第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著中國電信事業(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)營成本的一個重要環(huán)節(jié)。

1、通信機(jī)房中的電能消耗

一般來說，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，所以耗電量也參差不齊。通過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)際情況來看，機(jī)房環(huán)境節(jié)能是大有潛力的。

2、機(jī)房節(jié)能的主要方向

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)一方面降低了開關(guān)損耗，另一方面提高了低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時的能效。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)。

目前在市場上有很多國內(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)。變頻器已在國民經(jīng)濟(jì)各部門廣泛使用。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。變頻調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速的節(jié)電原理如下：

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。圖一和圖二繪出了閥門調(diào)節(jié)和變頻調(diào)速控制兩種狀態(tài)的壓力－流量（H-Q）關(guān)系及功率－流量（P-Q）關(guān)系。

室外空氣溫度、濕度參數(shù)在整個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，全年大部分時間的負(fù)荷只有最大負(fù)荷的50%左右。從上圖中可見，用變頻調(diào)速的方法來減少水泵流量的經(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，其電動機(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，其電動機(jī)軸功率下降了78.4%，即節(jié)電率為78.4%。

（2）機(jī)房專用空調(diào)壓縮機(jī)變頻方式

傳統(tǒng)的機(jī)房專用空調(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—停”來調(diào)整室內(nèi)溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。機(jī)房專用空調(diào)壓縮機(jī)變頻技術(shù)通過變頻器來改變壓縮機(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)在每次開始啟動時，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)頻繁的開停對設(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)一方面降低了開關(guān)損耗，另一方面提高了低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時的能效。不過由于變頻技術(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)增加了一個諧波源，而且空調(diào)設(shè)備的功率一般都比較大，因此對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，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。機(jī)房專用空調(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)房專用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)

機(jī)房專用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)通過自動計算機(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)，動態(tài)跟蹤計算空調(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”臺等空調(diào)數(shù)量的優(yōu)先開關(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)的安裝和施工簡單方便，對機(jī)房結(jié)構(gòu)沒有任何變動，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)工作也相對簡單方便。

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、腐蝕及青苔對制冷系統(tǒng)影響極大，也是空調(diào)能耗高的重要原因之一。下表是水垢對制冷機(jī)性能影響，從表中可看出水垢熱阻對制冷機(jī)性能的影響很大。

水垢對制冷機(jī)性能影響（一）

水垢對制冷機(jī)性能影響（二）

定期對空調(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水系統(tǒng)加緩蝕劑等藥水處理的方法，這是一種常用的對空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行清潔保養(yǎng)的方法。此外，采用高頻多段磁場對冷卻水系統(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，依靠通風(fēng)將機(jī)房內(nèi)的熱量帶走實(shí)現(xiàn)室內(nèi)散熱，從而達(dá)到降低機(jī)房內(nèi)部溫度的目的，通過減少空調(diào)的使用時間達(dá)到節(jié)約電能的目的。新風(fēng)系統(tǒng)主要有兩種類型：

（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)房內(nèi)。當(dāng)室外空氣溫度較低時，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，則仍然開啟空調(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)本身工作原理簡單，節(jié)能效果比較直接，但要注意以下兩點(diǎn)：

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、潔凈度是一個需要探討的問題。

新風(fēng)系統(tǒng)的效率主要受室內(nèi)外溫差的影響。由于我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，各地由于緯度、地勢和地理條件不同，氣候差異懸殊。因此新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能效果因地而異，需要通過實(shí)踐來驗證。

5）新型制冷劑節(jié)能技術(shù)

在市場上出現(xiàn)了一些號稱可以節(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)行了試驗性應(yīng)用，取得了一定的效果，但也存在一些問題。

R4**制冷劑是由多種氟利昂（HFC類或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，無須改變原設(shè)備結(jié)構(gòu)，無須更換任何部件，無須更換潤滑油，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)驗測試，并在實(shí)際使用環(huán)境中跟蹤，長時間測量有關(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改變空調(diào)設(shè)備的工況。在沒有得到空調(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

諧波對電網(wǎng)的危害眾所周知。對諧波的治理，除了改善供電質(zhì)量外，通過減少無功功率的消耗，也可以起到節(jié)能的效果。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)，冷凝器，膨脹閥和蒸發(fā)器組成，其工作過程如下：制冷劑在壓力溫度下沸騰，低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸氣，并將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)(通常機(jī)房空調(diào)采用的空氣)，與冷凝壓力相對應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度，冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。

在整個循環(huán)過程中，壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣，并產(chǎn)生蒸發(fā)器中的低壓力，冷凝器中的高壓力的作用，這也是整個系統(tǒng)的心臟;節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量;蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達(dá)到制取冷量的目的;冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸取的熱量連壓縮機(jī)消耗的功轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

計算機(jī)技術(shù)還在不斷發(fā)展，作為計算機(jī)（IT設(shè)備）的“家”--機(jī)房，也在隨之發(fā)展，NCPI理念逐漸被認(rèn)同并成為未來機(jī)房發(fā)展的趨勢。針對上面存在的問題，以及日后發(fā)展要面臨的問題，機(jī)房發(fā)展要通過高安全性、高可用性、高靈活性、機(jī)架化、節(jié)能性等方面的綜合考慮向前邁進(jìn)。

高安全性：最主要的是雷擊，據(jù)統(tǒng)計設(shè)備非自然損壞失占10~30%。其次是火災(zāi)，其中又以電池為主，機(jī)房中50%的火災(zāi)是由于電池起火引起的。另外還有水災(zāi)，比如空調(diào)漏水等也是機(jī)房水災(zāi)的一大起因。

最后是非法進(jìn)入，包括電腦的、人為的入侵。這些都是在機(jī)房建設(shè)中需要考慮的安全問題。

高可用性：提高平均無故障時間（MTBF），降低平均修復(fù)時間（MTTR），提高運(yùn)維管理水平，把可用性提高到“5個9”的可用性水平，即年停機(jī)時間僅有5分鐘，達(dá)到99.999%。

高靈活性：要能夠保證隨需應(yīng)變，擴(kuò)展、升級容易，并且占地面積小。

機(jī)架化：機(jī)架化有兩個概念，一個是機(jī)架定位單元（RLU），這需要事先確定數(shù)據(jù)中心的主要標(biāo)準(zhǔn)：中心可以支持多少設(shè)備，以及是否有能力來支持這些設(shè)備等。這是根據(jù)數(shù)據(jù)中心每個機(jī)架的運(yùn)行需求得出的數(shù)字。一個機(jī)架根據(jù)其主要要求（電源、冷卻等）有特定的RLU值，而這些數(shù)字可以與其它同樣或類似的要求一起使用。在擁有各類設(shè)備的數(shù)據(jù)中心，RLU定義一般不止一個。例如，在數(shù)據(jù)中心一個區(qū)域內(nèi)的所有存儲機(jī)架可以被視為RLU-A機(jī)架，而所有服務(wù)器機(jī)架則為RLU-B機(jī)架。

另外就是“機(jī)房模塊”的概念，正如美國可用性 研究 中心提出的“IT微環(huán)境”概念所提示的那樣，機(jī)架（機(jī)柜）正在成為IT設(shè)備的“新家”，或者說，機(jī)柜內(nèi)的微環(huán)境才是所謂的“機(jī)房環(huán)境”。更有 研究 專家稱“機(jī)柜即機(jī)房”。在某種程度上，至少在機(jī)房的物理空間層面上，機(jī)柜確實(shí)可以理解為被“切割成模塊的機(jī)房”。

節(jié)能性：機(jī)房的密封、絕熱、配風(fēng)、氣流組織，這些方面如果設(shè)計合理將會降低空調(diào)的使用成本。另外，因為UPS輸入電流諧波成分應(yīng)小于5%，所以UPS效率的提高能有效降低對電力的需求，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

在NCPI領(lǐng)域，由于 行業(yè) 的特殊性，標(biāo)準(zhǔn)化存在著實(shí)際的困難，因此長期以來缺乏監(jiān)督的動力和變革興趣。但必須避免一次性獨(dú)特工程設(shè)計的低效及容易出錯的復(fù)雜性，要透明地管理IT物理基礎(chǔ)設(shè)施的日常業(yè)務(wù)，才能建立起任何基礎(chǔ)設(shè)施所期望的高品質(zhì)。

如今，已有企業(yè)開始憑借自己的經(jīng)驗和商業(yè)判斷力來推動 行業(yè) 朝著更穩(wěn)定和更高效的標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。將標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用于NCPI的設(shè)計、部署和運(yùn)營當(dāng)中，以獲得易于理解、可預(yù)測和高效的NCPI結(jié)構(gòu)和功能。由于標(biāo)準(zhǔn)化可顯著地提高NCPI的商業(yè)價值，即可用性、適應(yīng)性和總擁有成本的改進(jìn)，因而必然會成為NCPI技術(shù)發(fā)展中的一個具有戰(zhàn)略意義的長期發(fā)展趨勢。

免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場 研究 觀點(diǎn)，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問題，敬請來電垂詢：4008099707。特此說明。