08空调节能在通信核心机房中的应用.ppt

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1、空调节能在通信核心机房的应用空调节能在通信核心机房的应用中国移动通信集团江苏公司淮安分公司中国移动通信集团江苏公司淮安分公司“节能先锋节能先锋”QCQC小组小组课题介绍课题介绍中国移动通信秉持中国移动通信秉持中国移动通信秉持中国移动通信秉持“正德厚生，臻于至善正德厚生，臻于至善正德厚生，臻于至善正德厚生，臻于至善”的企业的企业的企业的企业理念，结合公司生产特点，将节能减排整体工作确理念，结合公司生产特点，将节能减排整体工作确理念，结合公司生产特点，将节能减排整体工作确理念，结合公司生产特点，将节能减排整体工作确定为中国移动定为中国移动定为中国移动定为中国移动“绿色行动计划绿色行动计划绿色行动计

2、划绿色行动计划”,积极开展节能降积极开展节能降积极开展节能降积极开展节能降耗工作。耗工作。耗工作。耗工作。因此我们绿色先锋小组响应公司节能减排，因此我们绿色先锋小组响应公司节能减排，因此我们绿色先锋小组响应公司节能减排，因此我们绿色先锋小组响应公司节能减排，“绿色绿色绿色绿色行动计划行动计划行动计划行动计划”号召，将节电作为本次活动的主题，并号召，将节电作为本次活动的主题，并号召，将节电作为本次活动的主题，并号召，将节电作为本次活动的主题，并应用在通信核心机房的空调中。应用在通信核心机房的空调中。应用在通信核心机房的空调中。应用在通信核心机房的空调中。目录目录第三部分：项目实施第三部分：项目实

3、施第三部分：项目实施第三部分：项目实施 第一部分：小组概况第一部分：小组概况第一部分：小组概况第一部分：小组概况 第二部分：课题筹备第二部分：课题筹备第二部分：课题筹备第二部分：课题筹备第四部分：效果检测第四部分：效果检测第四部分：效果检测第四部分：效果检测第五部分：效果巩固第五部分：效果巩固第五部分：效果巩固第五部分：效果巩固 213451.1小组概况小组概况小组概况：QC小组名称淮安移动绿色先锋小组所属部门淮安移动工程维护部课题类型创新型注册日期2009.4组长唐彦活动课题空调节能在通信核心机房的应用 活动起止日期2009.42009.11活动频次每月一次小组成员姓名性别年龄文化程度职称组

4、内分工QC学习时间唐彦男25硕士工程师课题策划90H史峰男35本科经理助理计划实施90H段炼男32本科设备班班长计划实施90H田睿女25本科创新管理员课题研究90H沈孝飞男25本科工程师计划实施90H目录目录第二部分：课题筹备第二部分：课题筹备第二部分：课题筹备第二部分：课题筹备2.12.12.12.1问题提出问题提出问题提出问题提出2.32.32.32.3确定课题确定课题确定课题确定课题2.42.42.42.4设定目标设定目标设定目标设定目标2.52.52.52.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案2.62.62.62.6制定对策制定对策制定对策制定对策

5、2.22.22.22.2问题分析问题分析问题分析问题分析3 3 3 33 3 3 31 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 45 5 5 56 6 6 62 22.1问题提出问题提出集团公司要求集团公司要求0808年单位业务年单位业务耗电量较耗电量较0707年年下降下降8%,098%,09年年下降下降16%,1016%,10年年下降下降25%.25%.设设备能耗的降低备能耗的降低压力巨大压力巨大.通信机房能耗通信机房能耗占公司总能耗占公司总能耗的的66%,66%,我们对我们对公司的能耗构公司的能耗构成情况进行了成情况进行了详细的分析，详细的分析，分析情况如右分析情况如右图中所示。

6、图中所示。核心机房能耗原因分析排列图：核心机房能耗原因分析排列图：2.1问题提出问题提出设备耗电量和空调耗电量分别占机房总耗电量的设备耗电量和空调耗电量分别占机房总耗电量的47%和和41%，是造成机房耗电，是造成机房耗电量高的主要原因，而设备属于第三方客户，无法强制改进，因此我们将量高的主要原因，而设备属于第三方客户，无法强制改进，因此我们将降低通降低通信核心机房空调的能耗信核心机房空调的能耗作为本次活动的重点。作为本次活动的重点。2.2问题分析问题分析无线设备无线设备厂厂家家摩托罗拉摩托罗拉阿尔卡特阿尔卡特爱立信爱立信无线设备无线设备型型号号HorizonII indoor，HorizonI

7、I Mini indoorMBI3，MBI5RBS2206RBS2216温度温度范围范围（）-5+45-5+45-5+40 机房内配置空调机的目的，是为了使机房的环境能满足通信设备的正常工作的要求，机房内配置空调机的目的，是为了使机房的环境能满足通信设备的正常工作的要求，因此，要确定适合机房的空调机类型，首先应了解各种设备对环境，主要是对温度和相因此，要确定适合机房的空调机类型，首先应了解各种设备对环境，主要是对温度和相对湿度的要求。对湿度的要求。通信维护规程对通信核心机房的温度和湿度作出了明确的要求。通信维护规程对通信核心机房的温度和湿度作出了明确的要求。机房的温度机房的温度,对蓄对蓄电池组

8、的使用寿电池组的使用寿命有着非常大的命有着非常大的影响影响.所以机房温所以机房温度应该保持在度应该保持在20 20 -25 -25 为宜为宜.机房类型温度相对湿度机房洁净度交换机房交换机房2121252540%40%70%70%（注（注2 2）B B级（注级（注1 1）数据机房数据机房2020232340%40%60%60%B B级级传输机房传输机房2121252540%40%70%70%B B级级一般通讯设备温度不宜超过30,否则设备运行稳定性显著下降根据以上原因分析确定课题根据以上原因分析确定课题:空调节能在通信机房的应用空调节能在通信机房的应用2.3确定课题确定课题表表2-4:2-4:活

9、动计划时间表活动计划时间表 2.3确定课题确定课题2.4设定目标设定目标目标设定依据目标设定依据 在兄弟公司B和C都有较低的日均耗电量，分别138度/天和151度/天，而我公司的日均耗电量为217度/天，由于B,C两家公司与淮安分公司在规模、软硬件水平类似的分公司的月均数据，两家分公司的日均耗电量达到目标值。从兄弟公司那边了解到他们都采用了一些节能措施使得机房空调的日均耗电量大幅下降，因此我公司采用节能技术也一定可以大幅度降低日均耗电量。2.4设定目标设定目标经过小组全体成员共同研究决定，小组将本次QC活动的目标定为：将现在的每台机房空调日均用电量从217度/天降至152度/天。2.5提出并确

10、定最佳方案提出并确定最佳方案小组召开会议，用小组召开会议，用“头脑风暴法头脑风暴法”的方式充分对不同方案的各个细节进行讨论分的方式充分对不同方案的各个细节进行讨论分析，最后利用亲和图总结创新方案：析，最后利用亲和图总结创新方案：亲和图亲和图2.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案利用亲和图，最后得到利用亲和图，最后得到3种创新型解决方案：种创新型解决方案：机房智能通风换热系统机房智能通风换热系统1 空调风管送风系统空调风管送风系统2 空调电子膨胀阀空调电子膨胀阀32.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案方案一：机房智能通风换热系统方案一：机房智能通风换热系统工作原理：在机房安装通风系统，引

11、工作原理：在机房安装通风系统，引入室外的冷空气对室内设备进行冷却。入室外的冷空气对室内设备进行冷却。当室外温度在当室外温度在30 以下时，利用机房以下时，利用机房智能通风系统工作，室外温度高于智能通风系统工作，室外温度高于30 时，开启机房空调对设备进行冷却。时，开启机房空调对设备进行冷却。机房智能通风系统的优点：机房智能通风系统的优点：1、利用室外冷空气，绿色环保、利用室外冷空气，绿色环保2、和空调联动。、和空调联动。3、缩短压缩机工作时间。、缩短压缩机工作时间。机房智能通风系统的缺点：机房智能通风系统的缺点：1、不能单独使用，必须要和机房空调配合使用。、不能单独使用，必须要和机房空调配合使

12、用。2、室外冷空气中含有的浮悬颗粒对机房的洁净度造成影响；、室外冷空气中含有的浮悬颗粒对机房的洁净度造成影响；且在进风口安装的滤网容易脏，维护量较大。且在进风口安装的滤网容易脏，维护量较大。3、通风系统对于室内的湿度无法控制。、通风系统对于室内的湿度无法控制。2.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案方案二：空调风管送风系统方案二：空调风管送风系统工作原理：通过压缩机制冷，冷量通过静压工作原理：通过压缩机制冷，冷量通过静压箱进入到送风管道，然后每个管道输出口对箱进入到送风管道，然后每个管道输出口对应相应的设备，分别对其送风散热。通过有应相应的设备，分别对其送风散热。通过有针对性的送风散热，从而

13、达到提高空调的制针对性的送风散热，从而达到提高空调的制冷效果，降低空调的能耗。冷效果，降低空调的能耗。空调上送风系统的优点：空调上送风系统的优点：1、利用管道直接送风，送风距离长。、利用管道直接送风，送风距离长。2、对设备直接送风，有效降低设备温度。、对设备直接送风，有效降低设备温度。3、提高空调制冷效率。、提高空调制冷效率。空调上送风系统的缺点：空调上送风系统的缺点：1、对机房初始环境要求高，如前期没有考虑后期改造将十分困难。、对机房初始环境要求高，如前期没有考虑后期改造将十分困难。2、初期投资费用偏高，安装费用高达、初期投资费用偏高，安装费用高达150000元。元。3、有局部过热的情况，导

14、致耗能有所增加。、有局部过热的情况，导致耗能有所增加。2.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案 热力膨胀阀广泛应用于机房空调。它既可控制蒸发器供液量，又可节流饱和热力膨胀阀广泛应用于机房空调。它既可控制蒸发器供液量，又可节流饱和液态制冷剂。热力膨胀阀的工作原理是建立在力平衡的基础上。随着节能降耗液态制冷剂。热力膨胀阀的工作原理是建立在力平衡的基础上。随着节能降耗的呼声愈来愈强烈，控制更精准，使用更节能的电子膨胀阀的开始逐渐被开发的呼声愈来愈强烈，控制更精准，使用更节能的电子膨胀阀的开始逐渐被开发和使用。和使用。电子膨胀阀使用更加先进、精密的控制系统电子膨胀阀使用更加先进、精密的控制系统 通过

15、通过EVD驱动器所进行的比例驱动器所进行的比例积分（积分（PID）过热度控制，可以在各种条件下将最好地使用蒸发器（平均过热度）过热度控制，可以在各种条件下将最好地使用蒸发器（平均过热度较低），与机械阀的运行相比较而言，提高了机组的效率。较低），与机械阀的运行相比较而言，提高了机组的效率。通过控制器人为设通过控制器人为设定有效的控制过热度，降低过热值，可以将过热值将接近与蒸发值且稳定运行，定有效的控制过热度，降低过热值，可以将过热值将接近与蒸发值且稳定运行，确保在各种条件下最好的使用蒸发器。确保在各种条件下最好的使用蒸发器。方案三：方案三：空调电子膨胀阀空调电子膨胀阀空气温空气温度度（C C）热

16、力膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀电子膨胀阀制冷量制冷量（KWKW）消耗能量消耗能量（KWKW）COPCOP制冷量制冷量（KWKW）消耗能量消耗能量（KWKW）COPCOP6.26.2909033332.72.711411430303.83.813.813.8909033332.72.710710733333.23.220.620.6909033332.72.710410435.535.52.92.926.726.7868635.535.52.42.4999938382.62.637.637.6797941411.91.9898944442.02.0表表5-1实验室的模型进行多次测试数据实验室的模型

17、进行多次测试数据 方案优点：方案优点：1、直接对空调节流机构进行改造，提高空调利用率。2、改造成本比较低，一个电子膨胀阀只要7500元。3、改造工程实施方便，对机房和设备改造小，影响范围小。方案缺点：方案缺点：1、是对空调本身的节流装置进行改进，相对不是很直观.2、需要和相关设备商协调完成，可能出现不匹配现象。3、效果检测周期相对较长。评价表示评价说明评价标准5 54 43 32 21 1节能效果解决问题的程度很好较好一般不好差可实施性是否能小组自行解决部门内实施公司内实施部分与第三方合作实施完全与第三方合作实施完全依靠第三方实施经济性费用的高低1万元以下12万元23万元34万元4万元以上创新

18、性方案的创新性程度很好较好一般不好差表表5-2 评判标准评判标准2.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案2.5提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案确定最佳方案小组成员对以上方案的可行性进行评分。小组成员对以上方案的可行性进行评分。序号方案评估标准项目组成员打分综合得分是否采用唐彦段炼沈孝飞田睿史峰1机房智能通风换热系统可实施性3333351不采用创新性34333节能效果33333经济性111112空调上送风系统可实施性3333354不采用创新性33334节能效果44334经济性111113电子膨胀阀的应电子膨胀阀的应用用可实施性可实施性3333383采用采用创新性创新性44544节能效果节能

19、效果44545经济性经济性55555采用采用2.6制定对策制定对策在确定了采用电子膨胀阀的智能节流应用的最佳方案后，在确定了采用电子膨胀阀的智能节流应用的最佳方案后，QC小组制定了以下几个实施的步骤。小组制定了以下几个实施的步骤。电子膨胀阀的安装和调测电子膨胀阀的安装和调测针对现有空调品牌选择合适的电子膨胀阀针对现有空调品牌选择合适的电子膨胀阀对现有机房空调节流器件进行确认对现有机房空调节流器件进行确认检验电子膨胀阀的使用效果检验电子膨胀阀的使用效果2.6制定对策制定对策QC小组全体成员根据上述工作步骤，制定了相应的研究对策，小组全体成员根据上述工作步骤，制定了相应的研究对策，具体见下表。具体

20、见下表。序号序号对策对策目标目标措施措施地点地点负责人负责人时间时间1对现有机房空调节流器件进行确认完成对所有机房空调设备的节流器件的确认1.统计现有核心机房空调型号2.对机房空调进行拆卸3.对现有空调使用的膨胀阀确认，看是否有使用电子膨胀阀淮安移动楚州核心机房沈孝飞唐彦8.1-8.102针对现有空调选择合适的电子膨胀阀确定一款合适型号的电子膨胀阀1.对市场上主流的电子膨胀阀调研2.比较几款电子膨胀阀的性能参数3.选择合适的电子膨胀阀淮安移动楚州核心机房田睿段炼8.11-8.313电子膨胀阀的安装和调试合理完成电子膨胀阀的安装测试1.在现有机房空调中安装电子膨胀阀。2.对电子膨胀阀耗电量绘制控

21、制图淮安移动楚州核心机房史峰唐彦9.1-9.104检验电子膨胀阀的使用效果测试电子膨胀阀的节能效果1.与现有安装热力膨胀阀的空调做耗电量对比测试淮安移动楚州核心机房田睿段炼9.10-9.20目录目录3.13.13.13.1对策实施对策实施对策实施对策实施1 1 1 1第三部分：项目实施第三部分：项目实施第三部分：项目实施第三部分：项目实施3 3实施步骤一、对现有机房空调节流器件进行确认地点楼层品牌数量安装何种类型的膨胀阀楚州综合楼三楼力博特2热力膨胀阀海洛斯2热力膨胀阀二楼力博特4热力膨胀阀检查发现，所有空调基本都是采用热力膨胀阀 表表7-1 统计结果统计结果卡乐（CAREL）美国ALCO丹佛

22、斯（ETS）市场占有率50%30%15%用户满意度80%75%75%返修率5%10%10%E2VE3VE4V兼容性CFC,HCFC,HFCR22,R134a,R407 C,R410AR22,R134a,R407 C,R410A最大工作压力(MOP)高达 40 bars最大到42 bar高达 42 bar制冷剂温度-40到65 C-20到65 C-20到65 C室内温度-30到50 C-10到50 C-10到50 C相电流450 mA450 mA450 mA驱动频率100 Hz 1050 Hz50 Hz相电阻(25 C/77 F)36 10%36 10%36 10%价格（元）3500400043

23、00 首先对现在市场上主流的电子膨胀阀进行调研，对几种电子膨胀阀的性能参数进行比对，经过对市场调研，市场上主流电子膨胀阀的品牌有卡乐（CAREL），美国ALCO，丹佛斯（ETS）电子膨胀阀。根据对市场占有率，用户满意度以及产品的返修情况，综合考虑，决定选用卡乐公司的电子膨胀阀考虑到性价比等综合因素，决定采用电子膨胀阀E2V，另外电子膨胀阀的控制部分选择驱动器EVD4的组合方案。卡乐（卡乐（CAREL）电子膨胀阀产品参数对比）电子膨胀阀产品参数对比实施步骤二、针对现有空调选择合适的电子膨胀阀小组成员在确定好电子膨胀阀的选型后，联系相应的设备商，所以决定先采购一套电子膨胀阀和驱动器，进行前期测试。

24、地点地点楼层楼层品牌品牌数量数量安装何种类安装何种类型的膨胀阀型的膨胀阀楚州综合楼二楼力博特2#1电子膨胀阀 力博特3#1热力膨胀阀 根据现场调查，发现楚州核心机房的2楼2号和3号空调平时日均消耗较大，决定用这两台空调做比对试验。实施步骤三、电子膨胀阀的安装和调试电子膨胀阀安装现场如下图电子膨胀阀安装现场如下图运用专业软件数学Matlab6.5绘制了2#空调耗电量平均值与标准差控制图，根据判断准则，没有出现失控的点，整个过程完全受控。两台空调耗电量对比 2#空调电表读数 3#空调电表读数 实施步骤四：实施步骤四：检验电子膨胀阀的使用效果2#空调与3#空调相比 发现能耗明显有所下降 目录目录4.

25、14.14.14.1目标值测试对比目标值测试对比目标值测试对比目标值测试对比4.24.24.24.2效益评估效益评估效益评估效益评估1 1 1 12 2 2 2第四部分：效果检测第四部分：效果检测第四部分：效果检测第四部分：效果检测3 34.1目标值测试对比目标值测试对比目标达到了目标达到了4.2效益评估效益评估 本次本次QC活动成果创造性的将电子膨胀阀在机房空调中使用，具活动成果创造性的将电子膨胀阀在机房空调中使用，具备极大的效益备极大的效益:节省能源，彰显中国移动的企业责任。节省能源，彰显中国移动的企业责任。响应了国家和集团公司节能减排的号响应了国家和集团公司节能减排的号召。召。使节能减排

26、的观念深入人心。使节能减排的观念深入人心。目前截止本项目结束时，共运行安装热力膨胀阀目前截止本项目结束时，共运行安装热力膨胀阀共用电共用电39264KWH,安装电子膨胀阀共用电安装电子膨胀阀共用电26830KWH，累计节能，累计节能12434 KWH，节电率为，节电率为30%，按照淮安，按照淮安1度电度电0.8元计算，半年时间已节元计算，半年时间已节约电费约电费9947.2元，三个季度就可回收成本。元，三个季度就可回收成本。社会效益社会效益经济效益经济效益目录目录5.15.15.15.1巩固措施巩固措施巩固措施巩固措施5.25.25.25.2总结总结总结总结1 1 1 12 2 2 2第五部分

27、：效果巩固第五部分：效果巩固第五部分：效果巩固第五部分：效果巩固5 55.1巩固措施巩固措施通过本次通过本次QC小组活动的开展，我们创造性的实现了空调节能在通信核心机房的应用。为了能提高机小组活动的开展，我们创造性的实现了空调节能在通信核心机房的应用。为了能提高机房空调运行质量，便于推广，我们制定了以下巩固措施：房空调运行质量，便于推广，我们制定了以下巩固措施：1为巩固和推广本次小组活动成果，小组根据电子膨胀阀在机房空为巩固和推广本次小组活动成果，小组根据电子膨胀阀在机房空调的应用的实施方案，制定了调的应用的实施方案，制定了机房空调日常维护规范机房空调日常维护规范，为今，为今后的机房空调配置提

28、供规范要求。后的机房空调配置提供规范要求。巩巩固固措措施施2组织全区推广：对电子膨胀阀在机房空调的应用做了统一的规组织全区推广：对电子膨胀阀在机房空调的应用做了统一的规范培训，并组织在淮安推广。范培训，并组织在淮安推广。效果跟踪检查效果跟踪检查 在巩固措施后的效果跟踪阶段，机房空调日均耗电量稳定在152度天以下，说明本次活动行之有效。5.2总结总结自信心自信心素质素质动手能力动手能力技能技能个人能力个人能力QC意识意识合作合作团队精神团队精神创新创新感知感知方法方法忠诚度忠诚度感知感知QC意识意识素质素质自信心自信心方法方法个人能力个人能力动手能力动手能力忠诚度忠诚度技能技能合作合作团队精神团队精神创新创新活动前活动前活动后活动后小组成员的综小组成员的综合能力大幅度合能力大幅度提升！提升！下一步活动的目标定为降低下一步活动的目标定为降低核心机房动力系统的能耗。核心机房动力系统的能耗。回顾整个PDCA 活动过程，小组成员总结了不足之处，以在今后工作中不断改善和提高。QC 工具的运用水平有待进一步加强，分析问题和解决问题的能力还有待进一步提高。谢谢大家！谢谢大家！