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机房节能一体化解决方案
    机房空调的和谐制冷设置
  • 当制冷系统输出空气温度设定值越高,其性能也越高。理想状态下,如果没有设备散热输出,制冷系统输出气体温度将与计算机设备的温度一致。然而实际中,制冷系统输出气体温度通常比设备运行所需要的温度略低。然而,如果能够遵循本文介绍的空气分配原则,则可以尽量提高制冷系统温度设置值。为了最大限度的提高容量和优化效率,设置点不应低于维持设备进气温度所需的数值。
  • 尽管制冷系统温度设置点由空气分配系统决定,然而湿度却可以调整到任意最佳值。如果湿度设定值高出需求,可能导致严重的后果。首先,制冷系统将导致水分凝结、空气湿度降低、并且制冷效率降低。然而更糟的是,加湿器需要补充空气中损失的水分。同时加湿器也是一个主要的散热源,从而更加降低了制冷系统的制冷效率。当存在气流短路循环时,情况将更加严重。因为较低温度的空气进入制冷系统更容易结露。因此,非常重要的一点是,切勿使机房湿度值高于需求。
  • 对于采用带有加湿器的多个制冷设备的机房而言,可能还会发生其它问题。在此类环境中,最常见的问题就是多个制冷设备相抵触运行。当以下条件具备时,便可能发生上述情况:两个制冷系统回流气体温度不一致,或两个设备的湿度传感器校准不一致,或两个设备设定的湿度值不同。制冷系统抵触运行将导致一台制冷设备会降低空气湿度,另外一个则会增加空气湿度。这一运行模式极其浪费资源,而且机房管理员也不容易发现。
  • 无意义的制冷系统湿度抵触运行问题可通过以下方式解决:a使用中央湿度控制;b协调制冷设备之间的湿度值;c关闭制冷系统中的一个或多个加湿器;d使用浮动数值设定。
  •  以上这些技术各具自已的优势,通常最可行的办法是确认系统设定值是否相同,校准是否相同,并且扩大浮动数值设定范围。一般情况下,将浮动数值范围设定为士5%,便可以纠正这一问题。
  • 合理的温度设置
  • 程控机房的温度要求保持在15℃~25℃以内,程控交换机房的温度常年设定为20℃,精度为1℃。在设备对环境的要求范围相对宽松的情况下,没有根据环境温度及设备特点作出相应的调整,室内温度一年四季保持恒温恒湿状态。这不仅是对电量的浪费,也是对技术优势的浪费。
  • 通过恒温恒湿空调对机房温湿度的精确控制,使机房基本处于恒温恒湿状态,体现了恒温恒湿空调的优越性。但这种优越性能是以牺牲电能为代价的。基于这一点,需要提出科学的节能思想,就是充分利用设备温度范围宽的技术特点,并利用计算机自动控制技术,随时根据外界因素的变化,通过对空调运行状态的判断,自动调节室内温度值,使压缩机或加热工作时间减少,达到节能目的。
  • 通过计算机的自动控制,使空调总是处于最节能状态下运行。 以上原理同样适用于通过对湿度的自动控制来实现节能。
  • 节能实现方法
  • 节能理论依据是,当程控机房需要降温时,空调工作在制冷状态,此时若将回风温度值设高些(在满足机房温度要求的条件下),会使压缩机运行时间缩短起到节能作用。同理,当程控机房需要升温时,空调工作在加热状态,此时若将回风温度值设低些,会使加热器运行时间缩短起到节能作用。
  • 温度设高还是设低,主要是根据恒温恒湿空调所处的工作状态,而外界因素的变化直接反映在执行部件工作时间上(如:气温下降时,压缩机的日工作时间缩短)。而当由执行部件工作时间上的量变最终变为状态上的质变时(如:压缩机运行时间为零,即停止工作,加热器投入运行),就必须对温度设定进行适度地调整。我们可以利用计算机优势,对恒温恒湿空调各功能执行部件的运行时间进行累计,并每隔1小时对恒温恒湿空调在该时间段内运行状态来进行判断。如工作在制冷状态,且原设定温度等于允许温度最大值时,则设定温度值不变,否则设定温度值则增加0.1℃;若工作在加热状态,且原设定温度等于允许温度最小值,则设定温度值不变,否则高设定温度值则减小0.1℃。如此,当机房发热量及外界气温的变化引起恒温恒湿空调运行状态改变时,计算机自动改变设定温度值,以适应节能的要求。
  • 经济效益估算
  • 以容量为3.5万门电信局为例,设定温度为22℃,耗电量为2082度/天;当设定温度为24℃,耗电量为1984度/天,每天节省98度。以上估算尚不包括对湿度采取自动控制所带来的经济效益。
  • 温度合理控制
  • 1)温度控制的措施
  • 改变机房恒定的温度控制为以满足机房设备正常运行温度为准;改变空调7×24小时不间断运行方式为间断性的运行方式;通过现有机房新风换气系统充分利用室外温度来调节室内温度(冬季);加强机房温湿度监控以随时对空调做节电控制;通过机房风道改治等方法保障环境要求高的设备正常运行;
  • 2)对机房加以改造,增加机房通风换气能力
  • 由于机房外环境湿度一年中绝大部分时间是能满足通信设备所要求湿度条件,所以可以通过加强室外空气与室内空气的对流换气来缩短机房空调加除湿时间;
  • 3)适当增加机房内设备隔断,提高机房空调利用率
  • 在大多中继机房和小的业务机房,现有的通信设备所占使用机房面积比例很小,如果整个机房使用空调加除湿功能将是很大的浪费,所以可以考虑适当进行设备的隔断处理,提高空调使用效率;
  • 4)在加除湿耗能较大的机房可以考虑增加专用加除湿设备
  • 此措施主要针对机房湿度变化范围比较大,并且机房空间较小的场合;根据设备规格:一般每80平方米空间配置一台加湿机和除湿机,技术规格为加湿机5-9公斤/小时、除湿机3-5公斤/小时。
  • 在机房相对湿度低于20%时开启加湿机,相对湿度高于80%时开启除湿机。
  • 3.联机控制
  • 1)采取空调联机控制运行的理论依据
  • 对于某机房区域配置两台或多台空调设备并且各自独立运行时,由于多台空调系统之间存在个体差异会带来巨大的内部损耗,现象是部分空调处于加热状态,而部分空调则处于降温状态;或者是部分空调处于加湿状态,而部分空调则处于除湿状态,其主要原因如下:
  • 空调内部温湿度传感器一致性差异或部分传感器损害;
  • 空调设备温湿度设置的差异或异常;
  • 空调回风路由的不同或整个机房温湿度部分差异;
  • 往往上述原因所带来的空调内部损耗不易察觉或无法察觉,这样所带来的电能损失是相当巨大的。以某机房所作的统计分析,从11月至2月的机房电费支出中每月近三分之一的电费是由于多台空调处于独立工作而内耗掉了。
  • 2)联机控制方案
  • A.选取机房中某一台空调作为主控空调(空调1),其他空调依次与其控制器连接;
  • B.通过主控空调来设置联机信息,包括联机数量、各台空调设置温湿度以及可设置空调轮流启停时间;
  • C.通过主控空调的传感器信息来控制机房所有空调,实现一致性的升降温和加除湿状态;
  • D.通过主控空调控制多个空调轮流工作保障了各台空调定期运行,同时避免了由于自身传感器误差带来的部分空调持续工作,部分空调从不工作的弊端。
  • 3)新型的节能制冷方式:
  • 将水冷作为冷媒的空调或者新型的制冷背板节能技术效果也非常的理想。
  • 液冷系统的制冷原理是,把冷水送达到液体冷却柜。先用柜内风机将热风从服务器后部抽到液体冷却柜中,用内部水管制冷热风,然后将冷风吹到服务器前部,而热水再回流到室外的循环制冷设备,通过这一过程不断循环达到制冷效果。
  • 形象地理解,液冷设备与精密空调的区别,就像冰箱制冷与冷库制冷的区别。对机房来说,液冷系统将每个机柜包装成为一个“冰箱”,而精密空调则把整个机房制冷为一个“冷库”,其能耗的差别不言而喻。使用液冷系统节能的效果不仅仅在于制冷方面。“液冷系统有一个与众不同的系统,叫‘Freecooling’(自然冷却系统)。液冷系统的进水口温度需要低于15摄氏度,而当环境温度低于15摄氏度,就可以不需要通过循环制冷设备来制冷液体,仅仅用自然冷量制冷即可。
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  • 以上海为例,每年至少有三个月的环境温度低于15摄氏度,也就是说每年有约四分之一的时间可以“天然制冷”,总体而言,相对于传统制冷设备节能30%。

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