系统，该系统具备的七大优势可更高效实现基站机房能耗降低，还不影响设备的安全稳定性能（表）。
通信机房应用自然冷源降温方式的比较与选用
０ 引言 Leabharlann 电信行业 的电能消耗主要包括 日常运作用 电 和通信 网络用电两部分。 通信 网络 的节能工作主要
对 于通信机房这类几乎全年都需要 向外排热 的特殊场所 ， 全年运行空调能耗很大，目 国内存 前 在 以下几种节能手段： 变频技术； 机房空调机组 自 适应控制技术；利用 自然冷源冷却技术等【 ２ 】 。所谓 自然冷源冷却技术是把室外 的 自 然环境作为冷源， 当室 外 空气 温 度 低 于 室 内空 气 温 度 且 达 到一 定 程 度时， 通过通风将机房 内的热量带走， 达到降低机 房 内部温度的 目的。 在技术实现上 ，目前有下列两
自然冷源制冷在通信机房的应用
机组风量 （ ／ ｍ３ ｈ）
１ ０ ０ ５ ０ １ ０ ０ ５ ０
加湿量 （ｋ ／ ） ｇｈ
个 加 湿 季 节 消 耗
电 能 为
１ ６ Ｗ ・ ２ ９ ０ｋ ｈ。 Ｆ Ｘ一 ５ 一 Ｃ １ ０ Ｂ节 育 皂
空 调 运 行 后 可 完 全 停 用 机 房 空 调 的 加 湿 器 ，全 年 可 节 约 加 湿 用 电
风 进 行 降 温 。 建 立 新 风 过 滤 室 ， 对 引 入 的
新 风 统 一 净 化 处 理 后 送 至 新 风 混 风 型 节
能 空 调 ， 初 级 过 滤 采 用 板 式 多 褶 空 气 过 滤 器 ， 符 合 Ｅ ｒ ｖ ｎ —５标 准 ，过 滤 效 率 ｕ ｏ ｅ ｔ４ 为 Ｇ４。 二 级 采 用 亚 高 效 玻 璃 纤 维 袋 式 空
５ ８ Ｗ ・ １ ４ ０ｋ ｈ， ５台 ＦＣＸ－１ ０ Ａ 节 ５－
其所 产 生 的制 冷量 为
２ ７ ． ｋ Ｗ ， 折 合 成 电 功 率 为 ９
９３ ｋ ， 减 去 新 风 电 机 的 电 功 率 ， ． Ｗ
这 样 全 年 可 节 约 空 调 主 风 机 用 电
撼 魄 德 橇 节 霸 调 设 餐 鏊 躺 应 周
２ ０ 年 年 初 ，北 京 电信 对 兆维 Ｉ ０８ ＤＣ共
享 机 房 进 行 空 调 节 能 改造 试 验 ，采 取将
室 外 新 风 冷 源 直 接 引 入 机 房 的 方 式 ， 在 机 房 内 安 装 ５ 台 新 风 混 风 型 节 能 空 调
（ ＣＸ－］ Ｏ Ａ ） 该 机 组 采 用 ４ 台 １５ Ｆ ５ — ， ． ｋ风
的 灰 尘 粒 子 浓 度 ≤ ３粒 ／ ） 较 大 的 过 滤 升 。
通信机房节能减排优秀案例
通信机房节能减排优秀案例通信机房作为信息技术基础设施的核心部分，其能耗巨大，对环境的影响也十分显著。
为了减少能源消耗和减少碳排放，各地的通信机房纷纷采取了一系列的节能减排措施。
以下是关于通信机房节能减排的十个优秀案例：1. 优化通信机房的空调系统：通过智能控制系统和温湿度传感器，实现对机房空调的精确控制，避免能源的浪费，提高能源利用率。
2. 使用高效节能设备：选用低功耗的服务器、交换机等设备，减少能源消耗。
同时，采用高效的供电设备，提高能源利用效率。
3. 精确测量能源消耗：安装能耗监测仪表，实时监测通信机房的能源消耗情况，及时发现并解决能源浪费问题。
4. 采用自然通风和散热：合理设计通信机房的通风系统，利用自然气流进行散热，减少空调的使用时间和能源消耗。
5. 优化机房布局：合理规划通信机房的布局，避免设备之间的相互影响和热量积聚，提高通风效果，降低能源消耗。
6. 使用LED照明：将传统的荧光灯替换为LED照明，LED照明具有高效节能、寿命长等优点，能够大幅度减少机房的能源消耗。
7. 定期清洁设备：定期对通信机房的设备进行清洁，确保设备的正常运行，避免能源浪费和能效下降。
8. 优化电源管理：采用智能电源管理系统，对通信机房的电源进行有效管理和监控，避免能源的浪费和过度消耗。
9. 加强培训意识：加强通信机房管理人员的培训，提高他们对节能减排的意识和能力，推动节能减排工作的落实。
10. 采用清洁能源：逐渐引入可再生能源，如太阳能、风能等，为通信机房供电，减少对传统能源的依赖，降低碳排放。
通信机房节能减排是当前亟待解决的问题。
通过采用上述优秀案例中的节能措施，可以有效降低通信机房的能源消耗和碳排放，实现可持续发展的目标。
同时，这些措施也能为通信运营商带来经济效益，提升企业形象，为可持续发展做出贡献。
2023年度通信机房绿色改造典型案例
2023年度通信机房绿色改造典型案例随着数字化时代的到来，通信技术得到了迅猛发展，信息流动的速度和容量也变得日益庞大。
作为信息交流的中枢，通信机房的重要性也变得愈发突出。
然而，通信机房的能源消耗一直是一个严重的问题，传统的通信机房设计和建设往往存在能源浪费和环境污染的隐患。
绿色改造通信机房成为了当前通信行业的重要课题之一。
1. 背景随着全球气候变化问题日益严峻，节能减排已经成为全球各行业的共同责任。
通信行业作为信息社会的基石，也应该对环境负起应有的责任。
各国通信运营商纷纷开展通信机房的绿色改造工作，以提高通信设施的能源利用率，减少对环境的影响。
2. 典型案例介绍在绿色改造通信机房的实践中，一些成功的典型案例值得借鉴和学习。
2.1 典型案例一：我国移动通信机房绿色改造我国移动积极响应政府的节能减排政策，通过改造通信机房来降低能源消耗，提高设备利用率，减少对环境的污染。
该项目主要包括以下几个方面：1）引进绿色节能设备：我国移动在通信机房中引入了先进的节能设备，包括高效冷却风机、智能供电系统等，以降低机房的能耗。
2）优化供电系统：通过对通信机房供电系统的优化升级，提高了供电设备的利用率，减少了能源浪费。
3）推广新能源应用：我国移动还积极推广新能源在通信机房中的应用，如太阳能发电、地源热泵等，以替代传统的能源来源，减少对环境的影响。
2.2 典型案例二：ATT通信机房能源管理项目ATT是美国知名的通信运营商，该公司在通信机房的绿色改造方面也取得了一定的成效。
其能源管理项目包括以下内容：1）引入智能能源管理系统：ATT引入了先进的智能能源管理系统，实时监测和调整机房设备的能源消耗，提高了能源利用率。
2）采用节能设备和技术：ATT在通信机房中采用了大量节能设备和技术，如高效空调系统、LED照明等，有效降低了能源消耗。
3）推进绿色能源利用：ATT还积极推进绿色能源在通信机房中的利用，如地面温度利用、风能利用等，以替代传统的能源来源。
利用自然冷源进行隔绝换热的节能措施
热 器 冷 却 后 再 被 送 回 。 这 种 方 案 根 据 绝 热 换热 管 的安 装 方式 又可
分 为 两 种 形 式 ： 一 种 是 换 热 器 安 装 在 室 外 ，室 内热 空 气 进入 换热 器 换 热 后 返 回 ， 如 图 ２所 示 ； 另 一 种 是 换 热 器 安 装 在 室 内 ， 室 外 冷 空 气 进 入 换 热 器 换 热 后 排 出 ， 如
（１）空 气 的 洁 净 度 不 能 得 到 保 证 ， 室 外 的污 浊空气 对通 信设 备造 成安 全隐 患 ； （２）投 资 和 维 护 成 本 比 较 大 ； （３ ）通 风 节 能 技 术 不 能 解 决 空 气 湿 度 问 题 ， 当 室 外 空 气 湿 度 太 高 或 太 低
暴 露 出 如 下 一 些 问题 ：
段 室 外 温 度 较 低 的 特 点 ，在 不 通 风 、不 影
响 机 房 环 境 的 前 提 下 ， 采 用 隔 绝 换 热 的 方 式 ，再根 据机 房 内外 温度 的实 际 情况 ，
因 时 制 宜 ，充 分 利 用 机 房 室 外 的 自然 环 境 为 冷 源 。 当 室 外 空 气 温 度 比 室 内 低 一 定 程 度 时 ，依 靠 室 外 冷 量 将 机 房 内 的 热 量 带 走 ，实 现 室 内散 热 ，从 而 大 幅 度 降 低 电能 消 耗 和 运 营 成 本 ，提 高 基 站 通 信 设 备 的 工 作 质 量 ，延 长 通 信 设 备 的 使 用 寿 命 ，达 到 节 能 降 耗 的 目的 。
图 ３所 示 。 这 种 方 案 可 以 根 据 室 内
风 阀 风管、 ｌ ‘
图 １ 一双 层 结 构 。 。 的机 房 节能 窗 户
机房墙体
【发明】利用风能降温的数据通信机房与基站的节能降温系统
说明书摘要本发明公开了利用风能降温的数据通信机房与基站的节能降温系统，它包括机房（1）、格架间（2）、导气管道（3）和引气管（4），格架间（2）的底部设置有透气孔，导气管道（3）内设置有排风扇（7），排风扇（7）的转轴A通过传动装置连接驱动电机，机房（1）的外部设置有由风力驱动旋转的风机（8），排风扇（7）的转轴A还通过传动装置连接风机（8）的转轴B（9）。
本发明的有益效果是：利用风机的转动带动导气管道内的排风扇转动，进而快速的把基站机房内的热空气排出到室外达到给设备降温之目的，结构简单、风压差大、效率高、应用场合广。
摘要附图1. 利用风能降温的数据通信机房与基站的节能降温系统，其特征在于：它包括机房（1）、设置于机房（1）内部的专门用于聚拢热气的格架间（2）、设置于机房（1）顶部的导气管道（3）和连通格架间（2）与导气管道（3）的引气管（4），格架间（2）的底部设置有透气孔，格架间（2）内部设置有用于盛放设备（5）的格架，设备（5）放置于格架上，机房（1）通过管道连接盛进风间（6）；引气管（4）设置于格架间（2）的顶部，导气管道（3）内设置有排风扇（7），排风扇（7）的转轴A通过传动装置连接驱动电机，机房（1）的外部设置有由风力驱动旋转的风机（8），排风扇（7）的转轴A还通过传动装置连接风机（8）的转轴B（9）。
2. 根据权利要求1所述的利用风能降温的数据通信机房与基站的节能降温系统，其特征在于：所述的风机（8）为垂直轴结构，风机（8）的转轴B（9）的外圆周安装有多个叶片（10），所述的多个叶片（10）均布在同一圆周上，本实施例中叶片（10）的数目为4个，所述的叶片（10）包括上杆（11）、下杆（12）、限位杆（13）和风袋（14），上杆（11）和下杆（12）平行设置，限位杆（13）垂直于上杆（11）和下杆（12）设置，上杆（11）和下杆（12）分别从两端滑动安装于限位杆（13）上，上杆（11）和下杆（12）之间沿上杆（11）或下杆（12）的延伸方向均匀设置有多个限位杆（13），风袋（14）的两端分别与上杆（11）和下杆（12）固定连接，所述的上杆（11）、下杆（12）分别与风袋（14）的上边缘和风袋（14）的下边缘固定连接，所述的上杆（11）和下杆（12）与限位杆（13）的连接部均为永磁部，限位杆（13）的中部也为永磁部件，上杆（11）的永磁部件A（15）与限位杆（13）的永磁部B（16）之间为异级相对，下杆（12）的永磁部件C（17）与限位杆（13）的永磁部件B（16）之间也为异级相对。
通信机房利用室外空气冷源节能-上海电信
二、节能减排工作和新风节能的基础 1、节能问题的提出：
1987年9月16日--《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》，该
公约自1989年1月1日起生效。公约中对CFC-11、CFC-12、CFC-113、 CFC-114、CFC-115等五项氟氯碳化物及三项哈龙的生产做了严格的 管制规定。共26个会员国。
二、节能减排工作和新风节能的基础 3、中国通信行业的节能减排工作：（4个不利）
① 通信行业是以电为原料，将强电加工成弱电信号进行出售。 ② 通信行业相对其他工矿企业，万元GDP的能耗比例就小，在此 基础上进行节能工作，难度比较大。 ③ 由于通信的高保障要求，设备冗余备份多，能效比较低；节 能与安全之间存在很大的冲突。 ④ 近年来，由于IDC 业务的快速发展，电信机房设备和空调用 电需求急剧增加，特别是空调用电量急增，目前空调用电占总耗 电的比例已经由过去的30%上升为40%左右。传统电信业务的收 入电费支出比为60:1，而IDC 业务的业务收入电费支出比仅为 3:1 到5:1。
二、节能减排工作和新风节能的基础 5、国内外绿色数据中心能耗测量指标：
⑴. PUE和DCiE
当前，测量数据中心的能耗指标主要有：电能使用效率PUE （Power Usage Effectiveness）和数据中心基础架构效率DCiE （Data Center Infrastructure Efficiency）。两种指标的具体计算方式：
IT设备能效比=IT设备每秒的数据处理流量/IT设备的能耗。
二、节能减排工作和新风节能的基础 6、机房空调节能措施和新风节能的初始思想
① 空调节能措施---在给定的条件下，空调的节能只能从如 下一些方面考虑，目前比较成熟的应用有：
通信机房制冷节能方案及案例应用
通信机房制冷节能方案及案例应用作者：徐辉来源：《中国新通信》2015年第22期【摘要】随着信息化时代的到来，通信机房的规模不断地扩大，进而带来能耗的迅速增长，做好通信机房的节能工作是当务之急。
本文将从通信机房用电分析以及相应的节能方案来进行详细的探讨。
【关键字】通信机房制冷节能方案引言近几年来，随着我国信息化程度的不断提高，我国需要不断的建设大规模的交换、传输、数据中心来满足不断增长的信息化需求，然而，随着机房规模的不断扩大，信息数据设备、电源系统以及机房等数量成倍的增加，在很大的程度上造成了巨大的能源损耗。
在我国经济实力不断攀升的今天，电力能源匮乏问题已经日益突出，能源问题已经成为我国未来发展的一个难题。
当今世界，济源枯竭和环境恶化已经成为全球面对的共同挑战，节约能源，追求可持续发展已经成为世界各国的共识。
未来的世界，将会从技术、人才的竞争转变到资源的竞争。
通信机房要尽力做好通信节能工作，减少我国电力的大规模的损耗，保证经济社会的可持续发展。
一、通信机房用电分析通信机房是现代社会信息交流、传输、处理的中心，随着我国信息化程度的不断提高，通信机房的规模也逐渐扩大，在一定程度上为我国带来了巨大的能源损耗。
机房中电能的损耗主要在两个方面：一个是主设备的用电，二是机房辅助设备用电，比如照明装置、制冷装置、室内除湿装置等。
更据相关的统计得知，通信设备能源损耗占总损耗的45%，空调系统占40%，电源系统占10%，照明系统及其它占5%。
由此可见，通信机房节能的中心就是做好制冷系统的节能。
根据统计可得，制冷系统在通信机房总损耗中占有最大的比重40%，仅次于通信设备能源损耗。
通信机房节能工作必须从制冷装置做起，因为其他的装置，比如主设备的用电、照明装置以及室内除湿装置是通信机房维持日常运行所必需的条件。
然而空调损耗与设备选型、环境温度、气流组织等有很大的关系，成为机房节能的首要的对象。
做好通信机房节能工作应该从制冷系统的节能入手。
利用自然冷源为信息机房制冷的思考
科技论坛随着铁路建设的迅猛发展，铁路运输生产信息化运用小型机、大存储、服务器、网络设备的不断增加，设备的耗电量，设备散热量也随之增大，机房温湿度调节只能靠空调机不间断地运转，才能满足机房环境的需求。
信息中心机房设计为精密工业空调机制冷，空调机分布为：Ａ区５台７０ＫＷ；Ｂ区５台１００ＫＷ；Ｃ区４台７０ＫＷ，来满足ＩＴ设备的环境达到Ａ－类机房需求。
采用风冷式精密空调机的制冷方式，主要电能消耗是压缩机。
空调机每年耗电量高达２３４９，５１４．５６ＫＷＨ，用电成本支出高达近２００万元。
巨大的财务支出，不仅给企业带来资金上的负担，而且，也是是企业节能降耗的重点项目。
为此，在保障运行安全的前提下，如何降低成本支出，减少费用开支是我们要研究思考的课题。
１对既有的风冷式的精密空调机制冷量和耗电量分析。
１．１空调机制冷循环过程。
机房精密空调是通过一定的路径将冷空气送入ＩＴ设备内部，将冷量传送给负载，带走热量，变成热空气后回流到空调内部，完成一个制冷循环。
它需要消耗一定的电能才能完成这一循环的过程。
１．２空调机选型品牌。
空调机有效制冷量分析我们所使用的空调机是德国精密空调机ＳＴＵＬＺ品牌。
５台１００ＫＷ；９台７０ＫＷ．１．３空调机有效制冷量分析，９台７０ＫＷ空调机有效制冷量为：７０ＫＷ空调有效制冷量为６４ＫＷ，６４ＫＷ＊９台＝５７６ＫＷ；５台１００ＫＷ空调机有效制冷量为：１００ＫＷ空调有效制冷量为８８ＫＷ，８８ＫＷ＊５台＝４４０ＫＷ制冷量合计：１０１６ＫＷ５台１００ＫＷ，９台７０ＫＷ大型空调机３６５天，７＊２４小时不停的运行．经查询ＳＴＵＬＺ空调资料，主要数据如下：每台空调机的能耗：ＳＴＵＬＺ７０ＫＷ机组１４．８＋４．９＋２．０＝总的能耗２１．７ＫＷ；ＳＴＵＬＺ１００ＫＷ机组２２．２＋５．９＋５．１＝总的能耗３３．２ＫＷ考虑空调机运行实际，全年压缩机工作时间平均按７０％计算。
所以，空调机能耗应为：每台７０ＫＷ空调机耗能（１４．８ＫＷ压缩机＋２ＫＷ外机）＊７０％＋４．９ＫＷ＝１６．６６ＫＷ；每台１００ＫＷ空调机耗能（２２．２ＫＷ压缩机＋５．１ＫＷ外机）＊７０％＋５．９ＫＷ＝２５．０１ＫＷ；１６．６６ＫＷ＊９台＊２４小时＊３６５天＝１２８１，０８７．３６ＫＷＨ；２５．０１ＫＷ＊５台＊２４小时＊３６５天＝１０６８，４２７．２ＫＷＨ合计：２３４９５１４．５６ＫＷＨ电费支出：注明：电价按０．９３元／ｋｗｈ计算。
英维克：为数据中心打造高效制冷解决方案
英维克：为数据中心打造高效制冷解决方案作者：来源：《中国计算机报》2016年第15期英维克副总经理王铁旺认为：首先，未来机房专用空调方案和产品将向更加高效、节能的方向发展，因此需要不断提高AEER（空调系统全年能效比），充分利用自然冷源，从而降低数据中心的PUE值；其次，机房专用空调方案和产品要适应服务器的高热密度发展趋势；再次，要满足数据中心的快速部署需求，例如适应微模块数据中心和集装箱数据中心。
对于企业应如何部署高效的绿色数据中心制冷系统，王铁旺给出了两点建议：第一，确保空调系统的可靠性和可用性，英维克CyberMate系列、XRow系列、iFreecooling系列高效空调系统和XRack 微模块服务器机柜，在机组设计阶就既充分考虑满足数据中心的可靠性和可用性需求，并赢到了客户的信赖；第二，确保选用高能效的空调系统，选择合理的自然冷却方式，降低数据中心PUE 值。
王铁旺表示：“我们致力于提供高能效空调系统和自然冷却技术方案。
这些方案在多个数据中心的节能减排工作中起到了关键作用。
”目前，英维克ICT高效制冷和自然冷却产品应用于全球多个国家和地区。
由英维克XRow 系列列间空调组合而成的模块化数据中心高效制冷解决方案，目前已应用于腾讯、阿里巴巴、中国移动、中国联通、中国电信、中国银联、中石化、新加坡电信等多个模块化和集装箱数据中心，帮助用户解决了高热密度冷却问题，同时实现了数据中心低PUE值的目标；英维克CyberMate高效制冷系统已经应用于中国联通华北基地、中国移动广东基地等多个超大型数据中心；英维克iFreecooling自然冷却系统已经为中国联通、中国移动、中石油和中海油等多个数据中心大幅度降低机房能耗，同时实现了数据中心低PUE值的目标；英维克XRack系列微模块解决方案已经为中国建行银行、山东华电和瑞龙期货等金融单位的分支机构提供了多种形式的微模块高效制冷解决方案。
英维克的典型案例包括：为阿里巴巴千岛湖数据中心提供高效制冷和自然冷却解决方案阿里巴巴千岛湖数据中心，因地制宜、创新设计地采用湖水自然冷却。
中移动国际信息港一期三阶级项目案例
•4
•
•新型末端规模试验
•根据前期试点与交流，我们总结了各类空调节能新技术方案，并根据以下原则： •1、产品相对成熟； •2、集中供冷，维护、管理方便； •3、节能效果显著，系统PUE值≤1.5； •4、可直接利用现场条件际信息港一期三阶 级项目案例
•
项目简介
中国移动国际信息港是迄今为止中国移动集团公司最大的土建项 目。
项目定位为集国际化支撑、研发创新、信息服务、交流展示等功 能于一体的复合型基地，未来将与位于广州的南方基地形成南北 呼应，共同构建中国移动的集中化运营支撑体系。
国际信息港总占地约1322亩，其中净用地约894亩，远期建设规 模为130万平方米。
列间空调机通过管道及冷量的备份保证室内空调系统的可靠性。
•
•雷诺威冷冻水列间空调
制冷效率高，降低机房整体PUE ； 集中供冷，故障率低，维护成本低； 动态响应控制、实时调整制冷量输出，
精确控制机柜进风温度； 实现高热密度（30kW/rack）散热 ； 扩展性好，实现模块化扩容； 完美结合Freecooling配置。
列间空调前侧送风处设有挡水设施，一旦机组内管道出现
故障，水会排至列间空调底部的积水盘，通过排水管排出
机房外。
多重防水措施 安全可靠
•14
•（共布•置2机-2架15列
，235个IT机柜， 12*4+3*3=57台冷 冻水列间空调 ）
•10
• • 大楼在机房空 调区提供有2路
DN空1调50室冷内冻水管供路布置图
水及回水接口。 本方案设计采用 双路供水环形管 路系统布置，沿 冷通道下布管。 每台列间空调末 端同时连接2路供 水管与回水管， 冷冻水干管首尾 相连结成环状管 路，同时管路上 设置必要的隔断 阀。
严寒沙尘地区通信机房新型自然冷却通风系统研究_夏春华
暖通空调 ＨＶ ＆ Ａ Ｃ ２ ０ １ ３ 年第 ４ ３ 卷第 １ ０期
数据中心空调设计
严 寒沙尘 地 区 通 信 机房 新型 自然 冷却 通 风 系统 研究
华信邮电咨询设计研究院有限公司 夏春华 ☆ 孙国林 牛晓然 张军甫 郭利敏 李亚星 深圳市筑博建筑技术系统研究有限公司 李洪珠 林超楠 周晓慧 彭 建 陈春燕
— — 严寒地区冬 季 室 外 具 备 大 量 的 免 费 冷 源 — 冷空气 ， 如果将室外的自然冷源引入机房内消除房 间的热量 ， 降低机 房 内 温 度 ， 可以减少冬季空调系 统的运行能耗 ， 达到节能和减少通信机房运营成本 的目的 。
］ １ ４ － ： 严寒地区利用室外冷源主要有 ３ 种方式 ［
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条件 等 因 素 ， 最 终 选 择 大 庆。 实 验 房 间 尺 寸 为
２ 。 建筑面积为 ７ １ ３． ３ｍ×５． ６ｍ×２． ４ ５ｍ， ４． ５ｍ 实验房间内安装加热器、 加湿器， 模拟房间
散热和散 湿， 使实验房间内的温湿度与通信机 房中室内温湿度近似相等。假设房间散热量为 ／ 房间内加热器加热功率约为４ ６ ０ ０Ｗ ｍ２ ， ４． ７ 实际选择４ 设置的加湿 ｋＷ ， ８ｋＷ 的 电 加 热 器 ； ／ 器理论加湿量为１ 保证室内相对湿度在 ０ｋ ｈ， ｇ ５ ０％ 左 右 。 利用风机进 行 自 然 冷 却 通 风 循 环 。 风 机 最 大
自然冷源在通信机房中的新型节能应用
自然冷源在通信机房中的新型节能应用杨攀、吴俊、侯宁、刘礼庚（中国移动通信集团广西有限公司，广西南宁５３００２１）摘要：随着通信网络规模不断扩大，节能减排已成为通信业务发展的一个重要方面。
文中创新性的将自然冷源概念引入通信机房降温过程中，设计了新型的智能换热系统，通过在通信机房的应用及数据分析，可以发现该系统在节能减排方面表现出了较好的性能。
关键词：自然冷源；智能换热系统；节能；减排１前言随着我国经济的快速发展，能源紧张问题日益突出，通信网络规模的不断扩容，特别是通信机房单位面积设备功耗的不断增加，造成主设备运行能耗逐年上升，通信机房的制冷系统能耗持续升高，已占据通信机房用电总量的很大一部分。
因此，如何节约通信机房能耗已成为通信发展与提高通信业务负载能力的一大重要课题。
新型的智能换热系统利用室外自然冷空气，通过智能控制器将外部冷空气经过净化处理直接引入设备，在设备内部通过隔离的显热交换芯体与机房内部热空气进行交换，排出机房内部热量的空气调节系统。
该系统在本身不带任何制冷元件的条件下实现室内风冷降温，从而在确保机房设备正常运行的前提下，尽可能减少空调的运行时间，达到节约电能的目的。
２自然冷源节能原理图１智能换热系统原理图３自然冷源应用环境及智能换热系统设计３．１应用环境实验地点为广西桂林某三层通信机房，机房总面积约为５４０ｍ２，机房层高４．６ｍ，地板高度４００ｍｍ，梁下净高３．７ｍ（气消管底离机房地面）。
机房的通信设备采用面对面方向布置的方式，目前该机房通信设备区域配套６台恒温恒湿机房专用空调，单台总冷量为图１为智能换热系统原理图。
智能换热系统通过７０ｋＷ，显冷量６５ｋＷ，风量１７０００ｍｈ均采用地板引入低温的室外空气，排出高温的室内空气，减少机房下送风方式３／，。
电力电池室区域配套１台恒温恒湿机房空调运行时间，从而达到节能的目的。
本工程采用机房智能换热系统，通过智能控制器实时监测室内室外温度湿度。
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通信机房利用自然冷源降温案例前言近年来，全国通信网络规模和用户规模不断扩大，通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。
在众多的用电成本中，空调用电费占有相当大的比例。
据调查，在机房中仅精密空调的运行耗电量就占机房总用电量的50%以上，在数量众多的基站、模块局中，空调用电量基本站基站或模块局用电量的70%左右。
因此，如何降低空调用电的开支，成为通信企业迫切需要研究的重要课题。
对于通信机房这类几乎全年都需要向外排热的特殊场所，全年运行空调能耗很大，目前国内存在以下几种节能手段：变频技术；机房空调机组自适应控制技术；新风冷却技术等。
采用正确、合理的综合解决方案可以有效减少空调的运行时间，在节约空调用电的同时延长空调的使用寿命，提高能源利用率，保护环境，减轻国家能源的供需压力。
本文就自然冷源制冷解决方案进行介绍。
一、电信机房节能降耗的可行性北京电信公司为保证通信系统设备的正常运行,对机房运行环境要求严格,主要体现对机房环境空间〝四度〞的要求,即机房环境的湿度、温度、洁净度和送风的均匀度。
ν温度控制范围是20℃-27℃ν湿度控制范围是40%RH-60%RHν洁净度的要求为空气中的含尘小于50μg/m³ν送风的均匀度应保证机房空间温湿度场梯度最小（没有温湿度死点）为保证机房设备的环境空间〝四度〞的需求,给设备提供安全可靠的运行环境，需要合理的配备机房专用空调。
一般通信机房选配机房空调时，单位面积热负荷为250W/M²-350W/M²，而我公司IDC机房由于设备密度高发热量大，单位面积热负荷达到800W/M²-1500W/M²。
所以，即使在寒冷的冬季也需要空调制冷降温,这也是通信机房必须配备机房专用空调的原因之一。
下表为某电信机房空调数据：电费：1元/度上述数据表明机房空调为通信设备制冷降温须消耗大量的能源,而在北方地区冬季室外却有丰富的自然冷源——冷空气。
一方面空调压缩机消耗能源制冷，另一方面室外有丰富的自然冷源。
如能合理的使用自然冷源为机房降温,空调压缩机的运行时间就会缩短运行5个月左右时间。
这样不但节约了大量的电能，同时也延长了空调机的使用寿命,减少了空调机组的维护工作量,降低了维护成本。
下表是北京地区的历史气候资料：从北京历史气象资料的室外温度数据分析来看，北京地区一年中有5个月的时间，最高平均气温低于11.3ºC。
因此，北京地区利用室外自然冷源为机房降温的节能方式是可行的。
二、电信机房节能降耗的可行性这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的。
从而减少机房空调的使用时间，达到节约电能的目的。
利用室外冷源的方式主要有三种方式：1、直接引入式新风系统直接将室外新风送入机房内，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。
当室外温度高不足以带走室内热量时，则仍然开启空调工作。
2、热回收式新风换气机新风系统使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量，室外空气并不直接进入室内；而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。
3、乙二醇干冷器热交换系统乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进行热交换，将其自然冷却获取冷量，再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气，最后由送风机将冷却后的空气送入室内。
我国幅员辽阔，地形复杂。
各地由于纬度、地势和地理条件不同，气候差异悬殊。
因此，同样方式的节能效果会因地而异，因此，在对机房空调节能改造时，要根据当地的气象条件和室内安装空间选择合理的利用室外冷源的方式。
1)直接引入式新风系统图1为直接利用室外冷空气进行空气处理过程的i-d图.由于机房的空调送风温度不得低于机房空气的露点温度,所以首先要对室外空气进行加热(及过程①),使送风温度达到t=10℃;过程②是冬季干燥空气的加湿的过程;过程③是利用送风温差进行吸热(制冷)的过程.图1 直接里哟偶那个室外冷空气进行空气处理下面对空气处理过程的能耗进行分析.室外冷空的加热过程可以写成:Qj=L*G*ρ*(th-tW)---(1)其中:Qj-所需加热量(KJ/h)L-机组风量(m³/h)G-空气的比热(1.01KJ/KG•℃)ρ-空气比重(kg/m³)Th-送风温度(℃)tW-室外空气计算温度(℃)空气的加湿量可以写为:W=L*(dn-dw)/1000---(2)其中:W-所需的加湿量(kg/h)dn-室内空气含湿量(g/kg)dw-室外空气含湿量(g/kg)机房专用空调通常使用电极式加湿,电极式加湿器每小时、每千克加湿量耗电0.74KW,所以,电极式加湿器的耗电为:N=W/0.74=L*(dn-dw)/740---(3)室外冷空气的有效制冷量为:Ql=L*G*ρ*(tn-th)---(4)其中:Ql-有效制冷量(KW)tn-室内温度(℃)空气处理过程的能耗分析:从图1中可以知道,tn=10℃、tW=-29℃、ρ=1.2将这些数据代入式⑴、式⑵、式⑶和式⑷可以得到:Qj=L*1.01*1.2*(10+29)/3600=0.0131LQl=L*1.01*1.2*(20-10)/3600=0.00334LN=L*(6.7-0.3)/740=0086L由上述计算结果可以得到:Qj/Ql=0.0131L/0.00334L=3.8N/Ql=0.0086L/0.00334L=2.5通过以上计算可以得出如下结论:在室外气温-29℃,若引入室外冷空气满足交换机房室内的温湿度,虽然利用了自然冷源,但是要花费所节省冷量3.8倍能量去加热冷空气,以保证送风温度不低于露点温度;另外还需要花费所有冷量2.5倍能量保证机房环境湿度的要求.当室外温度随季节从最低温度从最低逐渐升高时,加热所花费的能量逐渐减少,当室外温度达到10℃,不需要加热,但是仍花费的能量去加湿.综上所述,利用室外丰富冷源对通信机房降温,必须解决对新风的二次加热和加湿问题,否则不会达到节能效果。
因此,采用智能型新风引入节能空调在引入室外空气低于10℃时，将引进的室外冷空气与室内空气混合后在送入室内，同时使用湿膜加湿器对室内空气进行等焓加湿,保证机房环境的温湿度。
由于湿膜加湿器消耗电能极少，可以克服上述论证的引入室外冷空气消耗大量能源进行加热和加湿的问题。
从而在室外环境温度较低时将室外冷空气引入机房降温成为现实，可以部分取代专用空调机,节约大量能源。
下图所示为智能型新风引入节能空调组成示意。
这种新风混合配合湿膜加湿器的空调机组,其本身能耗低,在配套使用先进的自动控制系统,提高其可靠和稳定性.在适合的室外条件下,可以作为机房空调的补充.在北京地区可降低机房空调能耗46%以上.这样的空调在技术上是可行的,在条件适合时,完全可以取代机房空调的工作,会给企业带来巨大的经济效益.智能型新风引入节能空调机组采用了变频调速混风、微机智能控制和湿膜加湿等空调领域先进技术研制开发的机电一体化产品。
其原理是：充分利用室外环境低温时的丰富冷空气与机房内高温空气混合，控制送风温度在露点温度以上，并根据机房发热负荷的变化调节进风量，保证机房内的温度在要求的范围内；同时通过湿膜加湿器等焓加湿对机房内湿度进行控制，取代机房空调耗能高的电极式加湿器。
从而在室外环境温度较低时（低于10℃），可以取代专用空调工作，节约大量能源。
2）热回收式新风换气机新风系统热回收新风换气机就是将室内污浊空气排到室外的同时，将室外的新鲜空气送入室内，利用室外空气的温度差，将室内的部分冷（热）量进行回收的一种置换式通风换气装置。
精密机房要求恒温恒湿，而机房内由于存在大量的发热设备，所以即使在冬季仍然需要利用空调制冷对机房内的空气进行降温，由此而带来的空调能耗非常大。
如果利用将室外的冷空气直接送入室内、将室内的热空气排出室外的方法给室内降温，势必会使室内的湿度大量流失，同时也影响室内空气的洁净度。
利用热回收换气机的热交换功能可以既保证室内的湿度和洁净度，又能利用室内、外的温差，有效地降低室内的温度，达到节能的目的。
如下图所示，室外的冷空气由室外空气入口进入换气机，经换热器后由排风机排至室外；室内热空气由室内空气入口进入换气机，在经过换热器时被冷却降温后由送风口送入室内，由于其为等湿降温过程，所以，经热交换后送风的温度降低而含湿量不变。
其原理如下图所示：板式换热器的原理和实物图3）乙二醇干冷器热交换系统乙二醇干冷器热交换系统采用间接利用自然冷源的方式，也称其为自然冷却型节能空调。
利用室外干冷器与室外空气换热,在利用乙二醇水溶液作为载冷剂为室内机组节能盘管提供冷源降低机房温度。
该机组采用微电脑控制,当乙二醇回水温度与机房温度相差7℃时,便可以部分利用自然冷源,不足部分由压缩机补充。
当上述温差14℃以上时便可完全取代压缩机制冷,达到节能的目的。
自然冷却型空调是利用乙二醇水溶液冰点低的特性,在冬季用其做载冷剂制冷降温.乙二醇水溶液浓度越高其冰点越低,所以在应用时应根据当地冬季的最低温度调配乙二醇溶液的浓度。
乙二醇水溶液的比热小于水的比热,随着其浓度的增加其比热会进一步降低。
自然冷却型专用空调机组在冬季乙二醇溶液浓度一般为30%,此时其冰点为-28℃,比热为3.412KJ/KG•℃.而在东北地区应用时,乙二醇的配比浓度为50%,此时其冰点为-35℃,比热为2.931KJ/KG•℃。
由此可以看出乙二醇溶液的配比浓度影响其换热能力的大小。
根据传热计算公式可计算出乙二醇溶液和干冷器换热量。
下图所示为自然冷却型节能空调组成示意。
乙二醇溶液的传热量为:Q1=GCPΔTP其中Q1为乙二醇水溶液载热量(KW)G流量(KG/S)CP比热(KJ/KG•℃)ΔTP乙二醇与空气间温差干冷器的散热量为:Q2=KFΔTP其中:Q2为干冷器的散热量(KW)F为干冷器的散热面积(M²)从上面的计算公式可以看出,影响乙二醇换热能力的因素有流量和浓度,而干冷器的面积和换热温差是决定机组节能能力的重要因数。
自然冷却型空调,冬季运行时,可以完全停用压缩机,即节能又延长压缩机的使用寿命。
同时,由于采取间接换热方式,运行时不会对机房的洁净度和湿度造成影响。
4）利用室外冷源的三种方式比较在利用室外冷源的三种方式中，直接新风引入节能效果最好，但是，机房环境将直接受外界的影响，需要相应的技术措施保证机房的温度、湿度、洁净度满足通信设备运行需要。
另外二种方式均是采用二次热交换的方式利用室外冷源，机房环境不会受外界的影响，而换热器的效率决定节能效果。
三、结论智能型新风引入节能空调机组是采用低温送风技术、变风量空调技术、变频调速技术、微机智能控制技术、湿膜等焓加湿降温技术和空调品质处理技术等国际空调领域先进技术研制生产的机电一体化产品。