郝秋林，张亮
（中国移动广东广州分公司，广东广州
针对广州移动某通信机楼运行过程存在的问题，从中央空调系统控制和能源监管两个方面，提出了融合 多种空调节能技术和能源管理方法的综合节能改造方案。改造结果表明，空调系统节能率可达
万元，具有良好的经济效益。
通信机楼；中央空调；节能改造
Designing and Implementation of Energy-Saving Reconstruction Program for
Communication Building in Guangzhou
HAO Qiu-lin，ZHANG Liang
China Mobile Guangdong Guangzhou Branch，Guangzhou
Considering central air-conditioning system control and energy supervision
reconstruction program，which integrates
，aiming at the problems during the operation of communication building
用现场启停、切换主机，人工设置运行参数的方式运）制冷主机无法随冷负荷变化和室外气候变化动态调节主机运行数量和运行参数，在低负荷工况以及不合理制冷主机台数组合运行条件下，其制冷主）制冷主机冷冻水管、冷却水管处于常开状态，冷冻水和冷却水处于旁通状态，影响数量/台22
台冷却泵和5台。主要存在的问题：（1）
55 kW 水，水流量增大，扬程减小难以将冷量送至最不利点。冷却侧 1.1.3 空调机组
中央空调系统末端设备采用空调机组供冷，整个机楼包括层每层有空调机组数量多且位置分散，采用人工管理方式手动启停与轮换，机房冷量需求难以精准控制；（用单点回风温度控制，无法准确反映机房内实际供冷
效果；（冷负荷和室外气候变化进行动态调节；（房冷热通道不明显。如图一方向的队列式摆放，造成机房冷热不均匀。
规格型号约克（顿汉布什（风柜房
回风口出风口出风口出风口出风口改造前气流组织示意图出风口出风口
机柜机柜机柜机柜机柜机柜热通道冷通道冷通道冷通道热通道热通道热
通
道
回风口回风口回风口回风口回风口回风口
2020年9月第37卷增刊1Telecom Power Technology
Ｓｅｐ． ２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． Ｓ１ 郝秋林，等：广州移动某通信机楼 节能改造方案设计与实现气候变化及时调节运行参数，不能及时发现空调运行过程中存在的能源漏洞，造成能源浪费，说明该机楼空调系统具有较大的节能空间。2 机楼节能改造方案针对该通信机楼运行特点，
采用互联网+信息化技术手段搭建面向中央空调系统运行管理部门及能源监管部门的节能监视、管理及控制平台，通过对中央空调冷源系统、空调末端系统运行状态进行远程监控，对低压配电房和楼层配电间供冷回路用电量进行实时监测，实现中央空调运行参数自动优化调节，最大化提高通信机楼空调运行管理自动化水平和整体运行能效，实现对机楼能耗科学与精细化管理。2.1 中央空调系统优化控制技术中央空调系统优化控制技术主要包括：（1）制冷主机负荷率与运行数量的动态优化规划。以投入运行的制冷主机整体COP 最高为优化目标，优化控制各制冷主机的开启状态及负荷率。（2）制冷主机冷冻出水温度智能优化设定。根据室外温湿度和室内冷负荷变化优化调节冷冻出水温度，冷冻供水温度设定值随室外温湿度与冷负荷的降低而提高，不断优化制冷主机的运行效率。（3）水泵变流量技术。在保证末端供水温度合理的前提下，随冷负荷变化动态调节冷冻泵与冷却泵的流量，达到冷水供水温度、水泵流量以及冷却回水温度最优匹配，降低冷冻泵与冷却泵的运行能耗。（4）风机运行数量优化与变流量技术。以投入运
行的空调机组能耗最低为优化目标，根据机房内冷负荷变化自动调节空调机组风量以及空调机组开启数量。（5）充分利用新风的自然冷却性质。当处于过渡季节阶段等其他室外空气的比焓低于通信机房空调设计状态点的比焓情况时，为降低空调系统能耗，加大新风吸入量或使用全新风。
免洗内裤（6）气流组织优化技术。重新调整机架摆放方向，建立虚拟冷热通道，封闭热通道送风口，建立气
流组织优化模型，根据机架负载调节冷通道各机柜送
风量，改善整个机房的气流组织如图2所示，冷空气
直达服务器内部，实现精准送风与热交换，交换产生的热空气强制回流至空调机组，避免机房环境不必要的冷热交换或气流冲突。冷热通道温度点分布如图3、
图4所示。
（7）基于IT 负载变化的靶向调控技术。对机房IT 负载进行实时监测，根据IT 负载变化自动调节空调机组送风量，实现空调机组精细送冷。
该通信机楼空调系统节能改造融合以上多项技
术建立了中央空调节能优化控制系统，控制系统采用
风柜房
冷通道两端隔离冷通道两端隔离
加装端门加装端门加装端门加装端门
加装端门加装端门
出风口出风口出风口
机柜机柜机柜机柜机柜机柜热通道热通道热通道热新型助听器
通
道
冷通道冷通道冷通道回风口回风口回风口回风口回风口回风口回风口
图2 改造后气流组织示意图
图3 冷通道温度点分布 图4 热通道温度点分布
Telecom Power Technology 分层分布式三层结构，由系统管理操作层、网络通讯层和现场控制层组成。系统基于现场节能专网，实现各类空调设备的联网集中监控，具备运行状态远程监测、智能运行管理（如空调自动启停控制、运行参数设置等）、节能控制、室内温度优化设置、设备维护记录、设备故障报警、运行日志、操作日志、用户权限管理、操作帮助等功能。中央空调节能优化控制系统架构和软件界面分别如图. . . 制冷主机冷冻水一级泵 . . . . . . 冷却水泵 主机网关
水温传感器 流量计室外温湿度传感器 冷却塔
压差传感器变频器
互联网远程技术
协助计算机 行政管理监控计算机 物业管理监控计算机 工程部监控计算机 现场操作工作站
-MEC冷热源集成管理优化控制系统
系统管理操作层
… …
冷冻二级泵能
效控制子系统
变频器
电动阀
.
.
.
冷冻水二级泵
…
去污剂… 空调机智能控制箱 电动阀 风柜空调机 … … 现场交换机 变频器
风柜控制箱 电动阀 风柜空调机
室内温湿
度采集器 电动阀 新风机 …
… 现场交换机新风机智能控制箱 变频器
海砂混凝土
新风机
电动阀 风柜控制箱 变频器
… … 无线数据网关 5 G
监控摄像头 室内温湿度采集器 冷源能效
管理控制子系统 5 G监控
摄像头多功能电表变频器
设备防护箱图5 中央空调节能优化控制系统架构
图6 中央空调节能优化控制系统软件界面2.2 能源监管平台能源监管平台可帮助机楼能源管理人员直观了解机楼各系统的用能情况，同时借助能源监管平台，
还可及时发现机楼用能存在的问题并加以解决，避免
不必要的能源浪费。具备能源数据的远程传输、自动
分类统计、数据分析、指标比对、图表显示、报表管
理、数据储存、数据上传等功能。基于上述功能，可
对用能设备逐时、逐日等不同时间维度的能耗数据实
现统计分析，针对性的提出节能建议，能源监管平台
如图7所示。
3 通信机楼节能改造效果
该通信机楼节能改造方案实施后，由具备相应
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郝秋林，等：广州移动某通信机楼 节能改造方案设计与实现资质的第三方检测认证机构进行节能量核验，具体计算流程如下：
图7 能源监管平台界面
（1）计算系统效率系数
cooling cout
ICT =E E CFE E − （1）
式中，E cooling 为空调末端系统边界范围内的输入能源量，包括制冷所需的电力、燃气、冷热源等形式；E out 为输出到空调末端系统边界范围外被回收利用的能源量，如一定温度的热空气；E ICT 为用于计算、存储和通信的ICT 设备电力消耗量。
（2）计算项目节能率
=×100a b a
CFE
CFE R CFE −％ （2）
式中，CFE b 为改造前空调末端系统效率系数；CFE a 为改造后空调末端系统效率系数。
（3）节能测试方法
选取2天室外气候条件相似且同时间段进行节能量测试，确保室内温度在23 ℃范围内，其中1天测试改造前空调末端运行工况下的能耗，1天测试改造后空调末端自动运行工况下的能耗。
（4）节能效果
经2天节能对比测试与计算，该通信机楼中央空调末端节能率为62.16%，如表4所示。结合中央空调冷源系统冷水供水温度优化、冷冻泵变流量调节、冷却泵变流量调节以及各设备组合优化运行等多种节能技术手段，通过仿真计算，可实现中央空调系统整体节能率达31.35%。以2019年通信机楼用电量2733.6万kWh 为基准，空调系统全年平均COP 值可从2.2提升至3.0，通信机楼PUE 值可从1.62提升至
1.48，提高8.64%，空调系统节电量为233.73万kWh ，节电费用为147.25万元（当地电价为0.63元）。表4 该通信机楼中央空调节能改造前后测试效果测试参数改造前改造后测试时间2020年8月7日11:00～12:002020年8月8日11:00～12:00室外温度34.9 ℃～36.1 ℃36.2 ℃～37.9 ℃室内温度18.76 ℃～2
2.16 ℃17.65 ℃～21.58 ℃29.2 kWh 11.0 kWh 0 kWh 0 kWh 205.9 kWh 205.0 kWh 0.14180.0537空调末端节能效果62.16%中央空调整体节能效果31.35%4 结 论为推进国家生态文明建设，不断提升能源使用效率，广州移动对管辖的某通信机楼进行了节能技术改造，增加了中央空调节能优化控制系统和能源监管平台，实现了各空调设备协调优化控制，大幅度降低了空调系统运行能耗，提升了机楼能源管理水平。经节能改造后，该通信机楼空调系统节能率31.35%，值提高8.64%，年节约电费147.25万元，具有显著的节能效果和经济效益。参考文献：[1] 冯 海，孙 哲，陈 文，等.可持续运营通信机楼建设的思考[J ].通信技术，2010，43（06）：77-79+82.[2] 张 泉，李 震. 数据中心节能技术
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