動力電源新技術(shù)在IDC機房節(jié)能減排措施中的研究

季鍇

摘要：建設(shè)一體化云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，打造一體化云網(wǎng)產(chǎn)品和應(yīng)用。IDC機房將會在大量的存在，將是未來整個行業(yè)增長的基石，也必定是各家爭奪的沃土。由此帶來的電力能源的消耗將得到足夠的重視，電力工程和節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用將是未來的重中之重。

關(guān)鍵詞：機房節(jié)能; IDC技術(shù)

作為通信系統(tǒng)的“心臟”，通信電源在云數(shù)據(jù)機房中具有無可比擬的重要地位。它包含的內(nèi)容非常廣泛，不僅包含48V直流組合通信電源系統(tǒng)，而且還包括DC/DC二次模塊電源，UPS不間斷電源和通信用蓄電池等。通信電源的核心基本一致，都是以功率電子為基礎(chǔ)，最終實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和過程的監(jiān)控。通信設(shè)備需要電源設(shè)備提供直流供電。供配電是數(shù)據(jù)中心機房的生命線，這句話一點也不夸張， 因為離開了電我們的機房是連一分鐘也運行不了的，因此要建一個好的機房，首先要將供配電解決好。一般要求主要開關(guān)設(shè)備應(yīng)該被設(shè)計成適合增容、維護和冗余，并提供雙倍的或隔離的冗余配置。設(shè)計時應(yīng)該考慮到開關(guān)裝置、總線或斷路器維護的方便性。瞬時電壓浪涌抑制（TVSS） 應(yīng)該被安裝在電力分配系統(tǒng)的每一級上，并且采用適當(dāng)?shù)囊?guī)格，以便能夠抑制可能發(fā)生的瞬時的能量。電源的安全、可靠是保證通信系統(tǒng)正常運行的重要條件。

電源設(shè)備配置和容量計算，對于一級負(fù)荷機房應(yīng)該有從不同變電站供給的雙路供電， 加上柴油發(fā)電機，切換后以最短距離輸送給機房設(shè)備。固網(wǎng)接入層局點供電系統(tǒng)的組成，蓄電池、交流配電屏、整流器、逆變器的配置和容量計算，并介紹了交直流電纜線徑的計算方法，為局點電力配置提供計算的依據(jù)。

蓄電池的配置和容量計算

一般蓄電池容量的確定的主要依據(jù)是：

市電供電類別;蓄電池的運行方式;忙時全局平均放電電流。電池的工作方式按蓄電池組的運行制式劃分，分為充放電、半浮充、全浮充。充放電工作方式：兩組蓄電池交替對通信設(shè)備放電供電，當(dāng)其中一組投入放電供電是，另一組由整流器充電備用。蓄電池放電供電或自放電引起的容量損失，在浮充時全部補足。

市電供電類別

市電供電類別分為四類，對于不同的供電類別，蓄電池的運行方式和容量的選擇是不同的。

電纜的設(shè)計一般在中標(biāo)后詳細(xì)勘察中進行，本節(jié)提供各種電纜的計算方式，供我方工程師進行核算。

直流電纜

母線的設(shè)計應(yīng)滿足年限，一般按終期容量設(shè)計截面，直流電源線截面積的計算如下：

說明：

匹（HP）是指制冷壓縮機電機的輸入功率，1HP=735W。

由于各廠家所用其他部件和匹配的不同，實際輸入功率也不同，所以用“匹”的概念來描述空調(diào)器制冷量的大小是不科學(xué)的。商家所稱的1匹空調(diào)器的輸入功率大概是900W左右，而制冷量大約在2500W左右。

同理，1.5匹機指的是制冷量為3500W左右的空調(diào)器，2匹機是指制冷量為5000W左右的空調(diào)器，您應(yīng)根據(jù)實際所需的制冷量來選擇空調(diào)器。

注意，這里的2500W，3500W，5000W并不是空調(diào)的輸出功率，而是指的輸出冷量。

因此，我們計算出來的功率需要折算成輸入功率，即空調(diào)的“匹”。

DC數(shù)據(jù)中心機房必不可少的最基礎(chǔ)設(shè)備就是UPS和制冷系統(tǒng)（機房專用精密空調(diào)），UPS和制冷系統(tǒng)能否正常發(fā)揮作用將直接影響數(shù)據(jù)中心的運行可靠性。

機房精密空調(diào)配置的上大多設(shè)計有冗余或備份，在停電后的規(guī)定時間內(nèi)并不需要全部空調(diào)都制冷運行，只需要部分精密空調(diào)在空調(diào)電源的拖動下繼續(xù)運行，就可使機房溫度維持在一個高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)又能使服務(wù)器正常運行的溫度范圍內(nèi)。能源是當(dāng)今世界性的迫切問題，解決能源的方針是開發(fā)和節(jié)約能源。企業(yè)的IT機房是能源消耗的大戶，尤其在制冷方面，大部分設(shè)備都對環(huán)境的要求較高，良好的散熱環(huán)境是這些設(shè)備對機房的基本要求。移動通信核心網(wǎng)或數(shù)據(jù)機房能耗巨大，空調(diào)占據(jù)很大一部分能耗。同時，核心網(wǎng)設(shè)備或數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)熱量大，傳統(tǒng)的空調(diào)方案采用風(fēng)管送風(fēng)或者風(fēng)帽送風(fēng)，通過冷卻機房總體環(huán)境以達(dá)到冷卻數(shù)據(jù)設(shè)備的目的，這種做法雖然簡單，但很容易造成局部過熱問題，而且能量也沒能達(dá)到最佳的利用率。

通過比對分析看，對于通信產(chǎn)業(yè)而言，也面臨著能耗不斷加劇的問題。最新數(shù)據(jù)表明，整個通信行業(yè)年耗電量已經(jīng)超過200億千瓦時，其中移動通信網(wǎng)絡(luò)耗電量占絕大部分。而且，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴張，通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備、動力系統(tǒng)、基站等成倍增加，并不間斷運行，需要大量的能源供給。同時，由于通信行業(yè)的特點，90%的能源轉(zhuǎn)化成熱量流失了。所以，為了確保核心設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，需要采用空調(diào)等設(shè)備控制室內(nèi)的溫度，又增加了非常巨大的能源消耗。另外，隨著互聯(lián)網(wǎng)開始發(fā)展，計算機、IDC機房的耗能問題也可以說日益突出。因此，通信行業(yè)不僅是一個高科技的行業(yè)，也是一個高耗能行業(yè)。但是另一方面，我們看到通信網(wǎng)的耗能，主要是集中在通信設(shè)備和機房設(shè)備上的耗能。做好節(jié)能減排贏得未來十年持續(xù)發(fā)展的契機。

參考文獻：

[1] 陳漢洲，安圣電氣有限公司，《通信電源產(chǎn)品用戶培訓(xùn)手冊 第一分冊·通信電源基礎(chǔ)》

[2]電力電子技術(shù)相關(guān)設(shè)計書籍

作者簡介： 季鍇，男，籍貫：興安盟，本科學(xué)歷，現(xiàn)任中國電信呼倫貝爾分公司電源管理，2010年9月至今在中國電信呼倫貝爾分公司從事接入網(wǎng)規(guī)劃管理.