機(jī)房是能耗的重頭，就目前的機(jī)房整體運(yùn)營情況而言，在節(jié)能環(huán)保方面還有更大的上升空間。機(jī)房節(jié)能一直是節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也已得到了行業(yè)內(nèi)各方用戶的普遍關(guān)注，與呈幾何級數(shù)增長的能源消耗和IT設(shè)備擴(kuò)充速度相比，節(jié)能環(huán)保工作還是面臨著很大的壓力。

如今，在機(jī)房能耗方面存在的最大問題就是——配套設(shè)備成了“電老虎”。根據(jù)調(diào)查，在IDC機(jī)房中，單純用在IT設(shè)備及服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備上的電力輸入只占總消耗的50%。也就是說，當(dāng)數(shù)據(jù)中心消耗了100度的電能時，用在IT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備上的只有50度。能否順應(yīng)電信運(yùn)營商數(shù)據(jù)中心密度的提升而實(shí)現(xiàn)有效的電能共贏，以及有效的冷卻，這其實(shí)是影響電信運(yùn)營商能耗的一個最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于刀片服務(wù)器、虛擬化技術(shù)等被大規(guī)模應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心的密度也越來越高。空調(diào)的能耗已經(jīng)占到了機(jī)房電能消耗的近40%。

與此同時，可靠性和節(jié)能降耗也是機(jī)房空調(diào)專業(yè)永恒的主題。節(jié)能是努力的重要方向，但節(jié)能也是有條件的，那就是必須把可靠性放在第一位，即要在保證通信系統(tǒng)安全運(yùn)行、各種參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下。本文結(jié)合IDC機(jī)房的特點(diǎn)和機(jī)房專用空調(diào)的特點(diǎn)，對幾個節(jié)能的方向進(jìn)行探討，僅供參考。

一、減少設(shè)備發(fā)熱量

首先，我們來分析一下通信企業(yè)能源的消耗的構(gòu)電能的消耗可以分為生產(chǎn)用電、營業(yè)用電和辦公用電等，其中最主要的就是生產(chǎn)用電，圖1所示為某電信企業(yè)生產(chǎn)用電構(gòu)成比例。

從圖中可以看出節(jié)能工作不僅僅是動力專業(yè)的工作，作為通信配套的動力專業(yè)雖然努力在各環(huán)節(jié)中進(jìn)行節(jié)能，但能耗的根源還是在通信設(shè)備的電耗。根據(jù)某公司比較權(quán)威的測算，通信設(shè)備1W的功耗，在DC-DC前級將達(dá)到1.39W，在變輸電設(shè)備前達(dá)到1.65W，加上配套空調(diào)的能耗1.07W，總計2.72W。這就意味著，每降低1份的通信設(shè)備功耗，可以帶來2.72倍的局端總功耗。由此可見，節(jié)能的源頭還是在通信設(shè)備本身，只有解決根本性習(xí)題，才會真正產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著IDC機(jī)房托管的服務(wù)器數(shù)量不斷增加，供電負(fù)載己經(jīng)不能滿足服務(wù)器數(shù)目的需求，服務(wù)器用電量和機(jī)房空調(diào)用電由此產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致有部分機(jī)房已經(jīng)對功率大于180W左右的服務(wù)器拒絕供托管服務(wù)。雖然這一門檻設(shè)得有些高(很多服務(wù)器已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此標(biāo)準(zhǔn))，但也確實(shí)可以看出矛盾的突出。既要保持服務(wù)器的功能符合用戶需求，又能減低服務(wù)器的功耗，是解決這一矛盾的最佳策略。服務(wù)器中最核心的部分就是CPU，通過市場測試數(shù)據(jù)，不同CPU平臺的服務(wù)器在滿載的情況下，功耗能相差近50W。

如果以某500m2的機(jī)房為例，安裝機(jī)架200個，每個機(jī)架裝15臺服務(wù)器，如果每臺A服務(wù)器比B服務(wù)器的功耗低50W，那么整個機(jī)房的功耗將少150kW，這是一個非常驚人的數(shù)字。以制冷系數(shù)為3.5計算，平衡150kW的散熱量所需要的空調(diào)制冷電功率為42.86kW.

從這幾個簡單的數(shù)據(jù)可以看出，使用低功率服務(wù)器對于節(jié)能的作用非常大。如果IDC市場部門能夠給予使用低功率服務(wù)器的客戶一些優(yōu)惠，這種節(jié)能將是一種雙贏。

二、合理控制室內(nèi)溫度參數(shù)

長期以來，出于安全、節(jié)能等多方面考慮，對于機(jī)房溫度設(shè)定應(yīng)該偏上限值、下限值還是隨季節(jié)調(diào)整，一直爭議很大。由于我國地域遼闊，各地的情況不同，所以這個問題絕不能一概而論。但是機(jī)房溫度提高，對于節(jié)能是有明顯效果的，而且這種節(jié)能是不需要直接經(jīng)濟(jì)投入即有產(chǎn)出的。

IDC機(jī)房空調(diào)的設(shè)定溫度一般為21——25℃，個別機(jī)房空調(diào)溫度控制得很低，甚至低在20℃，非常浪費(fèi)能源，因此，合理設(shè)定機(jī)房空調(diào)的溫度顯得尤其重要。近期國外有報道稱，隨著服務(wù)器的功能的提升，IDC機(jī)房環(huán)境溫度可以為28C。查閱部分服務(wù)器的性能指標(biāo)，機(jī)箱內(nèi)溫度在40C以下是可以正常運(yùn)行的。因此我們現(xiàn)行的較為嚴(yán)格的機(jī)房環(huán)境溫度規(guī)定還是值得商榷的。在沒有明確新標(biāo)準(zhǔn)前，我們比較合理的做法是在夏季將溫度設(shè)定偏高些，冬季設(shè)定偏低些。

合理提高機(jī)房設(shè)定溫度有如下節(jié)能效果和優(yōu)點(diǎn):

1.降低室內(nèi)外傳熱溫差，從而可降低因圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的空調(diào)負(fù)荷；

2.可降低新風(fēng)形成的空調(diào)負(fù)荷；

3.空調(diào)的蒸發(fā)溫度相應(yīng)提高，制冷系數(shù)提高?？山档蛯﹄娏Ω叻遑?fù)荷的需求，節(jié)約用電量。

表6-2是某民用建筑在不同室內(nèi)溫度情況下的節(jié)能效果，可以看出在室內(nèi)溫度提高2℃時可以節(jié)能18%，提高4℃時節(jié)能更多。

對于機(jī)房設(shè)定溫度提高后的節(jié)能效果，雖然目前還沒有非常權(quán)威的數(shù)據(jù)，但有提高1℃溫度大約能節(jié)約空調(diào)耗電2%~5%的結(jié)論。

三、提高建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能

建筑物及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)對節(jié)能的影響主要有如下幾個方面：

1、建筑物的朝向

同樣形狀的建筑物，南北朝向比東西朝向冷負(fù)荷小。對一個長寬比為4:1的建筑物，東西向比南北向冷負(fù)荷約增加70%。因此，選擇合理的建筑物朝向是一項重要的節(jié)能措施。

2、外窗面積   從建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(窗、墻、樓板、屋蓋、地板等)傳入室內(nèi)的熱量中，外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總傳熱量比例很大。因而要盡量減少外窗面積，并采取有效的遮陽措施，如選用特種玻璃、雙層玻璃，使用窗簾或遮陽板等。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能直接影響空調(diào)房間的冷熱負(fù)荷。有關(guān)文獻(xiàn)指出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)每增大lW/(m2•K)，在其他工況不變條件下空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計負(fù)荷約增加30%。

因此，提高建筑物保溫性能是減少空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，從而降低能耗。

1.合理控制窗墻比。由于窗戶的透光性強(qiáng)、保溫性差，所以通過外窗戶進(jìn)入室內(nèi)的負(fù)荷占建筑總負(fù)荷的比例很高，因此在保證室內(nèi)采光通風(fēng)前提下合理控制窗墻比非常重要。一般的窗墻比規(guī)定為:北向之35%;南向乓25%;東西向毛30%。

2.采用新型墻體材料與復(fù)合墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、可行性分析的前提下，在墻體內(nèi)外側(cè)敷設(shè)保溫隔熱新材料，屋頂可設(shè)通風(fēng)屋面、遮陰棚和栽種花草樹木以降低建筑物的得熱量。

3.采用氣密性好的門窗以減少空調(diào)房間冷(熱)量滲漏，建筑外表面盡可能處理成白色或淺色調(diào)以減少輻射得熱。

4.在工程允許的經(jīng)濟(jì)條件下，盡量采用具有隔熱保溫性能的吸熱玻璃、反射玻璃、低輻射玻璃等，避免使用單層白玻璃。

四、利用自然冷源

冬季或部分地區(qū)的春秋兩季，室外空氣溫度較低，機(jī)房室內(nèi)空氣溫度卻較高，仍需要供冷。尤其是沒有外墻、外窗的內(nèi)區(qū)房間，由于機(jī)房內(nèi)設(shè)備的持續(xù)散熱量沒有途徑散發(fā)到室外，室內(nèi)仍需供冷。由于此時冷負(fù)荷較小，冷機(jī)制冷系數(shù)較低、能耗大，若開啟冷機(jī)供冷極不合理。其實(shí)大自然是最好的冷源，不僅不需要能耗取得，而且供給充足，屬于綠色冷源。常見且容易利用的自然冷源主要有以下兩種。

1、地下水或地表水

地下水常年保持在較低的溫度，地表以下5~lOm的地層溫度就不隨室外大氣溫度的變化而變化，一般可以維持在15~17。C，所以地下水可以作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源。但近年來的研究表明，過量開采地下水對于地面沉降影響很大，而且會威脅整個國家未來的淡水資源，目前己經(jīng)不建議使用地下水。地表水包括江、河、湖泊等，在春秋或冬季，只要地表水高于冰點(diǎn)，就能通過管路引入作為冷源。

2、室外冷空氣

春秋季和冬季的室外空氣溫度較低，可用于空調(diào)系統(tǒng)供冷?？紤]到空氣直接進(jìn)入機(jī)房，容易將灰塵等有害物帶入機(jī)房，可以用間接冷卻的辦法來解決。例如帶經(jīng)濟(jì)盤管的專用空調(diào)的冬季運(yùn)行，利用冷卻塔供冷，帶風(fēng)機(jī)的窗式熱交換器，小型機(jī)房采用熱管方式將冷量傳入機(jī)房等。

五、從排風(fēng)中回收熱量

在空調(diào)負(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷占一定比例。在有排風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)中，在排風(fēng)段利用熱交換器回收排風(fēng)中的能量以節(jié)約新風(fēng)負(fù)荷是空調(diào)節(jié)能的一項有力措施。如果在排風(fēng)中設(shè)置熱交換器(如轉(zhuǎn)輪式全熱交換器)，最多可節(jié)約70%~80%的新風(fēng)能耗。由于目前IDC機(jī)房基本不設(shè)排風(fēng)，所以此方法使用的機(jī)會并不多，但它卻提供了一種節(jié)能的思想，值得借鑒。

六、通過技術(shù)改造提高空調(diào)性能

在目前己經(jīng)使用的空調(diào)系統(tǒng)中，早期的產(chǎn)品在先進(jìn)性方面相較新產(chǎn)品會有明顯不足，通過技術(shù)改造，可以提升性能?？梢圆扇〉拇胧┯校?/p>

1.使用高能效比的壓縮機(jī)，例如渦旋壓縮機(jī)等，其能效比明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的活塞式壓縮機(jī)。

2.使用變頻技術(shù)，包括大型機(jī)組加裝變頻器或直接選用有變頻功能的空調(diào)。

3.適當(dāng)放大冷凝器，增加散熱面積，降低冷凝溫度，提高制冷系數(shù)。

4.添加冷凍油添加劑，減阻抗磨，增強(qiáng)冷凝器和蒸發(fā)器的換熱。

5.夏季對風(fēng)冷型冷凝器進(jìn)行遮陽，水霧降溫等措施，即減少高壓跳機(jī)故障，又能節(jié)能降耗。

6.科學(xué)的氣流組織，減少室內(nèi)溫度死區(qū)，充分發(fā)揮制冷效率。

7.計算機(jī)自動控制空調(diào)的工作狀態(tài)，依據(jù)環(huán)境溫濕度，自動精確變設(shè)定。

8.乙二醇節(jié)能技術(shù)。

七、加強(qiáng)日常管理

日常管理是節(jié)能是否實(shí)際有效的關(guān)鍵，一個設(shè)計再好的空調(diào)系統(tǒng)，如果管理不善，同樣達(dá)不到節(jié)能目的。同時，通過管理進(jìn)行節(jié)能，是投入最少、見效最快、收獲最大的一種方法。日常管理的節(jié)能措施有以下7個。

1.加強(qiáng)日常和定期的對設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)。例如閥門、構(gòu)件等的維護(hù)，防止冷熱水和冷熱風(fēng)的跑、冒、滴、漏；冷凝器等換熱設(shè)備傳熱表面的定期除垢或除灰；過濾器、除污器等設(shè)備定期清洗；經(jīng)常檢查自控設(shè)備和儀表，保證其正常工作等。

2.合理調(diào)節(jié)開啟空調(diào)的數(shù)量，不要將備用空調(diào)當(dāng)作主用，常年開機(jī)備用。

3.經(jīng)常性檢修空調(diào)，使空調(diào)處在最佳運(yùn)行工況。經(jīng)測試，10匹的空調(diào)，在最佳狀態(tài)下增加509氟里昂或減少509氟里昂，會增加制冷電耗3%左右。因此便空調(diào)處在最佳工況是最簡易的節(jié)能方法。但在實(shí)際使用中，大約40%~50%的空調(diào)并末在最佳工況下。

4.對系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，從不正常的運(yùn)行參數(shù)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題，進(jìn)行合理改造。經(jīng)常出現(xiàn)的問題有設(shè)備選擇過大、運(yùn)行能耗高等。

5.保持機(jī)房的氣密性，控制室外空氣的入侵。尤其是在夏季，減少室外新風(fēng)的入侵，能堿少大量制冷能耗。

6.當(dāng)過渡季節(jié)中室內(nèi)有冷負(fù)荷時，可以適當(dāng)考慮采用室外新風(fēng)的自然冷卻能力，節(jié)省人工冷源的冷量。

7.根據(jù)季節(jié)的變換，合理設(shè)置機(jī)房溫濕度，減少額外消耗能量。

結(jié)語

近幾年來電信行業(yè)的發(fā)展速度驚人，許多在之前沒有遇到過的問題，現(xiàn)在我們必須對其進(jìn)行很好的解決，而隨著我國電信行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入3G時代，還會面對更多的挑戰(zhàn)在對機(jī)房空調(diào)可靠性與節(jié)能關(guān)注的同時，經(jīng)濟(jì)性也是重要的考量指標(biāo)，對于以往的部分節(jié)能措施，節(jié)能不節(jié)錢，甚至經(jīng)濟(jì)性非常差，投入高于節(jié)約的電費(fèi)，這樣的節(jié)能措施是值得商榷的。當(dāng)然，對于目前經(jīng)濟(jì)性較差，投資回報暫時無明顯優(yōu)勢，但前景比較光明的措施，還是應(yīng)采取積極的支持態(tài)度。

來源：機(jī)房空調(diào) http://mygoldentreasures.com/

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