摘要：随着我国经济的快速发展，我国通信行业的发展也十分迅速，因此行业能耗也快速增加。本文针对珠海地区通信机房空调系统的特点设计了一种节能降耗的技术方案，通过智能选用室外自然冷源的新风式节能系统来减少空调制冷系统的年运行时间，从而降低能耗。根据经济性分析得知，利用室外自然冷源能有效降低通信机房空调运行能耗，可实现通信机房空调节能17%以上，投资回收年限在2年以下，具有良好的经济和社会效益。
关键词：通信机房；空调；节能技术；经济性分析
1前言
随着中国通信行业的飞速发展，通信网络规模不断扩大，通信企业的用电成本也在不断上涨。通信机房作为保持通信设备正常运行的场所，对环境的要求比较高，机房空调几乎处于全年运行的状态，长期不间断运行消耗很大的电量。图1为某通信机房的各个电耗比例，根据调查了解，在弱电机房空调中仅空调运行耗电就约占机房耗电总量的50%以上，因此通信机房的空调节能具有很大的潜力，如何在确保通信设备安全正常运行的前提下，最大限度的降低机房空调的能耗，是实现机房空调节能的关键。
2通信机房空调特点
通信机房空调系统主要是为通信设备服务，属于工艺性空调，必须满足一定的工艺要求，才能确保通信系统稳定、可靠运行。通讯设备单机发热量大，设备集中，温湿度要求也较高，具有如下的特点：
1）、冷负荷大，湿负荷小，除去热量的过程中需要对室内空气进行加湿，保持一定的湿度；
2）系统全天运行。由于通讯设备24小时不间断运行，自身发热量、散热量大，不断向机房内散发热量，冬季也仍需供冷散热。
3）送风量大，送风焓差小。由于机房内散热量中95%以上为显热，热湿比近似无穷大，空调机的空气处理过程可近似看作等湿降温过程。此工况下焓差小，必然造成送风量偏大。
4）冷负荷变化范围大。通信设备的发热量常年基本稳定。北方地区冬天温度较低，设备散热量等于维护结构向外散热量则无需供冷，而南方地区冬天温度较高则需全年供冷。
5）机房设备对空气洁净度要求严格，对新风和送风要进行净化处理。
机房工艺性空调与一般舒适性空调的区别如表1所示。
3 通信机房空调应用新风降温可行性分析
由于珠海位于亚热带地区，全年温度曲线如图所示。
图3为珠海地区1月份和7月份某天的室外环境温度。根据图3的温度通过模拟得到全年的系统能耗，如图4所示。由图4可知珠海地区在6月份到9月份的新风系统基本不运行，只有空调系统工作，新风能耗基本为0。结合图3图4可以看出7月份的温度都在26℃以上，因此全天都需要开启空调系统，新风系统不开启，因此7月新风系统能耗基本为0。而在1月份基本温度都低于22℃，因此满足新风系统全天开启或者空调+新风系统联合运行模式，因此新风系统的能耗较高。
由图可以看到珠海地区新风系统与空调系统全年各个月都有开启运行，主要是由于珠海的气候条件属于冬暖夏热，在冬天的24小时中也有温度高于空调系统设置启用温度的时间段。从1月到12月，随着室外环境温度的变化空调系统的运行时间先增加后减少，因此空调系统总能耗也先增加后减少。比较明显的是在夏季的时候（6~9月份），由于室外环境温度比较高，因此基本都是空调系统占95%以上的运行时间，这使得全年的能耗较高。
4 新风+空调系统经济性分析
将引入的新风系统结合模拟所得到的数据来计算珠海地区的节能率和节能量，这是评价新风系统经济性的重要指标，机房空调系统的COP取3.5，则系统节能率的计算方法如下：
由模拟计算得到的能耗及节能情况如下表所示：
根据模拟情况对珠海某通信机房进行新风+空调系统节能改造，由新风系统及空调系统共同对机房进行空气调节。
由表3可知此机房的年节电量为136227KWh，节电率为18.1%，珠海电价按0.8元/度计算，则年节省费用为108981.6元。机房改造需要重新设计安装新风及空调系统，改造所需的费用如下表4所示：
由表4可计算得到改造后的新风空调系统在投资两年内能回收成本，假设该系统的运行寿命为10年，则收益为925291元，经济效益明显。
5总结
本文通过模拟计算新风空调系统在珠海地区的可行性，得到以下结论：
1）对珠海地区通信机房空调进行新风+空调系统改造具有可行性；
2）新风+空调系统能耗随着室外环境温度的升高而升高；
3）对改造后的新风+空调系统进行经济性分析，改造后能降低能耗，节约电量，且投资两年可回收成本，降低了通信机房空调系统的运行成本，经济效益明显。
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作者简介：
黄海强，男，广西大新人，1978年出生，2002年毕业于广西大学机械工程学院，中级工程师，主要从事空调产品开发及相应技术研究应用工作。
论文作者:黄海强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签：机房论文; 新风论文; 空调系统论文; 珠海论文; 空调论文; 通信论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第18期论文;