通信機房免維護空氣換熱器

韓炳臣，王立華，朱 磊

（中國聯通德州市分公司，山東 德州 253000）

0 引 言

隨著公司業務量的不斷增長，公司的用電成本也在不斷增加。在當前公司成本較緊張的大環境下，節能降耗、降低成本已成為公司增收節支的一個重要環節，而通信機房的節能又是重中之重。

通信機房的用電主要有通信設備、空調系統、電源系統、照明及其他部分組成。歷史數據分析可以統計，各部分用電消耗占比約為：通信設備占45%，空調系統占40%，電源系統占10%，照明及其他占5%。由于通信設備、電源設備及照明設備的用電在投入運行后基本不變，因此只有在設備采購、選型時考慮選用節能性設備，從源頭上最大限度地節約用電[1]。空調系統的能耗與設備選型、環境溫度、送風方式等都有很大關系，成為電信行業節能的首選對象。本文主要研究如何利用自然冷源冷卻室內空氣，降低室內溫度，從而降低空調系統工作時間，達到節能降耗的目的。

1 空氣換熱器節能原理

1.1 節能原理

本文研究的空氣換熱器是機房內空調的條件性替代品。該設備的節能原理是在室內溫度較高、室外溫度較低時，采取隔絕換熱方式，室外空氣不直接進入室內，利用風機將室內熱空氣送至室外換熱器循環，利用室內外的溫差消除通信機房的余熱量，在春、秋季或冬季部分替代或完全替代機房空調設備，實現通信機房的空調節能[2]。

與現行空調相比，空氣換熱器主要具有以下三個優點：

（1）空氣換熱器的風機功率明顯低于空調機的壓縮機功率，在一定時間內替代空調工作，節能效果明顯。

（2）由于空氣換熱器的應用，空調系統的工作時間明顯減少，延長了使用壽命，降低了投資成本和維護費用。

（3）該空氣換熱器與空調相比，基本是免維護的，大大降低了維護人員的維護量和維護成本[3]。

1.2 效益理論分析

對于通信機房節能效益的計算，主要是以通信機房負荷特性和全年室外溫度變化特性為依據，通過逐月計算的方法，計算通信機房用空氣換熱器輔助空調降溫的全年節電情況。機房內的溫度一般設置在高溫25～26℃。由全年室外溫度變化規律和空氣換熱器本身的性能可知，華北地區夏季氣溫約高于22 ℃，該換熱器不能承擔冷卻機房的任務，要單獨使用空調對室內降溫。所以，夏季大部分時間不能使用換熱器對機房降溫，只有環境溫度低于22 ℃的晚上或下雨時才可使用。通過溫度控制器，可以實現根據室內外溫度的差值適時開啟或關閉換熱器[4]。在春、秋季和冬季時，由于機房內發熱量較大，室內溫度仍然可能升高，需要起用降溫設備來保持通信機房內的工作溫度。這段時間內可以啟用換熱器，達到對機房內設備降溫的目的。

換熱器的工作條件是通過溫度控制器采集室外、室內的溫度值，根據設置條件開啟或關閉換熱器。一般，室內溫度高于室外溫度3～5 ℃或以上時，開啟換熱器比較合適。

2 實例分析

2.1 案例分析

下面以德州市某基站機房為例，分析用空氣換熱器替代空調的節能效果。圖1為基站的空調外機，圖2為蓄電池組。

圖1 空調外機

圖2 蓄電池組

該基站從4月16日安裝完換熱器后進行測試，測試方法為換熱器隔天工作的方式，即今天打開換熱器工作24小時，明天關閉換熱器24小時，空調始終正常工作，換熱器作為空調的工作補充，盡量使機房內溫度低于空調啟動溫度。每24小時記錄空調用電量，從而做出比較。表1為一段周期內的測試數據。

表1 小東關基站換熱器測試記錄

效果分析：不考慮天氣因素，關閉換熱器空調用電量936.34 kWh。打開換熱器空調用電量767.3 kWh，節約用電169.63 kWh，平均每天節約用電6.06 kWh。

2.2 回收期

設備價格。本套設備采用在市場自行選材制作，鋁方管價格350元，外加工送風箱體300元，風機240元，自行安裝，共計約900元。

安裝費及安裝附材費。按設備價格的10%計算，由此得出投資為1 000元（沒有包含安裝費）。

若按商業用電費用為0.85元/kWh計算，靜態回收期為195天。

3 結論

對德州市某通信機房的經濟性分析表明，通信機房用空氣換熱器輔助空調制冷，節能效果顯著。尤其在北方地區，除夏季以外，全年其余時間均可使用該產品單獨運行或與空調設備聯合運行。

目前，通信機房空調設備運行能耗已成為制約通信企業運營成本的重要因素。本項目研發的節能產品是解決這一問題的有效方法，一方面可有效減少機房空調運營成本，另一方面可減少機房空調設備投資，具有較高經濟效益和社會效益，極具市場發展潛力。

續表1

參考文獻：

[1] 侯福平.通信機房空調系統節能技術探討[J].通信電源與機房空調的安全節能，2006，（6）：20-21.

[2] 賀小營.通訊機房專用空調及其冷負荷計算[J].制冷，2005，24（3）：64-67.

[3] 中國電信電源技術支撐中心.通信機房用電分析及節能方法概述[J].廣東通信技術，2009，29（2）：38-46.

[4] 鮑玲玲.通信機房用空氣換熱器經濟效益分析[J].河北工程大學學報（自然科學版），2007，24（3）：20-22.