王莉亞,趙志紅
(河南省信息咨詢設(shè)計研究有限公司,鄭州 450008)
電源系統(tǒng)為通信設(shè)備提供不間斷電源,空調(diào)系統(tǒng)為通信設(shè)備提供冷環(huán)境,以保障通信設(shè)備安全可靠的運行,在通信系統(tǒng)中起到非常重要的基礎(chǔ)保障作用。近年來,隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和通信新業(yè)務(wù)的建設(shè)和投產(chǎn)速度加快,基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與通信設(shè)備建設(shè)不協(xié)調(diào)、設(shè)備容量不足和設(shè)備老化的問題日趨突出,另外,由于切實可行的高效節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用不夠,造成機房制冷能耗高、供電效率低、系統(tǒng)利用率低等問題,已經(jīng)成為影響和制約新建通信設(shè)備的一個問題,實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)發(fā)展是通信行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的根本保證。
從河南聯(lián)通目前的局房配套建設(shè)現(xiàn)狀看,除了新建機房能夠按照綠色節(jié)能標準進行統(tǒng)一規(guī)劃,其他在用機房尤其是使用時間較長的老機房均存在一些問題:
(1)部分通信大樓建設(shè)初期高、低壓配置容量偏低,隨著IDC、DC 類機房建設(shè)的不斷深入,變壓器、低壓配電柜的容量和配置已不滿足發(fā)展需要。
(2)部分局房的蓄電池、開關(guān)電源、空調(diào)已到報廢年限,故障率高,維護困難,而且大部分處于半癱瘓狀態(tài),原生產(chǎn)廠家停止生產(chǎn)和維修、無備品備件和技術(shù)支持,急需更新改造,更有部分電源、空調(diào)超期服役,技術(shù)落后、運行效率低。
(3)各專業(yè)進行規(guī)劃建設(shè)、擴容改造時,缺少統(tǒng)一安排,造成配套電源和空調(diào)設(shè)備的重復(fù)建設(shè)或資源浪費。
(4)少數(shù)機房使用沒有經(jīng)過規(guī)劃,設(shè)備安裝較凌亂,不但增加了維護管理難度,更增加空調(diào)的耗電量。
(5)隨著各地市IDC 業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷擴大,其用電量需求不斷增加,作為衡量供電系統(tǒng)能源使用效率的PUE值保持較高數(shù)值。
以聯(lián)通集團《中國聯(lián)通核心機房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理指標體系》為建設(shè)原則,提升投資有效性和供電安全性,達到綠色節(jié)能和技術(shù)革新的建設(shè)目標,通過建立一套完整的供電和空調(diào)系統(tǒng)指標體系來實現(xiàn)量化管控,推動規(guī)劃建設(shè)管理工作順利開展,實現(xiàn)規(guī)劃建設(shè)目標。
(1)對“綜合供電能力”、“市電供電能力”指標偏低的供電局房,考慮擴容變壓器規(guī)模和容量,并相應(yīng)調(diào)整低壓配電的規(guī)模和數(shù)量。
(2)對“直流電源系統(tǒng)負荷率”、“交流UPS 電源系統(tǒng)有效負荷率”偏低的局房電源系統(tǒng),需盤活現(xiàn)網(wǎng)資源,適度關(guān)停開關(guān)電源冗余模塊和關(guān)閉UPS 并機冗余運行的臺數(shù),對負載率較低的系統(tǒng)進行整合。
(3)對“超期服役設(shè)備統(tǒng)計”指標偏大、“-48V 直流系統(tǒng)蓄電池后備時間”偏短的局房電源系統(tǒng),關(guān)停超配設(shè)備,以保障通信系統(tǒng)的安全運行。
(4)對“高效整流模塊”占在網(wǎng)運行的直流供電系統(tǒng)配置的整流模塊比例較低的局房電源系統(tǒng),新建開關(guān)電源系統(tǒng)全部采用高效整流模塊,原有普通系統(tǒng)擴容時,應(yīng)優(yōu)先考慮高效模塊混插模式。
(5)無論是老機房改還是新建機房,應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃,超前布局。結(jié)合各通信專業(yè)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、設(shè)備安裝,準確核算電力負荷,優(yōu)化設(shè)計供電系統(tǒng),合理配置供電容量,追求PUE 值的最小化。
目前,聯(lián)通各機房正在運行的空調(diào)種類有機房專用空調(diào)、小型精密空調(diào)、舒適性空調(diào)、列間空調(diào)、智能雙循環(huán)空調(diào)。
(1)對于空調(diào)“超期服役設(shè)備”指標較高的機房,由于空調(diào)運行時間較長,設(shè)備陳舊,制冷技術(shù)落后,導(dǎo)致性能不穩(wěn)定,能耗偏高,建議進行更新改造。
(2)采用風(fēng)冷智能雙循環(huán)空調(diào)代替?zhèn)鹘y(tǒng)空調(diào)。智能雙循環(huán)空調(diào)智能調(diào)節(jié)制冷模式,自然冷模式累計使用時間占23%,混合制冷模式累計使用時間占40%。自然冷模式只有風(fēng)機和氟泵耗電,綜合節(jié)能率取70%計算;混合模式開啟一個模塊開壓縮機、一個模塊開氟泵,綜合節(jié)能率取20%~40%計算。年綜合節(jié)能率=0.23×0.7+0.4×(0.2 ~0.4)≈16.1%~34.4%。考慮到實際工程應(yīng)用,年綜合節(jié)能率可達15%~20%。
(3)新建機房采用標準化機房設(shè)計:將空間、動力、空調(diào)進行最優(yōu)匹配,實現(xiàn)主設(shè)備通道封閉:設(shè)備面對面/背靠背,通過“封閉通道”進行冷熱空氣隔離,形成模組,配合合理布置送回風(fēng)口取得合理氣流組織,有效減少部分空氣的回流,提高空調(diào)設(shè)備的使用效率,降低空調(diào)設(shè)備的功耗,降低PUE。
(4)根據(jù)功耗及業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)進行分區(qū):對于(6-10kW)高功耗區(qū),可采用封閉通道+列間空調(diào),對于(1-5kW)中等功耗區(qū),可采用封閉通道。
電源系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)保障通信設(shè)備安全可靠的運行,在通信系統(tǒng)中起到非常重要的基礎(chǔ)保障作用,中國聯(lián)通作為國資委節(jié)能減排“關(guān)注類企業(yè)”,其實行節(jié)能減排是貫徹國家的相關(guān)政策要求,對于新建及擴容系統(tǒng)有以下建議:
(1)對于新建電源及空調(diào)系統(tǒng),結(jié)合各通信專業(yè)規(guī)劃,準確核算電力負荷及冷負荷,優(yōu)化設(shè)計供電、供冷系統(tǒng),如根據(jù)機房的總體布局以及規(guī)劃情況,合理布置電力機房,使供電電源盡量靠近負荷中心,減少較長送電距離造成的損耗,而利于節(jié)能;如采用封閉冷通道等方式提高空調(diào)設(shè)備的使用效率,追求PUE 值的最小化。選用高效節(jié)能的設(shè)備,如高效整流模塊,高壓直流系統(tǒng),智能雙循環(huán)空調(diào)等。
(2)對于現(xiàn)網(wǎng)中的電源及空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實際情況盤活資產(chǎn),適度關(guān)停開關(guān)電源冗余模塊和關(guān)閉UPS 并機冗余運行的臺數(shù),對負載率較低的系統(tǒng)進行整合,騰出機房空間及所占用的資源。