通信机房专用空调机组的深度维护及节能分析

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年7月20期   作者:马尧 潘明杰 李阳
[导读] 随着社会经济技术的进步和发展,环保问题被各企业摆在工作开展实施的第一位
        马尧  潘明杰  李阳
        国网新疆电力有限公司信息通信公司 新疆 乌鲁木齐 830000

        摘要:随着社会经济技术的进步和发展,环保问题被各企业摆在工作开展实施的第一位,为了响应环保节能降排的有关要求,联通企业更加强调通信机房空调系统的节能降耗调配。本文围绕通信机房专用空调机组的深度维护及节能问题展开讨论,提出几点思考,仅供参考。
        关键词:通信;机房;空调机组;深度维护;节能
        通信机房专用空调机组调配系统中对电能的应用应该最为广泛,并且此环节又不可或缺。通常情况下,通信机房设备用电想要达到环保节能的效果,可以借助检修或更换一些过于陈旧的设备的手段来实现。具体地说,机房的所有主要能耗部分应该包括照明及暖通系统两个部分。以前我们刚接触计算机的时候,发现微机室里会有几台功率较大的空调,它们的作用除了给学生降温之外,也用于给设备电脑主机降温。所以,机房里面安装空调的目的就是为了保证设备可以正常运行,在此过程中,空调的耗电量可以达到所有电气设备用电量的50%以上。
1.深度维护的意义
        时下在对于通信机房空调系统主要分为专用空调机组和舒适性空调机组两种类型,而这其中机房专用空调机组则占据了绝大部分的份额,它包括艾默生力博特和HIROSS等一些欧美品牌。如此,机房内空调专用机组除了可以保证所有的通信设备正常工作运行以外,又将成为主要耗电设备。根据有关调查统计数据显示,在通信机房中空调的耗电量可以占比总耗电量的一半左右。我们所使用的空调因为使用年限不断增加的缘故,经常会出现诸如润滑油泄露和污染变质的情况,另外压缩机的工作效率会降低,换热器使用时间久了太脏,过滤网容易堵或者脏,甚至风量下降等。目前对于通信机组的空调系统日常维护的主要工作在于对机组的正常工作运行做好及时有效的检查,同时要保证所有的外部运行数据均要符合标准要求,处理好这些故障问题保证设备能够正常工作。针对一些使用时间比较长或因某些客观原因而无法更换的机组,维护时往往没有办法彻底地将其内在的故障危害消除掉,也就是说没有办法从根本上提高它的使用性能。长时间应用性能比较低的机组当作通信机房内设备,会导致设备运行的安全系数降低,无法保证设备运行的安全性,同时还会提高机组的耗电量,提升运行成本[1]。
2.通信机房专用空调机组的深度维护及节能分析
2.1机房空调气流组织的科学化 
        想要满足机房设备运行环境要求,首先必须要科学化处理机房内空调系统气流组织,这样做同样可以起到节能环保的作用。
2.1.1机房送风方式应优先考虑地板下送风
        现阶段大部分通信机房的规划都采用的是线上送风的方式,但通常来说,专用空调的上送风方式又可以包含风帽直接吹或风管送风两种方式,然而,运用这样的送风方式往往会增加机房内空调机房的送风面积,并且其系统的调节性能比较差,无法达到高效且合理地分配机房内系统总风量的目的。尤其针对一些发热量大、交换机房而言,因为其机房内部的负荷比较大并且分布状况也极其不均匀,这样很容易导致局部性发热源集中区域送风量的分配不足,致使热量没有办法快速地发散出来引起局部过热的情况。另外在上送风方式实施过程中,机房内冷热气流混合交叉会降低制冷效果。为了克服机房内局部过热的问题,同时运用机房内气流组织高效且科学合理地运行来最终达到节能环保的目的,一般情况下建议通信机房如果处于高层且条件允许的情况下应该优先运用地板下送风的方式。结合相关案例分析其经济性能,相比较来说,下送风方式要比上送风方式节省超过20%的运行费用,可以达到节能环保的作用要求。


        在地板下送风方案的工程应用过程当中,如果想要保证其工作效果比较理想,需要注意:①地板下仅允许通风,不可以设放线缆(除过消防用线缆之外);②通常应该将架空层下的有效净空高度控制在350-500mm之间;③送风距离不超过15m。如果送风距离在15m以外,需要优先考虑于两侧位置安装空调来用于送风或者需要在地板下安装风管以实现远距离输送;④需要在地板架空层下的水泥楼面铺设不燃烧材料用于制造保温层或者保护层,其作用是为了避免造成楼层水泥面及下层天花板结露[2]。
2.1.2机柜内气流组织合理化
        对于机柜内组装的设备所产生的热量是不是可以及时地散发至周围环境中,除了必须要求机房大环境要具备良好的气流组织或合理科学的环境参数(湿度和温度)以外,还要保证通信机柜必须具备良好的散热工艺。对于通信机柜的结构形式而言必须要综合考虑到其对于散热工艺的要求,不然则会导致机柜内热量堆积不能快速散至环境中去,最终对通信设备的正常工作造成影响,甚至引发设备故障。
        现阶段也有一些通信机柜在其结构形式散热工艺的应用方面包含一些缺陷,其主要问题根源在于:①机柜的前后门开孔率欠缺,部分机柜在前柜门处设有防尘网,增加了冷空气进入的阻力;②部分机房机柜内设备堆放得过于密集,致使气流流道太狭窄,最终使得内部气流循环不流畅;③机柜内部的气流组织不够科学,存在明显的冷热气流的混合问题;④部分散热量大的设备机柜不具备风扇强制性排风措施,单纯地依靠机柜内部自然排风散热,其散热效果比较差。
        针对前面所述的通信机柜问题,一定要在机柜研发段优化部分环节:提升通信机柜柜门的开孔率,其内部结构的设计需要遵循更合理地流道设计的原则,针对散热量比较大的机柜必须考虑强制性排风,具体的进风量则需要结合机柜内部的设备具体安装情况来予以调节[3]。
2.2确定合理的机房环境温度
        按照有关参数标准要求,机房内部的环境参数应该将其温度控制在22-26℃之间,湿度则保持控制在45%-55%之间,但是对于一般的通信设备电子元器件来说其正常的工作范围内温度都比较高,上限也不过是在35-40℃之间。然而实际设计规范对于环境温度值的要求相对来说比较低一些,主要是虑及气流组织不太合理或者由于冷热空气交叉且局部风量的分配不均导致引起机房内环境温度存在与通信机柜内温度的梯度差。出现这种问题时往往要求机房过道的环境温度要低,其原因在于为了保证机柜内的通信散热效果更佳,这时空调设备会在送风出口或回风温度比较低的情况下运行,用于降低空调设备的制冷系数,而此时产生的能耗损失往往也比较大。
        想要降低此环节的能耗,需要首先降低机房环境以及机房内部机柜间产生的温度梯度差。要达到这一目的,又要进一步优化机房内大环境以及通信机房内的气体流组织,尤其要求通信机柜结构必须具备良好的散热工艺。要是对机房内的气流组织安排得更加科学合理,且又同时大幅度地对机柜的散热工艺有所改善,尤其是对于开放型货架式机柜的应用,更加可以进一步降低机柜内或外部的温度梯度差。如此,可适当地提高机房内环境的要求,这样能很大程度上提升空调送、回风的温度,在调整空调设备运行的同时提高节能效率[4]。
结束语
        综上,任何故障的发生都不是凭空的,它是有具体原因的,而且同样具备一定的故障前的征兆。如果已经使用了很多年的空调机组突然出现故障,除了日常的维修保养工作必须做好之外,还必须保证要进行设备机组的深度维护,进一步提高旧机组的可靠性和使用性能,提高机组的运行效率,降低耗电量,从而为通信企业带来更大的经济效益。
参考文献
[1]牛琳.通信机房精密空调室外机及平台的设计问题浅析[J].《百科论坛电子杂志》.2018(2):119-121.
[2]李铁钢.通信机房空调系统节能技术探析[J].《城市建设理论研究》.2015(3):156-157.
[3]丁海泳.对通信机房空调节能的探讨[J].《无线互联科技》.2015(5):178-181.
[4]肖磊.机房专用空调节能的实践[J].《中国新通信》.2018(9):223-225.
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