通信机房节能降耗管理优化方案

随着通信网络规模和用户数量的不断增大，电信运营市场竞争日益激烈。由于受到国家政策的不对称管制和新技术、新业务的冲击，特别是电缆被盗和灾难损坏造成有线维护成本的增加，固网电信运营商的业务发展和创收日趋困难，各大电信企业通过挖掘网络潜力、发展新业务，在扩大市场份额和业务种类的同时，通过减少运营支出、开源节流来提高企业经营收益。目前通信机房的节能降耗主要从电源、空调、机房管理等几个方面入手。

1.电源系统的节能降耗

1）合理选用变压器

通信系统中，变压器损耗约占总损耗的25%～30%，其中空载损耗主要以磁场通过铁心产生涡流形成的铁损为主，负载损耗主要以励磁电流通过电阻产生的铜损为主。以高压进线的通信局站，在选用变压器的时候，应根据局（站）负荷性质以及负荷同时率、变压器效率、功率因数等因素，合理选配变压器容量，尽量选择不低于S11变压器技术指标的节能变压器。由于变压器的负载率越低，变压器的电能损耗越大，在通信电源设计时，要合理选择变压器容量并匹配相应容量的负荷，保证负荷率的平稳性。对于变压器容量较小、电压波动比较大的农村地区机房和移动基站，一般配用稳压器来保证设备的安全运行。

2）保证油机的经济运行

通信保障用油机要定期检查维修，定期检查调整气门间隙、喷油压力、供油时间等技术指标，保证油机在最佳工况下运行。一般要求使用沉淀净化后的油料，严禁使用劣质再生油，防止杂质堵塞柱塞和喷油嘴，造成供油时间不准、供油不均匀、雾化不良，导致油耗增加，油机功率下降甚至不能启动。油机使用中要及时清除积炭和水垢等污物，油机运行中一般要保持水温在45～65 °C比较合适，水温过低会造成柴油燃烧不完全，冷却水最好不含矿物质。油机超负荷运行，机器会冒黑烟增大油耗，缩短零部件的使用寿命；长时间处于低于30%的轻负荷状况下运行，油机转速较高也不节油，且机件非常容易损坏。

3）减少线损

配电系统的线损电量通常包括两部分：技术线损电量和管理线损电量。

技术线损电量是在传输过程中直接损失在线路设备上的电量，如正比于电流平方的负载损失和与运行电压有关的空载介质损失。技术线损电量可以通过采取相应的技术措施予以降低。管理线损电量是计量管理环节造成的，包括电表的误差、错抄、漏抄，设备漏电及窃电造成的电量损失，只能通过采取必要的管理措施来避免和减少。

减少线损的技术措施包括：缩短配电距离和减少配电级数，更换破损的导线和老化的设备、开关及连接金具，减少接头数量，降低接触电阻，按经济电流密度选择导线截面等。

4）优化直流电源系统

通信企业目前已经大量采用新一代开关电源设备，相比老式的相控电源，开关电源体积小、容量大、智能化程度和转换效率比较高。在实际应用中需要注意的是，开关电源的容量配置要略高于负载容量，这样既节省投资，又节约电能，如果容量配置过小，则电源模块发热容易烧坏，且热负荷也变大。多模块并联供电情况下，如果单模块电流小于30%额定容量，应该关闭几个模块，使模块电流负荷率达到60%以上。蓄电池应防止容量过大和过小设计，节约电池和开关电源的购置费用，避免长时间小电流放电、电池终了电压上升引起电池提前不可逆损坏和短时间大电流放电引起电池容量下降。

5）治理谐波和改善功率因数

首先，电网中非线性负荷产生非正弦谐波电流流过导体时，由于集肤效应的作用，线路有效电阻增加，导体会发热严重，变压器附加损耗增加，电能损耗加剧，谐波电流会引起电力系统中继电保护装置误动作。其次，低频谐波电流通过磁场耦合，会干扰通信系统的工作，谐波还会导致浪涌冲击，在中性线上产生过电流，导致三相电压不平衡，使得功率因数下降。谐波治理可以局部重组电网结构，隔离产生电力污染的设备。可以使用电源净化滤波设备进行治理，也可以通过在电网中安装无功补偿设备补偿负载所消耗的无功功率，降低线路和变压器的无功电能传输损耗，提高功率因数。

2.空调系统的节能降耗

实现空调节能的根本途径，在于巧妙地利用室内外条件、维护结构与空调设备的相互作用关系，制定出有效的节能方案。测试证明，夏季室内温度降低1 °C或冬季升高1 °C，工程投资将增加6%，能耗增加8%，且加大室内外温差不符合卫生学要求。从舒适性上讲，夏季比较理想的室内温度是比室外温度低5～8 °C。

空调安装时室外机要有足够的散热空间，尽量避免阳光直射；冷热负荷要均匀分配，多机安装时，冷热气流不能形成“气流短路”，选择更利于制冷效果发挥的风向；尽量缩短管路弯道减少沿程压力损失；尽量缩短室内外机高度差，使压缩机处于下方位置。压缩机在下方时，室内机、外机高度差最好为20～25 m，超过10 m就要加装回油弯或油分离器；压缩机在上方时，室内、外机高度差最好为3～5 m，否则压缩机因为润滑不良而容易损坏。机房空调尽量采用单冷空调，如果采用冷暖空调最好取消制热功能。机房精密空调一般可以不配置加热、加湿功能，不要将空调设置为“自动”状态，以防止室内温度过低时空调机自动启动制热功能。搞好空调维护保养可大大减少空调耗电量。据测试，定期对空调进行维护保养，能使耗电量减5%～10%。

目前市场常用的几种空调节能技术，各有其优、缺点，要根据不同应用环境因地制宜地选用。

1）空调冷凝器加水冷系统(www.xing528.com)

空调冷凝器翅片积灰结垢，散热不畅，导致空调制冷效率不高，加大耗电量，系统压力过高易使高压压力开关动作，使压缩机停止工作。空调冷凝器加水冷系统利用雾化的水冲击空调冷凝器来达到清洗、散热、降温、节电的目的。测试证明，风冷冷凝器增加了冷凝器水冷系统后，风机运转电流和运转噪声大大减小，但风冷系统的水冷改造，需要在原有系统上增加额外的管路和设备，费用相对较高，且自动水量控制系统的安装使用，无形中增加了空调维护工作量。

2）中央空调变频改造

中央空调耗电量大，设计冗余度也大，很有节能潜力。压缩机变频技术通过变频器来改变压缩机供电频率，即依靠调节压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，避免了压缩机频繁的开停对设备造成的损伤。压缩机的降速运行和软启动，减少了振动、噪声和磨损，以及对电网的冲击，使耗电量大大下降，从而实现了高效节能。但是由于变频的高频脉宽调制技术会产生谐波，谐波窜入通信低压配电系统会干扰通信设备，影响其正常工作。所以配电时应尽量将空调电源与通信电源分开，空调变频器应与通信设备保持距离并做好电磁防护措施。

3）室外冷源的利用

新风系统利用机房室外的自然环境为冷源，依靠通风将机房内的热量带走实现室内散热，从而达到降低机房内部温度和节能的目的。自然通风新风系统直接利用室外较低温度的冷风送入机房内降温，兼有空调功能，系统效率高、节电量效果明显。但室外微尘易引入机房，影响机房洁净度，电网易结灰尘，需经常清洗，所以自然通风新风系统不适合在室外灰尘多的环境下使用。热交换新风系统采用了隔绝换热的工作方式，室外空气并不直接进入室内，不改变机房内湿度，室外灰尘不进入机房，应用范围相对较广，但室内外须有5 °C以上的温差才有明显效果，其转换效率明显低于前者。

4）空调节能添加剂的使用

目前在市场上出现了一些号称可以节能环保的R4制冷剂，用于替代现在常用的R12、R22等制冷剂。这类添加剂加入空调系统后，与制冷剂一起循环，到达系统内的各部位，抑制管道内油泡的产生，其活性极化分子能穿透管道内的油膜组织，嵌入金属表面晶格间隙中，逐渐分解并清除沉积在金属表面的油膜。加入防腐抗氧化剂后，还能在系统组件表面形成保护膜，从而恢复、提高系统的热传递效率，达到节能目的。但由于使用节能添加剂必定会改变空调设备工况，不同厂商的产品效果还需要在工程实际运用中检验。

3.通信机房的节能管理

除了采用以上技术从硬件环境上来减少通信机房的能耗，还需要特别注重从软管理的角度，通过建立健全各类制度，并有效地监督执行，来达到节能降耗的目的。另外，还要注重研究节能方案的安全性和经济性，节能不能以影响机房环境质量、降低设备使用寿命、影响通信网络安全为代价，节能还要考虑其投入的成本与可能产生的效益两者之间的比例，看是否能真正做到既节约能源，又降低企业运营成本。

1）机房环境的节能

在机房设计和外租机房时，应注重机房的隔热和通风，通信机房尽量布置在二到三楼，尽量不要使太阳光直射机房，机房的内外壁应尽量使用白色涂料，以增大对日照的反射率和对天空长波的反射，减少热负荷。机房在顶层的要在机房顶部安装隔热层，不具备条件的可增加防火窗帘，减少外界热辐射。面积较大的机房要增加隔断。要注重门窗的密封性和合适的窗墙比，实践证明，透过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%～45%，窗墙比过大时，由于太阳的直射，致使房间温度无法调节，既浪费电能，又无法取得良好的效果，一般各朝向的窗墙比控制在20%～30%为宜。通信机房的门窗、孔洞在条件允许时应使用封堵密闭，减少室内冷气外漏或室外热量进入。

空调参数的设置应以低于室外温度6 °C为宜，在满足规程及设备要求的前提下，空调温度在需制冷时宜设定在上限值，在需制热时宜设定在下限值。

对于安装了多套空调系统的机房，空调参数设置要一致，避免一台空调制冷、台空调制热的情况发生，机房空调应轮流切换使用，不要同时开启和同时关闭。采用合理的送风方式，使用挡板消除无用机架空位，合理组织室内气流，使空调运行得更有效率，进出机房必须随手关门。模块局一般设为24～26 °C，农村光节点机房一般可以设为26～28 °C，并且根据不同的季节设置不同的温度参数，夏季设置下限，冬季设置上限。对设备安装较少、发热量较小的节点机房，冬季应关闭空调电源，在开放式机架的情况下，冬天也可以拔掉机架风扇，既节能，又可以防止农村长期电压不稳损坏空调设备。

机楼照明除了采用楼道声光控制开关和遵照“人走灯熄”的制度管理外，还应采用高效节能灯具。常用电感镇流器是一个高感抗和高电阻的器件，串联在电路中要消耗有功功率和无功功率；电子镇流器与之相比，具有不需要启动、有功消耗少、功率因数高、点燃速度快、无噪声干扰、无频闪、健康环保等优点，但其劣质产品产生的三次谐波仍对电源和通信设备有干扰和污染，所以机房照明在选用气体放电灯时，一般应选用品牌电子镇流器。

2）机房设备的节能

虽然机房通信设备相对空调而言，节能的空间比较小，但仍大有可为。通信设备的功耗下降1 kW，配套通信电源系统和机房空调设备的建设投资费用将减少约1.97万元，其相关的运行和维护成本中仅电费一项一年就可节约1.51万元。机房设备的节能，主要从节能通信设备的选型、停用设备的及时下电、冗余设备的合理配置等几方面入手。

从源头上控制能耗，选择那些既节能又环保的通信产品是降低机房能耗的基本手段。在招标采购通信设备之前，应安排专业人员对交换、传输、数据、无线等通信设备的耗电量指标、通信电源设备的转换效率指标进行检测，以确保产品能够达到节能、环保标准。在机房中尽量采用较少的设备，通过先进的技术减少设备使用材料的数量，以此降低设备的能耗。在工程改造中，应逐步淘汰发热量大、效率低的通信设备，在安全条件允许的前提下，按最节能方式合理调整电源设备工作负荷率。

通信网络总是处在不断调整、优化和升级中，设备调整后经常有老设备被淘汰，工程人员经常由于疏忽，忘记关掉下网设备的电源，造成能源损失。在工程中，经常有过度冗余配置的情况，备用板卡数量过多，没有开通业务却长时间插在机框里面，势必造成能源的浪费，所以设计时一般要选择最小冗余配置。