關(guān)于IDC機(jī)房節(jié)能減排的幾點(diǎn)建議
李偉國(guó)
近年來(lái)，我國(guó)各行各業(yè)逐步吹響了節(jié)能減排的戰(zhàn)斗號(hào)角，在宏觀政策的引導(dǎo)下，電力、鋼鐵等高能耗行業(yè)紛紛加強(qiáng)技術(shù)革新，節(jié)能減排已經(jīng)取得了初步成果，而集中新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的電信運(yùn)營(yíng)業(yè)與傳統(tǒng)行業(yè)有著巨大的差異，作為節(jié)能減排的重點(diǎn)——其中IDC機(jī)房對(duì)溫度、濕度等要求更高。對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的節(jié)能減排改造如果處理不善，很容易影響到很大范圍的通信狀況。IDC機(jī)房究竟應(yīng)該怎樣開(kāi)展節(jié)能減排呢？根據(jù)分析研究，我對(duì)IDC機(jī)房的節(jié)能減排主要有以下幾點(diǎn)建議：應(yīng)該從管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能兩方面雙管齊下，以管理節(jié)能為基礎(chǔ)，逐步開(kāi)展技術(shù)節(jié)能，積極穩(wěn)妥地開(kāi)展節(jié)能減排。
關(guān)于節(jié)能
何為管理節(jié)能？
建立和完善節(jié)能工作網(wǎng)絡(luò)和體系，進(jìn)一步明確責(zé)任合力推進(jìn)相關(guān)工作；考量產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)，明確優(yōu)劣勢(shì)合作企業(yè)；優(yōu)先選擇本地化優(yōu)質(zhì)合作企業(yè)，減少運(yùn)輸、施工、維護(hù)等方面的能源消耗，結(jié)合機(jī)房選址、能源審計(jì)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目融資、設(shè)備采購(gòu)、工程施工、設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、節(jié)能量確認(rèn)和保證等工作，對(duì)于新建、改擴(kuò)建項(xiàng)目，嚴(yán)把能效準(zhǔn)入關(guān)，制訂評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和程序，加強(qiáng)監(jiān)管，建立項(xiàng)目評(píng)估問(wèn)責(zé)制。另外，必須把節(jié)能思想意識(shí)逐漸引入到各部門(mén)中，使IDC機(jī)房在規(guī)劃、布局、色彩、方位及材料等方面為節(jié)能創(chuàng)造條件。
有哪些節(jié)能新技術(shù)？
機(jī)房的節(jié)能主要是通過(guò)控制IDC機(jī)房的運(yùn)營(yíng)成本來(lái)實(shí)現(xiàn),包括人力、電力、耗材、設(shè)備維保等成本。顯然，電力成本是控制運(yùn)營(yíng)成本、實(shí)現(xiàn)IDC機(jī)房節(jié)能的關(guān)鍵因素。
（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(cuò)，所以耗電量也參差不齊。通過(guò)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。
還有可以參考以下幾點(diǎn)方式充分挖掘IDC機(jī)房?jī)?nèi)通信設(shè)備的節(jié)能潛力
１、“電改光”實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。隨著移動(dòng)通信的高速發(fā)展，交換設(shè)備也隨之大量增加，傳統(tǒng)的用電纜連接交換設(shè)備的方式的弊端日益突出：一是機(jī)房?jī)?nèi)數(shù)字配線架數(shù)量急劇增加，電纜密布，走線槽道不堪重負(fù)，機(jī)房空間嚴(yán)重不足。二是材料、能源消耗多，污染嚴(yán)重，且有些材料沒(méi)有再利用價(jià)值，成為污染性工業(yè)垃圾。三是工程建設(shè)難度大、周期長(zhǎng)。一對(duì)光纖可以替代原來(lái)的63個(gè)2M端口，由此節(jié)約了大量的擴(kuò)展子架、數(shù)字配線架和機(jī)房面積。二是節(jié)能降耗。三是縮短工期。光口直連操作簡(jiǎn)便，較電路直連工期可節(jié)省三分之一。四是便于維護(hù)。光口連接點(diǎn)少，故障點(diǎn)相應(yīng)減少，且有1＋1保護(hù)，運(yùn)行更安全，減少了維護(hù)工作量。
2、服務(wù)器產(chǎn)品節(jié)能。以往大家比較不會(huì)重視的電源供應(yīng)器，其實(shí)是耗電的元兇之一，因?yàn)殡娫垂��?yīng)器的輸出轉(zhuǎn)換效率不夠好的話，就會(huì)消耗更多的電力�，F(xiàn)在，有多家廠商都打算在新產(chǎn)品采用通過(guò)“80 Plus”認(rèn)證的電源供應(yīng)器，這代表了輸出總轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80%。
　　電源供應(yīng)器的輸出轉(zhuǎn)換效率對(duì)于省電有多大幫助呢?根據(jù)廠商自己的測(cè)試，新款服務(wù)器采用了輸出轉(zhuǎn)換率80%的電源供應(yīng)器之后，耗電量就比起舊款服務(wù)器少了27%。
　　　　此外，服務(wù)器廠商也開(kāi)始采用2.5寸硬盤(pán)，一方面是節(jié)省空間，另一方面則是對(duì)于省電有很大的幫助，因?yàn)?.5寸硬盤(pán)的耗電量只有3.5寸硬盤(pán)的一半而已。
3、機(jī)柜節(jié)能。透過(guò)水冷機(jī)柜降低空調(diào)費(fèi)用 。水冷機(jī)柜是透過(guò)1片5吋長(zhǎng)的冷卻門(mén)，如同冰箱后方的冷卻導(dǎo)管，由這些導(dǎo)管將機(jī)柜排放的熱能直接與冷卻水交換，讓服務(wù)器排放的熱量直接被帶走，降低空調(diào)費(fèi)用。環(huán)保型機(jī)柜采用了Speed-Step技術(shù)進(jìn)行頻率和供電的管理;在采取了上述措施后，在一個(gè)包含30臺(tái)服務(wù)器的機(jī)柜中，環(huán)保型機(jī)柜比傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜節(jié)省的能耗將超過(guò)18%。
4、整并讓刀片服務(wù)器省電效益更顯著 。目前機(jī)架服務(wù)器風(fēng)扇的省電效率仍不及于刀片服務(wù)器，主要的原因在于，刀片機(jī)箱內(nèi)所有的刀片運(yùn)算模塊共享散熱風(fēng)扇、電源供應(yīng)器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，相較來(lái)說(shuō)，在節(jié)能省電的效益上，刀片服務(wù)器表現(xiàn)較為杰出。機(jī)柜的通孔率高達(dá)83%，高通孔率再配以先進(jìn)的風(fēng)扇系統(tǒng)所提供的強(qiáng)力散熱氣流，充分滿(mǎn)足了刀片式服務(wù)器高熱密度的散熱需求，減少了機(jī)房?jī)?nèi)的能源消耗，為其營(yíng)造了“綠色空間”。
（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(gè)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(kāi)關(guān)損耗，另一方面提高了低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(chǎng)上有很多國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)廣泛使用。當(dāng)所需流量減少，水泵轉(zhuǎn)速降低時(shí)，其電動(dòng)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(shí)，其電動(dòng)機(jī)軸功率下降了78.4%，即節(jié)電率為78.4%
2)機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)壓縮機(jī)變頻方式
傳統(tǒng)的機(jī)房專(zhuān)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(kāi)—停”來(lái)調(diào)整室內(nèi)溫度，其一開(kāi)一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。不過(guò)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(gè)諧波源，而且空調(diào)設(shè)備的功率一般都比較大，因此對(duì)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。機(jī)房專(zhuān)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(zhuān)用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)
機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的自適應(yīng)控制節(jié)能技術(shù)通過(guò)自動(dòng)計(jì)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(dòng)態(tài)跟蹤計(jì)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。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(duì)簡(jiǎn)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(duì)制冷系統(tǒng)影響極大，也是空調(diào)能耗高的重要原因之一。
定期對(duì)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(duì)水系統(tǒng)加緩蝕劑等藥水處理的方法，這是一種常用的對(duì)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(chǎng)對(duì)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(shí)，依靠通風(fēng)將機(jī)房?jī)?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?jī)?nèi)部溫度的目的，通過(guò)減少空調(diào)的使用時(shí)間達(dá)到節(jié)約電能的目的。新風(fēng)系統(tǒng)主要有兩種類(lèi)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?jī)?nèi)。當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí)，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(shí)，則仍然開(kāi)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(guò)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(jiǎn)單，節(jié)能效果比較直接，但要注意以下兩點(diǎn)：
1）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(gè)需要探討的問(wèn)題。
2） 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(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，各地由于緯度、地勢(shì)和地理?xiàng)l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(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。
5．新型制冷劑節(jié)能技術(shù)
在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些號(hào)稱(chēng)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(yàn)性應(yīng)用，取得了一定的效果，但也存在一些問(wèn)題。
R4**制冷劑是由多種氟利昂（HFC類(lèi)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(wú)須改變?cè)�設(shè)備結(jié)構(gòu)，無(wú)須更換任何部件，無(wú)須更換潤(rùn)滑油，注入即可使用（DROP-IN）。在沒(méi)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(duì)電網(wǎng)的危害眾所周知。對(duì)諧波的治理，除了改善供電質(zhì)量外，通過(guò)減少無(wú)功功率的消耗，也可以起到節(jié)能的效果。
　　提高空調(diào)的制冷效率的一個(gè)有效辦法是實(shí)現(xiàn)“按需制冷”，將冷媒送到最貼近熱源的地方，也就是將制冷方式從房間級(jí)制冷轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)柜級(jí)別制冷，最后到芯片級(jí)制冷，這也正是機(jī)房制冷的發(fā)展趨勢(shì)。
　　傳統(tǒng)的機(jī)房空調(diào)很少考慮機(jī)柜內(nèi)部的溫度，它僅僅能保證機(jī)房?jī)?nèi)溫度符合要求，而實(shí)際上，由于刀片服務(wù)器的使用，機(jī)柜內(nèi)很容易出現(xiàn)局部熱點(diǎn)。而且,由于InRow可以根據(jù)機(jī)柜中具體溫度情況決定是否送風(fēng)，因此其效率更高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)相比，InRow制冷系統(tǒng)的電力消耗會(huì)節(jié)省50%以上。
　　如果說(shuō)從傳統(tǒng)空調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;按需制冷”，還需投入一定資金對(duì)機(jī)房進(jìn)行改造因而不具有普遍性的話，也有一些不需要很大投入的節(jié)能方法，同樣能達(dá)到很好的節(jié)能效果。防止有的空調(diào)在加濕，而有的空調(diào)在除濕的現(xiàn)象，這些都是非常有效的節(jié)能技巧。
　　實(shí)際上，在制冷方面，國(guó)內(nèi)和國(guó)外都有很多成功的案例，不少數(shù)據(jù)中心獨(dú)創(chuàng)了很多高效率的制冷方法，頗值得借鑒。布萊恩特大學(xué)的數(shù)據(jù)中心配有一套封閉的以乙二醇為冷卻劑的循環(huán)制冷系統(tǒng)，當(dāng)天氣很冷的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)利用室外的冷空氣給冷卻劑降溫，僅此一項(xiàng)就降低了20%-30%的電能消耗。
　　惠普在其新一代數(shù)據(jù)中心的體驗(yàn)中心展示一種動(dòng)態(tài)智能冷卻技術(shù)。該技術(shù)的核心是能不斷調(diào)整數(shù)據(jù)中心的散熱設(shè)置，根據(jù)散熱需求針對(duì)性地動(dòng)態(tài)供應(yīng)冷卻氣流。數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控每一個(gè)機(jī)柜的溫度，然后對(duì)排風(fēng)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。據(jù)介紹，該技術(shù)可能將數(shù)據(jù)中心的降熱成本降低40%。

機(jī)房節(jié)能注意要點(diǎn)：
1．節(jié)能必須保證通信安全。節(jié)能不能影響機(jī)房環(huán)境質(zhì)量，降低和導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，更不能影響通信生產(chǎn)安全。提倡通過(guò)合理調(diào)整設(shè)備工況實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，這種節(jié)能方式能起到延長(zhǎng)設(shè)備壽命的作用。
2．節(jié)能的效果不是無(wú)限的。就機(jī)房環(huán)境節(jié)能而言，所謂節(jié)能，只是節(jié)約環(huán)境控制系統(tǒng)的富裕能量。節(jié)能只能把一些原來(lái)富余的冷量、電量、水量、風(fēng)量節(jié)約下來(lái)，而不應(yīng)把正常生產(chǎn)該消耗的能量也節(jié)省掉。如果一個(gè)機(jī)房所配置的空調(diào)不足，全部設(shè)備開(kāi)起來(lái)也不能滿(mǎn)足要求，就根本談不上空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題。
3．節(jié)能要付出一定的代價(jià)，需要有一定的成本和投入。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要增加或改造一定數(shù)量設(shè)備，也要增加設(shè)備維護(hù)工作量。應(yīng)該對(duì)節(jié)能項(xiàng)目是否能做到既節(jié)約能源又降低運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行跟蹤測(cè)試，并作出綜合評(píng)估之后再?zèng)Q定是否需要上節(jié)能項(xiàng)目。
4．節(jié)能工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作任務(wù)，必須持之以恒。我們國(guó)家地大物博，區(qū)域遼闊，各地的地理環(huán)境差異很大，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇合適的節(jié)能技術(shù)。節(jié)能措施必須因地制宜，不能生搬硬套。應(yīng)該先進(jìn)行試點(diǎn)并詳細(xì)測(cè)試，重點(diǎn)是節(jié)能的效果以及可能產(chǎn)生的負(fù)面影響，等取得經(jīng)驗(yàn)后再逐步推廣。
 

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