隨著中國(guó)電信事業(yè)的飛速發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電信企業(yè)的用電成本也在不斷上漲。作為通信企業(yè)運(yùn)營(yíng)商,節(jié)能的工作主要是電能的節(jié)約,節(jié)約用電成本也是降低運(yùn)營(yíng)成本的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般來(lái)說(shuō),電能消耗主要包括日常運(yùn)作用電和通信網(wǎng)絡(luò)用電兩部分,通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能工作主要在通信機(jī)房。在通信機(jī)房中的電能主要包括兩個(gè)方面:
(1)通信設(shè)備的用電。一般通信設(shè)備用電占總用電量的30%左右,由于目前的通信網(wǎng)絡(luò)在用設(shè)備新舊交錯(cuò),所以耗電量也參差不齊。通過(guò)更換效率低下的在網(wǎng)設(shè)備,合理調(diào)整用電負(fù)荷能夠有效的達(dá)到節(jié)能的效果。注意,除非采用投資設(shè)備更新改造的方法,用新型節(jié)能設(shè)備替換下耗電大的舊設(shè)備,否則這部分用電是必須保證的,且不能節(jié)省的。
(2)機(jī)房環(huán)境用電。主要包括機(jī)房照明、空調(diào)制冷和制熱。其中照明及其它用電占總用電量的10%左右,空調(diào)用電占總用電量的60%左右。機(jī)房使用空調(diào)設(shè)備能有力保障通信設(shè)備的正常運(yùn)行,而空調(diào)系統(tǒng)是機(jī)房耗電的主要設(shè)備,在耗能量方面占了相當(dāng)大的比例,從實(shí)際情況來(lái)看,機(jī)房環(huán)境節(jié)能是大有潛力的。機(jī)房節(jié)能的主要方向是機(jī)房環(huán)境節(jié)能,而機(jī)房環(huán)境的節(jié)能重點(diǎn)是空調(diào)節(jié)能。從技術(shù)的角度探討,主要包括以下幾個(gè)方面:
1.變頻技術(shù)節(jié)能
變頻技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛的電機(jī)節(jié)能技術(shù)。應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)一方面降低了開(kāi)關(guān)損耗,另一方面提高了低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能效。在空調(diào)多種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中,變頻技術(shù)是比較有效和成熟的技術(shù)。目前在市場(chǎng)上有很多國(guó)內(nèi)外品牌的變頻器,這為變頻調(diào)速節(jié)能提供了充分的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。變頻器已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)廣泛使用。在通信機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中,目前變頻節(jié)能技術(shù)主要有兩種方式:
1)中央空調(diào)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能方式
空調(diào)水泵的耗電量可占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的15%~30%,所以水泵節(jié)能非常重要,節(jié)能潛力也比較大。
采用交流變頻技術(shù)控制水泵的運(yùn)行是目前中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的有效途經(jīng)之一。
室外空氣溫度、濕度參數(shù)在整個(gè)供冷季是在不斷變化的,所以空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷在一年中也在不斷變化中,并不是一成不變的??照{(diào)的冷負(fù)荷一年中變化很大,全年大部分時(shí)間的負(fù)荷只有最大負(fù)荷的50%左右。從上圖中可見(jiàn),用變頻調(diào)速的方法來(lái)減少水泵流量的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。當(dāng)所需流量減少,水泵轉(zhuǎn)速降低時(shí),其電動(dòng)機(jī)的所需功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降,如水泵轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的60%,即f=30Hz時(shí),其電動(dòng)機(jī)軸功率下降了78.4%,即節(jié)電率為78.4%
2)機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)壓縮機(jī)變頻方式
傳統(tǒng)的機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)和普通的民用空調(diào)一樣,由于供電頻率不能改變,傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變,是依靠壓縮機(jī)不斷 “開(kāi)—停”來(lái)調(diào)整室內(nèi)溫度,其一開(kāi)一停之間容易造成室溫忽冷忽熱,并消耗較多電能。機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)壓縮機(jī)變頻技術(shù)通過(guò)變頻器來(lái)改變壓縮機(jī)供電頻率,調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,依靠壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢達(dá)到控制室溫的目的??照{(diào)在每次開(kāi)始啟動(dòng)時(shí),先以最大功率、最大風(fēng)量進(jìn)行制熱或制冷,在迅速接近所設(shè)定的溫度后,壓縮機(jī)便在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),僅以所需的功率維持設(shè)定的溫度,這樣不但溫度穩(wěn)定,還避免了壓縮機(jī)頻繁的開(kāi)停對(duì)設(shè)備造成的損傷,而且耗電量大大下降,實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能。 應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)機(jī)一方面降低了開(kāi)關(guān)損耗,另一方面提高了低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能效。不過(guò)由于變頻技術(shù)的核心原理為高頻脈寬調(diào)制技術(shù),使用變頻器就相當(dāng)增加了一個(gè)諧波源,而且空調(diào)設(shè)備的功率一般都比較大,因此對(duì)通信電源低壓配電系統(tǒng)的諧波干擾,以及通信設(shè)備的電磁干擾不容忽視。在采用中央空調(diào)水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能方式時(shí),應(yīng)盡量將空調(diào)系統(tǒng)的低壓配電與通信設(shè)備的低壓配電分隔開(kāi)。機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)壓縮機(jī)采用變頻技術(shù),應(yīng)注意與通信設(shè)備保持距離并做好電磁防護(hù)措施。
2.機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)
機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)通過(guò)自動(dòng)計(jì)算機(jī)房不同的工況條件、空調(diào)冷量分布、風(fēng)量擴(kuò)張循環(huán)等綜合數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)跟蹤計(jì)算空調(diào)在外部不同季節(jié)的環(huán)境溫度與室內(nèi)目標(biāo)溫度的關(guān)系,以及空調(diào)當(dāng)前的富余容量,精確控制“N+1”、“N+0”、“N-1”臺(tái)等空調(diào)數(shù)量的優(yōu)先開(kāi)關(guān)機(jī)順序,使空調(diào)組群始終處于最合理的工作狀態(tài),提高優(yōu)化冷量的利用效果,達(dá)到空調(diào)效率最大化的目的。機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的自適應(yīng)恒溫恒濕控制節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和施工簡(jiǎn)單方便,對(duì)機(jī)房結(jié)構(gòu)沒(méi)有任何變動(dòng),不影響原有空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具有較好的安全性可靠性,而且日常維護(hù)工作也相對(duì)簡(jiǎn)單方便。
3.冷水機(jī)組空調(diào)水處理
在冷水機(jī)組中,空調(diào)水系統(tǒng)水管的水垢、腐蝕及青苔對(duì)制冷系統(tǒng)影響極大,也是空調(diào)能耗高的重要原因之一。
定期對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行水處理是降低消耗、提高空調(diào)系統(tǒng)工作效率的一種方法??照{(diào)水處理的方法可以采用對(duì)水系統(tǒng)加緩蝕劑等藥水處理的方法,這是一種常用的對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行清潔保養(yǎng)的方法。此外,采用高頻多段磁場(chǎng)對(duì)冷卻水系統(tǒng)及冷凍水系統(tǒng)的水質(zhì)進(jìn)行處理,也是一種可行的方法。
4.利用自然冷源的節(jié)能技術(shù)——新風(fēng)系統(tǒng)
這種節(jié)能技術(shù)的工作原理是利用機(jī)房室外的自然環(huán)境為冷源,當(dāng)室外空氣溫度比室內(nèi)低一定程度時(shí),依靠通風(fēng)將機(jī)房?jī)?nèi)的熱量帶走實(shí)現(xiàn)室內(nèi)散熱,從而達(dá)到降低機(jī)房?jī)?nèi)部溫度的目的,通過(guò)減少空調(diào)的使用時(shí)間達(dá)到節(jié)約電能的目的。新風(fēng)系統(tǒng)主要有兩種類(lèi)型:
1)自然通風(fēng)新風(fēng)系統(tǒng)
直接利用室外新風(fēng)送入機(jī)房?jī)?nèi)。當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí),可以直接將室外低溫空氣送至室內(nèi),為室內(nèi)降溫。當(dāng)室外溫度高不足以帶走室內(nèi)熱量時(shí),則仍然開(kāi)啟空調(diào)工作。
2) 熱交換新風(fēng)系統(tǒng)
在室外新風(fēng)冷源的利用上采用了隔絕換熱的方式,只利用室外新風(fēng)作為冷源帶走熱量,室外空氣并不直接進(jìn)入室內(nèi),而室內(nèi)空氣通過(guò)換熱冷卻后再被送回室內(nèi)。
新風(fēng)系統(tǒng)本身工作原理簡(jiǎn)單,節(jié)能效果比較直接,但要注意以下兩點(diǎn):
1)自然通風(fēng)新風(fēng)系統(tǒng)直接引入室外的空氣,機(jī)房環(huán)境將直接受外界的影響,如何保證機(jī)房的溫度、濕度、潔凈度是一個(gè)需要探討的問(wèn)題。
2) 新風(fēng)系統(tǒng)的效率主要受室內(nèi)外溫差的影響。由于我國(guó)幅員遼闊,地形復(fù)雜,各地由于緯度、地勢(shì)和地理?xiàng)l件不同,氣候差異懸殊。因此新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能效果因地而異,需要通過(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。
5.新型制冷劑節(jié)能技術(shù)
在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些號(hào)稱可以節(jié)能環(huán)保的R4**制冷劑,用于替代現(xiàn)在常用的R12、R22等制冷工質(zhì),這種環(huán)保節(jié)能型制冷劑在的某些地方進(jìn)行了試驗(yàn)性應(yīng)用,取得了一定的效果,但也存在一些問(wèn)題。
R4**制冷劑是由多種氟利昂(HFC類(lèi)或HCFC)按一定比例形成的多元非共沸混合工質(zhì),是一種多元非共沸制冷劑,一般用于現(xiàn)有設(shè)備的環(huán)保制冷劑工程改造,無(wú)須改變?cè)O(shè)備結(jié)構(gòu),無(wú)須更換任何部件,無(wú)須更換潤(rùn)滑油,注入即可使用(DROP-IN)。根據(jù)目前掌握的資料和數(shù)據(jù)表明,使用R4**制冷劑的實(shí)際節(jié)能效果受各種因素影響,與理論計(jì)算有一定誤差,需要進(jìn)一步在不同環(huán)境和條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并在實(shí)際使用環(huán)境中跟蹤,長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù),觀察設(shè)備的運(yùn)行工況。使用不同的制冷劑會(huì)改變空調(diào)設(shè)備的工況。在沒(méi)有得到空調(diào)設(shè)備廠商認(rèn)可的情況下,應(yīng)該謹(jǐn)慎的考慮使用R4**制冷劑去替換現(xiàn)有工質(zhì)。
6.諧波治理
諧波對(duì)電網(wǎng)的危害眾所周知。對(duì)諧波的治理,除了改善供電質(zhì)量外,通過(guò)減少無(wú)功功率的消耗,也可以起到節(jié)能的效果。
機(jī)房節(jié)能注意要點(diǎn):
1.節(jié)能必須保證通信安全。節(jié)能不能影響機(jī)房環(huán)境質(zhì)量,降低和導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短,更不能影響通信生產(chǎn)安全。提倡通過(guò)合理調(diào)整設(shè)備工況實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo),這種節(jié)能方式能起到延長(zhǎng)設(shè)備壽命的作用。
2.節(jié)能的效果不是無(wú)限的。就機(jī)房環(huán)境節(jié)能而言,所謂節(jié)能,只是節(jié)約環(huán)境控制系統(tǒng)的富裕能量。節(jié)能只能把一些原來(lái)富余的冷量、電量、水量、風(fēng)量節(jié)約下來(lái),而不應(yīng)把正常生產(chǎn)該消耗的能量也節(jié)省掉。不能籠統(tǒng)地說(shuō)某種節(jié)能措施的節(jié)能效率是多少,只能根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐母辉D芰靠紤]能夠節(jié)約的效果。如果一個(gè)機(jī)房所配置的空調(diào)不足,全部設(shè)備開(kāi)起來(lái)也不能滿足要求,就根本談不上空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題。
3.節(jié)能要付出一定的代價(jià),需要有一定的成本和投入。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要增加或改造一定數(shù)量設(shè)備,也要增加設(shè)備維護(hù)工作量。應(yīng)該對(duì)節(jié)能項(xiàng)目是否能做到既節(jié)約能源又降低運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行跟蹤測(cè)試,并作出綜合評(píng)估之后再?zèng)Q定是否需要上節(jié)能項(xiàng)目。
4.節(jié)能工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作任務(wù),必須持之以恒。我們國(guó)家地大物博,區(qū)域遼闊,各地的地理環(huán)境差異很大,應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇合適的節(jié)能技術(shù)。節(jié)能措施必須因地制宜,不能生搬硬套。例如,新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)在北方和低溫季節(jié)使用效果很好,但在南方和高溫天氣就會(huì)受到限制。應(yīng)該先進(jìn)行試點(diǎn)并詳細(xì)測(cè)試,重點(diǎn)是節(jié)能的效果以及可能產(chǎn)生的負(fù)面影響,等取得經(jīng)驗(yàn)后再逐步推廣。
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