電信機房是電信運營的樞紐，作為保證電信機房設(shè)備運行環(huán)境的機房空調(diào)極為重要。電信機房空調(diào)在配置時均按機房最大熱負載選定的且留有余量。由于季節(jié)、晝夜的變化，實際空調(diào)熱負載在絕大部分時間內(nèi)遠比設(shè)計負載低，由于機房空調(diào)原有的溫度調(diào)節(jié)方式是一種能耗調(diào)節(jié)方式，存在較大的能量浪費。機房空調(diào)開機時間長，只要機房設(shè)備在運行，機房空調(diào)都必須開機，全年節(jié)能總量相當(dāng)可觀。

　　在國家節(jié)約電能政策的大環(huán)境下，加上電信行業(yè)競爭的加劇，對運行成本的控制呼聲越來越高，對機房空調(diào)進行節(jié)能改造，節(jié)約運行成本勢在必行，而變頻節(jié)能目前是最適合空調(diào)的一項節(jié)能技術(shù)，因此推廣機房空調(diào)變頻節(jié)能改造對電信機房的經(jīng)濟運行意義重大。

　　電信機房空調(diào)改造系統(tǒng)要求

　　1、輸入電壓：380V(-15%~+15%);

　　2、環(huán)境溫度：0℃~35℃;

　　3、環(huán)境濕度：35%~70%;LWL

　　4、防塵要求：無特殊防塵要求;

　　5、防雷要求：無防雷要求(電信大樓統(tǒng)一考慮);

　　6、電磁環(huán)境：與電信機房運營環(huán)境(包括電磁環(huán)境在內(nèi))很好的兼容。要求通過郵電部門的相關(guān)測試;

　　7、高可靠性，故障率低，故障時可隨時切換至備用系統(tǒng);

　　8、較好的節(jié)能效果，經(jīng)濟性好。

　　阿爾法電信機房空調(diào)專用變頻器特點

　　阿爾法公司是一家專業(yè)研發(fā)制造變頻器產(chǎn)品的公司，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)，該公司以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及完善的服務(wù)滿足客戶的需求。阿爾法電信機房空調(diào)專用變頻器為該公司在原通用產(chǎn)品的基礎(chǔ)上歷時兩年研發(fā)出來的專用產(chǎn)品，完全擁有自己的知識產(chǎn)權(quán)。經(jīng)過汕頭電信局、湖北荊州電信局試用證明效果良好，已通過廣東省電信總局專家組論證通過，現(xiàn)已向全國推廣。

　　1、產(chǎn)品特點說明

　　a采用32bit高速高精度電機控制專用CPU

　　b自主知識產(chǎn)權(quán)，內(nèi)置多項專有技術(shù)

　　c完善的故障保護及管理功能

　　d在線監(jiān)視及在線參數(shù)修改，調(diào)試使用方便

　　e內(nèi)置PI調(diào)節(jié)器可用于溫度的控制。

　　f通過EMC測試，運行更穩(wěn)定、更可靠

　　g內(nèi)置工/變頻切換電路

　　h嚴(yán)格的品質(zhì)管理體系造就一流的品質(zhì)

　　i內(nèi)置磁環(huán)在主電路上構(gòu)成的共模電感對共模干擾有較好的抑制作用外，可以很好的抑制變頻器對外的射頻干擾。

　　j變頻器針對電信行業(yè)的特殊要求設(shè)計，輸入交流電抗器和輸出變頻專用濾波器的使用使變頻器對電網(wǎng)的諧波污染和輸出的諧波含量都有很大的降低。

　　2、變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下所示

　　節(jié)能原理

　　1、電信機房空調(diào)的配置往往大于實際所需制冷量(考慮機房的擴容需要及可靠性要求，在設(shè)計時有較大的設(shè)計余量)，而由于環(huán)境溫度、機房設(shè)備的投入量等因數(shù)的變化必然使所需的制冷量在較大的范圍內(nèi)變化。圖1示出一般空調(diào)熱負載率變化的情況：

　　圖1熱負載變化率曲線圖

　　2、電信機房空調(diào)每臺一般由兩臺壓縮機組成，根據(jù)各機房情況配有二至五臺不等的電信機房專用空調(diào)，空調(diào)運行時原系統(tǒng)的調(diào)節(jié)模式為以電子膨脹閥節(jié)流制冷劑以及壓縮機起停作溫度調(diào)節(jié)。由于節(jié)流調(diào)節(jié)是一種能耗調(diào)節(jié)，壓縮機起停本身耗能，此種能耗調(diào)節(jié)模式對空調(diào)壓縮機的節(jié)能運行非常有限;

　　3、另外，節(jié)流調(diào)節(jié)有一定的范圍，壓縮機在一小時內(nèi)的起動停止的次數(shù)又是有限的，因此原溫度調(diào)節(jié)方式對溫度的控制很不準(zhǔn)確，動態(tài)響應(yīng)速度慢，會出現(xiàn)過調(diào)再回調(diào)的情況，機房內(nèi)實際溫度呈波浪形變化，為了滿足機房運行溫度要求，空調(diào)系統(tǒng)的溫度設(shè)定需按照最低限來設(shè)定。

　　由上可知：

　　機房空調(diào)原系統(tǒng)對溫度的調(diào)節(jié)不僅有一定的弊端，還存在較大的能量浪費。

　　4、變頻改造的必要性

　　a變頻節(jié)能改造后，將原系統(tǒng)設(shè)定溫度調(diào)至高于機房允許的上限溫度，原空調(diào)系統(tǒng)幾乎不節(jié)流與啟停壓縮機，溫度調(diào)節(jié)靠變頻控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。由溫度傳感器不但采樣機房內(nèi)實際溫度，根據(jù)設(shè)定溫度與傳感器反饋進行PID閉環(huán)控制，動態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機電機轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)空調(diào)的制冷量，使壓縮機的制冷量與熱負荷變化達到最佳匹配，壓縮機很少有啟停，可以對溫度實現(xiàn)較為準(zhǔn)確的控制。

　　b變頻器控制系統(tǒng)在調(diào)節(jié)空調(diào)制冷量的同時可以很方便的控制空調(diào)的輸入功率;另外變頻控制系統(tǒng)可以對空調(diào)的制冷量進行無級平滑的調(diào)節(jié)，從而對溫度的控制能力大大增強，可以對溫度實現(xiàn)較為準(zhǔn)確的控制，系統(tǒng)設(shè)定的溫度可以接近上限，空調(diào)運行能耗降至最低。

　　系統(tǒng)構(gòu)成框圖及控制原理：

　　1、系統(tǒng)的框圖如圖所示：

　　a系統(tǒng)采用ALPHA電信機房空調(diào)專用變頻器作為核心控制單元，內(nèi)部精確的軟件算法保證可靠和出色的性能。

　　b變頻器的起動和停止信號由控制控制系統(tǒng)的PLC來給定，變頻器的輸出直接控制空調(diào)壓縮機。

　　c變頻器通過安裝在空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口的溫度傳感器的輸出信號作為溫度反饋;實時監(jiān)控室內(nèi)溫度的變化調(diào)節(jié)運行頻率，以達到溫度恒定和節(jié)能的目的。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明：

　　針對目前電信空調(diào)使用變頻器主要在改造項目上，所以系統(tǒng)的構(gòu)成按照如下原則：在保證系統(tǒng)性能上的基礎(chǔ)上，盡可能的保留原來系統(tǒng)的設(shè)備。

　　系統(tǒng)有工頻、變頻切換功能。保證當(dāng)變頻器故障時，系統(tǒng)能方便的切換到工頻供電狀態(tài)。

　　2、控制原理

　　a當(dāng)回風(fēng)口溫度高于設(shè)定溫度時，經(jīng)變頻器內(nèi)置PI運算后，控制變頻器輸出頻率升高，從而控制空調(diào)壓縮機的運行速度加快，增加壓縮機單位時間的制冷量，機房內(nèi)溫度降低;

　　b當(dāng)回風(fēng)口溫度低于設(shè)定溫度時，經(jīng)變頻器內(nèi)置PI運算后，控制變頻器輸出頻率降低，從而控制機房空調(diào)壓縮機的運行速度變慢，減少壓縮機單位時間的制冷量，使機房內(nèi)溫度升高;

　　c通過這種自動調(diào)節(jié)方式來保持機房內(nèi)的溫度保持在設(shè)定值。系統(tǒng)參數(shù)可以在實際運行中調(diào)整，使系統(tǒng)控制響應(yīng)趨于完整，例如可以在不同的季節(jié)給定不同的溫度值，既節(jié)能又能更好機房對工作環(huán)境溫度的要求。

　　dALPHA電信機房空調(diào)專用變頻器內(nèi)置PI調(diào)節(jié)，溫度傳感器即時檢測回風(fēng)口的溫度并轉(zhuǎn)化為4-20mA電流信號，直接送入變頻器模擬電流輸入口，設(shè)定給定溫度值、PI參數(shù)值。

　　e空調(diào)恒溫控制系統(tǒng)在運行時，時常會遇到環(huán)境溫度較低時，機房內(nèi)的溫度低于設(shè)定溫度，當(dāng)溫度傳感器檢測到回風(fēng)口溫度已經(jīng)較長時間低于設(shè)定溫度，該專用變頻器具有可以使空調(diào)壓縮機暫停工作的休眠功能，變頻器輸出頻率低于其下限時，但實際回風(fēng)口溫度還低于所設(shè)定的溫度，工作一定時間后，變頻器進入休眠狀態(tài)停止工作;當(dāng)回風(fēng)口溫度高于所設(shè)定值時，變頻器被喚醒，重新進入PI調(diào)節(jié)狀態(tài)，“休眠確認時間”變頻器內(nèi)置，當(dāng)變頻器的輸出頻率低于休眠值的時間如小于休眠確認時間td時，即tdt時變頻器進入休眠狀態(tài)。

　　用戶受益

　　1、延長設(shè)備使用壽命，減少系統(tǒng)維護量。變頻節(jié)能改造后，空調(diào)壓縮機采用軟啟動且大大減少了壓縮機的啟停次數(shù)，延長了壓縮機的使用壽命。

　　2、變頻節(jié)能改造后空調(diào)制冷量能動態(tài)平滑調(diào)節(jié)，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，溫度控制精度高，穩(wěn)定性好。

　　3、節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟效益可觀。

　　變頻節(jié)能改造后節(jié)能效果顯著，根據(jù)不同的季節(jié)及熱負荷，節(jié)電率在15%-40%之間。

　　附件1：

　　汕頭電信局機房空調(diào)變頻節(jié)能改造運行測試報告

　　系統(tǒng)說明：

　　汕頭電信分公司于2004年6月份采用ALPHA電信機房空調(diào)專用變頻器開始進行變頻節(jié)能試改造，7月份變頻設(shè)備投入使用，使用至今空調(diào)系統(tǒng)和變頻設(shè)備未出現(xiàn)異常情況。該機房空調(diào)配如：共配置三臺恒溫恒濕空調(diào)機組，二用一備，由廣東吉榮空調(diào)設(shè)備公司生產(chǎn)，每臺機組壓縮機均為兩臺。其中二臺機組壓縮機功率為7.5KW，一臺機組壓縮機功率為11KW。改造時每臺空調(diào)機組加裝一臺ALPHA電信機房空調(diào)專用變頻器。

　　根據(jù)廣東省全年平均氣溫分布情況，測試階段選擇在全年環(huán)境平均溫度最高的時間，平均大約是30℃，空調(diào)機組的運行效率是在93%以上，即節(jié)能效果最差的時間段進行測試，運行測試數(shù)據(jù)如下表：

　　實際測試結(jié)果：

　　由上數(shù)據(jù)可知機房專用空調(diào)變頻節(jié)能改造在熱負荷率最高時節(jié)電率平均也達到23%左右，預(yù)測機房空調(diào)變頻節(jié)能改造平均節(jié)電率在30%以上。