一、通信机房节能背景介绍

根据江西电信相关资料统计，各通信机房空调的年耗电总量占整个机房设备（含机房空调）年耗电总量的50%左右。因此，在保证通信机房温度、湿度、洁净度等达到要求的前提下，如何有效减少空调使用时间，降低耗电量，成为我们目前精确化管理工作的重要课题。

经过论证分析得出：通信机房的热源一般包括设备自身散热和辐射热，设备散热量较多的有传输、交换设备、开关电源以及空调自身发热，辐射热有房顶辐射热、墙面辐射热。设备发热量一般稳定，辐射热随机房物理位置、季节、气候变化。根据机房设备和辐射热的常规统计，机房的发热量可以按照180~250大卡／m²估算，那么300平方米左右的机房内总发热量在54000大卡-75000大卡之间，这些热量都需要靠空调制冷来完成。

根据相关规范要求，一般机房温度必须保持在10—30℃，湿度30%—75% ，理论上分析新风节能系统可以在室外温度25℃以下左右工作，并且与机房空调配合起来使用，机房节能的空间将很大，江西电信应用机房节能通风系统正是基于上述原因创新应用的。

二、通信机房节能创新应用

1、江西赣州分公司机房节能试点情况

1）赣州气候特点分析

机房节能技术的使用和当地的气候特点必须紧密结合，赣南处于武夷山脉、南岭山脉与罗霄山脉的交汇地带，属亚热带的南缘，呈典型的亚热带丘陵山区湿润季风气候，春早、夏长、秋短、冬暖，四季分明，光热充足。从气象部门统计的资料情况来看，5月下旬至10月上旬气温都比较高，机房温度的维持需要通过空调来降温，大约5个月必须使用空调，在1月、2月、3月、4月、11月、12月、10月下旬、5月上旬7个月时间可以大部分时间停用空调，完全采用新风节能方式。

2）赣州电信机房节能应用原理

我们知道空气的比热为0.24卡，每1立方米的空气的质量为1.3千克，加热1立方米空气温度上升1度，需要吸收312卡的热量，那么每小时新风带走的热量为：

Q=312×V×△t/1000(Q为带走的热量、V为每小时引入的新风量、△t为室外与室内设定的控制温度上限值，单位为大卡。)

例如：引入的新风为每小时为2000立方米，室外温度为22度时，室内设定的空调启动温度为30度，那么新风带走的热量为：312×2000×8/1000=4992大卡。相当于空调要消耗2.2度电才能达到的效果（电度数=总热量/（2.6*860））。因此可以看出，在温度达到22度及以下时，机房基本不用开空调通过新风就能达到降温效果。

室内温度传感器感受到的室内空气温度、湿度，控制系统工作时，不断检测室内和室外两个传感器在低于设定值时，节能通风系统开始工作，当实际值达到设定值时，节能通风系统停止工作。机房空调启动，确保机房环境温、湿度达到要求。

机房节能通风系统由智能控制单元、温度湿度传感器、进风设备单元和排风设备单元组成。智能控制器、温度湿度传感器和电气控制箱组成控制系统，测量温度湿度，判断、控制通风系统和空调机的启停。进风设备和排风设备组成通风系统，引入室外冷空气，在机房内形成"空气湖"，并且在热源周围形成浮力尾流，慢慢带走热量，从而使得空调压缩机的启用时间大幅度减少，甚至无须开启空调，降低了电能的消耗。同时向上的尾流不仅可以带走热负荷，也将污浊的空气从工作区带到室内上方，由设在较高位置的排风设备从排风口排出，改善了机房的空气质量。

3）赣州电信机房节能应用特点

赣州电信南门电信枢纽大楼程控机房采用了机房节能通风系统通过控制器，设置系统风机工作温度及空调启动温度(T1)、风机、空调停止温度(T3)、室外控制温度(T2)、室内湿度等,以及其他设置参数与事项。系统实时检测室内外温度,及室内湿度。

A、对空气过滤部分：

过滤网采用转动湿膜，湿膜采用新型复合材料，能持续经受大量水流冲刷，使湿膜表面附的灰尘、昆虫等即使被冲刷并随换水排出机体，有效防止滤网脏堵。

机房的环境清洁度得到可靠保障。

B、智能化的断电自动启动功能：

整个控制系统纳入动环集中监控系统，适应综合化集中维护要求，节省了维护成本，在断电恢复时，机组能自动启动，恢复原有工作模式。

C、自动控制风机与空调联动

在特殊的数学模型算法程序的规范下自动控制风机与空调的合理工作，解决温度与湿度的问题，从而达到节能的最佳效果。

D、自动控制进水和污水排放

由于采用采用转动湿膜的过滤网，而湿膜又是采用新型复合材料，可使用八年，几乎是免维护。

4）赣州电信机房节能实施过程

    A、试点机房耗电现状

机房节能通风系统试点应用在赣州市局南门电信枢纽大楼程控机房，机房位于大楼西南方向二楼，机房面积300㎡，（东西长25M，南北宽12M）容积900M³。由于机房内主要有北电交换设备、LSTP、小灵通设备、华为交换设备等，由于设备集中，运行过程中散发出大量的热量，至使机房温升过高，现配置了大功率的空调（8台10KW机房专用空调，平时需启动4台空调工作，炎热的夏季需同时8台空调投入运行）进行制冷降温来维持设备的正常运行，使得设备营运成本过大，空调用电浪费现象突出。根据以上实际情况，考虑利用一年中大部分时间环境气温低于机房内的温差，将自然资源（风）经环保节能冷风机净化降温后，对机房降温通风进行改造。

B、机房节能实施具体方案

程控机房的温升主要是因北电程控交换设备运行过程中产生的，而非环境温度所致，特别是一年中的冬、春、秋三季和夏季的早晚时段，室外气温相对较低是廉价的散热降温能源，根据机房的结构和实际需求，实施过程中配置了4台益多美牌旋转式高效节能通风主机，以确保机房温度控制在25⁰C~30⁰C之间。具体做法如下：

（1） 在二楼机房的北面窗口上方分别安装了4台1.1kw功率的旋转式环保主机(主机风量：14000m³/h，风压：180Pa,确保机房换气次数达到45次/小时)，主机中使用高强度湿膜（使用寿命在8年以上）、湿膜旋转机芯、双过滤系统、双泵不间断喷射冲洗（湿膜永不结垢）、双速电机送风动能、专用维修接口、底盘自动清洗等先进技术，有效地解决了传统风机由于湿膜长期处于静止状态，易结垢造成湿膜透气性不断下降，除尘效果差，湿膜使用寿命短，维修不便等缺点。大大提高了机主的使用寿命，实现了真正意义上的环保节能。将净化，降温后（根据室

外空气的湿度（空气湿度越小降温幅度越大），将室外空气温度降低4-10⁰C）的空气经风机动力强制送入机房，主机用专用支架吊装固定在窗口上方飘詹处。风管及弯头根据施工的需求用镀板现场加工，保证密封美观，进风口相应配置专用电动风咀加钢网在保证机组正常运行的同时，做到防鼠、防虫进入机房。

（图例）

 （室外主机外景）

（室内落地风道及出风口）

（2） 在机房的南面窗口选择二个适当的位置和空间，安装了二台轴流风机（风量：32000m³/h），以确保机房内的热能、浑浊空气顺畅排出室外。并在风机停止工作时关闭排风口，确保空调的制冷效果。

（3） 根据机房电路分布的实践情况，在一楼电力机房安装了温、湿度智能控制系统。确保现有机房空调与节能通风系统工作的相互切换(机房空调的启动/关闭接入现有的动力环境监控系统,当节能通风系统不能工作时, 智能控制系统发出控制信号给动力环境监控系统,由动力环境监控系统启动/关闭机房空调),达到最佳节能效果。

5）赣州电信机房节能应用投入

赣州市局南门电信枢纽大楼程控机房，配置安装了4台1.1kw功率的旋转式环保主机，一台温湿度控制器及配套材料，共投入7.5万元。

6）赣州电信机房节能应用效果及效益

A、节能效果

一是确保机房内通讯设备正常运行（将室内温度控制在28⁰C以内）；这种相对低温的空气处理后，只需少量能耗，就可使空气得到净化的同时，温度下降4⁰C—10⁰C，再通过风机的动力将其冷风强制送入机房，以每小时45次以上的空气对流速度，使机房达到迅速将温的效果。一年中只有少时段需启动空调制冷加以辅助降温。    

二是采用了机房节能通风系统能将机房内浑浊、闷热或有害的空气替换排出室外，送入廉价新鲜的冷风（不含氟利昂，粉尘等）降温，有利于设备的保养维护，延长现有空调的使用寿命，改善机房的工作环境。

三是机房节能通风系统与空调联动，解决了除湿问题

四是机房节能通风系统接入动环监控系统中，便于集中维护集中管理

B、节能效益

在同等面积的机房，安装了机房节能通风系统与只安装传统机房空调相比较，节约能耗（用电量）在50%以上。越是耗电的大机房节电越明显，设备使用寿命在8—10年，大机房投入费用约12个月收回，小机房投入费用约18个月内收回。

例举：赣州南门程控机房（安装专用电表）

2006年3月10日-4月10日，空调专用电表显示月用电量为：18900度，平均每天用电609度，而4月19日—5月10日使用节能通风系统（功率为6KW）后，空调专用电表显示日用电量为：144度，计算月用电量为4320度，每月可节约用电14580度。如按机房通风系统运行时间在7个月（10、11、12、1、2、3、4月）左右计算（节能系统2006年6月份停用，9月已启动使用），一年内南门程控机房的节电量应该在10万度以上（按赣州结算电价0.75元/度计算，一年可节省电费7.5万元）。

西门程控机房：（安装专用电表）

2006年3月10日-4月10日，空调专用电表显示月用电量为： 2400度，而4月28日—5月10日使用节能通风系统（功率为0.6KW）后, 空调专用电表显示日用电量为：14.4度，计算月用电量为432度，每月可节约用电1968度。如按机房通风系统运行时间在7个月（10、11、12、1、2、3、4月）左右计算，一年内西门程控机房的节电量应该在1.3万度以上（按赣州电价0.75元/度计算，一年可节省电费近万元）。

三、通信机房节能推广应用情况

2006年6月份，根据赣州分公司南门、西门2个程控机房试点的运行测试，省地相关部门进行论证后，效益明显，节电可观，决定在赣州分公司所属耗电量大的机房进行推广应用，2006年 7月份在18个县（市）20个机房进行实施推广，年节电费用近百万，2007年赣州分公司正在推广实施20个重要通信机房。

2007年3月份，省公司组织全省电源骨干对赣州分公司机房节能试点情况进行综合评价后认为，节能系统经济实用、节电可观，将在全省进行推广。力争通过该项技术创新工作，结合用电管理，达到有效控制用电成本，使2007年的全省电费成本不超过2006年电费成本的目标。