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阜阳分公司通信机房节能改造实施方

案

通信机房节能改造实施方案

作者: 桑永礼邮编: 236000

工作单位: 中国移动集团安徽有限责任公司阜阳分公司运维部

一、通信机房节能降耗背景

当今世界, 经济快速发展, 必然伴随着能源资源的大量开采、消耗及”三废”排放, 因工业能源大量开采、消耗、”三废”排放而导致的地质、环境、气候性灾难日趋频繁、明显, 已经严重威胁到人类社会的生存和发展, 如何”实现节能减排, 保护人类基本生存环境, 维持人类社会的可持续发展”已成为当今人类社会共同面临、而且是最急需解决的现实课题。

党和政府根据提高社会生产发展能效, 全面建设更好、更快、长久持续发展国民经济的原则, 鲜明提出制定”节能减排, 建设美好生态家园”的基本国策。

中国移动通信集团公司积极响应党和政府有关”节能减排, 建设美好生态家园”号召, 积极履行社会职责, 在全国范围内开展了以节能减排为主题的”绿色行动计划”。

通信机房, 针对我们移动通信而言, 包括局用核心机房、通信基站、传输汇聚点、干线传输机房等。根据有关统计, 通信机房能耗占整个移动通信企业能耗的70%以上, 从费用上来说, 也占到整个移动通信企业正常运营费用的30%左右。

因此, 搞好通信机房节能降耗, 能够以更优异的成绩响应党和政府的号召, 更好履行共建和谐社会的企业职责; 能够从根本上降

低我们移动通信企业的整体运营成本, 大幅增加移动通信企业的利润收入, 全面增强企业的核心竞争力, 强势应对未来业务竞争, 对巩固和加强我们企业的领先优势, 无疑极具战略意义。

二、通信机房能耗分析及节能重点方向分析

通信机房节能,关键是要搞清楚通信机房能耗的组成, 弄明白哪些能耗是必须的,那些能耗是不不必要的,并进一步分析哪些能耗是经过管理措施、技术手段、工程措施能够降低的。

我们, 通信机房的能耗主要有两大块组成, 通信设备能耗, 通信机房空调设备能耗, 这两块要占到通信机房总能耗的95%以上。其它还有机房照明能耗、动力环境监控系统设备、消防系统设备的能耗等, 但相对于通信设备能耗、通信机房空调设备能耗而言, 基本上能够忽略。

通信机房节能降耗的前提是确保通信网络系统、设备正常、稳定、安全运行。

基于这个前提,机房通信系统设备、动力环境监控系统设备的正常能耗,是保证通信网络正常、安全运行所必须的, 是不能降低的,相反, 还需要更大程度保障。其它的, 象机房照明功耗在整个通信机房能耗的比例很小, 况且节能技术较为成熟、简单, 机房照明在有人的时候需要,也不是全部都需要打开,在没人的时候完全不需要照明,因此我们能够采用局部感应控制开关的方法,针对人员活动情状来选择性地进行局部照明或一般照明的开启和关闭, 这样很轻松就能够节省80%～98%的照明能耗。

从以上分析能够看出, 机房空调节能是当前唯一能想办法且占很大的分量, 值得我们去关注和认真思考、攻关。

三、通信机房空调能耗组成及节能措施论证

3.1整体机房空调方向分析

在机房空调节能技术方面, 从当前主要有两大主流方向。其一, 是对机房空调压缩机进行变频改造; 其二, 经过工程、技术手段降低通信机房空调热源性负荷。

当然, 经过通信机房空调安装、施工方案的优化, 以及搞好维护工作, 从而保证、改进机房空调设备系统运行环境条件, 如冷凝器、蒸发器清洁, 送风滤网清洁、保障冷媒压力正常等, 以便更好地发挥通信机房空调设备的本身的动态冷效比, 在一定程度上减少通信机房空调设备能耗。不过这是我们维护、工程部门职责本身就要求应该作好的工作, 有相当细致的工程设计、维护、管理规定, 我们在这儿就不再多探讨分析了, 呵呵。

下面, 我们针对两大主流机房空调节能技术做一下具体分析:

我们先看看第一个方向, 进行机房空调变频改造。机房空调变频改造能够在一定程度上确实能够降低机房空调设备本身的能耗, 但效果并不能说是很明显( 降耗比例据说能够达到4%～7%, 最高不超过8%) , 且存在技改难度大、造价高、风险大、产生谐波干扰等很多负面因素, 需要增加谐波吸收、抵消设备来降低谐波影响。而谐波吸收、抵消设备也是要耗能、发热的, 这在一定程度上进一步抵消了机房空调变频改造的节能降耗能力, 增加了我们

运行维护工作的难度和成本。总体而言, 经过”机房空调变频改造”到底能不能降低通信机房能耗, 当前我们很难得出肯定的结论, 因此说并不是特别值得提倡实施。

第二个方向, 就是经过工程、技术手段降低通信机房空调热源性负荷。下面, 我们就来详细分析探讨一下, 通信机房热源的组成, 详细分析探讨哪些通信机房热源能够降低、消除, 以及降低通信机房热负荷关键点。

3.2通信机房热源组成及通信机房空调降耗的关键点的确定

降低通信机房热负荷, 首先我们要清楚通信机房热量是如何形成的, 具体有那些组成成分。并在此基础上, 来具体分析哪些是我们经过技术方法降低的。

通信机房热源, 主要有:

3．2．1 通信系统设备正常工作时耗能散热。

这是一个持续存在, 而且是一个无法回避、无法消除的热源。我们通信机房之因此要安装机房空调, 根本目的就是经过制冷, 来抵消通信系统设备正常工作时耗能散热, 确保通信系统设备正常工作所需要的良好的环境温度、湿度、洁净度。一般来说, 通信系统设备正常工作时耗能散热, 基本上是与网络规模的增扩成比例增加的, 当然还与维护精细程度、网络制式、设备类型有一定的关系。依据有关实验数据可知, 通信系统设备在正常工作时, 其输入功率有85%以上的能量要转化成热量散发的周围空间, 只有不到15%的能量转化为可供通信系统使用的通信数据、信号等。

计算公式: Q=0.86KV A ( KW)

以基站为例,标准配置基站为直流70A,电压为54V,

Q=0.86*54*70=3250(W)=3.3(KW)

3．2．2 围护结构导热

这个热源的大小, 与围护结构的导热面积成正比, 与通信机房室内、外温度差值成正比, 与围护结构的物理厚度成反比, 还跟围护结构材料导热系数有关。

围护结构导热计算公式:

Q=F*( T-T0) *入/M ( W)

F: 传热面积

T: 室外温度 T0: 室内温度入: 围护结构材料导热系数

M: 围护结构厚度

( 材料不同, 导热系数不同, 砖墙为0.87W/(M. ℃),混凝土0.79w/(M. ℃),聚乙烯泡沫为0.04W/(M. ℃)

在夏季, 当通信机房室外温度高于室内温度时, 通信机房室外热量经过机房围护结构( 房顶、墙壁、地板等) 的传导进入室内, 形成热源。这个热源是客观存在的, 但我们能够经过针对性的工程、技术手段隔绝, 从而减少和消除。

据我们实际现场测试, 夏季机房室外墙壁表面向阳处平均可达50℃左右, 背阴处平均可达38℃左右, 而我们移动通信机房室内按规范一般设定、保持在22～24℃, 两者相差平均在15～30℃, 平均为22.5℃,为方便计算,取值23℃。