基站空調節能方案

通信機房節能背景

近年來，全國通信網絡規模和用戶規模不斷擴大，通信企業設備運行的耗電量已經成為不斷增加的重要成本。在眾多的用電成本中，空調用電費占有相當大的比例。據調查，在機房中僅精密空調的運行耗電量就占機房總用電量的50%以上，在數量眾多的基站、模塊局中，空調用電量基本站基站或模塊局用電量的70%左右。因此，如何降低空調用電的開支，成為通信企業迫切需要研究的重要課題。

通信機房節能途徑

對于通信機房這類幾乎全年都需要向外排熱的特殊場所，全年運行基站精密空調能耗很大，目前國內存在以下幾種節能手段：變頻技術；機房空調機組自適應控制技術；新風冷卻技術等。采用正確、合理的綜合解決方案可以有效減少空調的運行時間，在節約基站專用空調用電的同時延長空調的使用壽命，提高能源利用率，保護環境，減輕國家能源的供需壓力。

通信機房新風節能方案

1 原理

應用室外新風實現基站節能空調節能技術的原理就是以室外的自然環境為冷源，當室外空氣溫度低于室內溫度一定程度時，通過相應的技術手段將室外新風與機房內空氣進行熱交換，把機房的熱量帶走，達到降低機房溫度的目的，從而減少空調設備的使用時間，達到節約電能的目的。

應用室外冷源進行機房降溫，在技術實現上，目前有下列兩種方式：

⑴直接引入新風式節能系統。當室外空氣溫度較低時，直接將室外低溫空氣送至室內，為室內降溫；當室外溫度高，不足以帶走室內熱量時，則開啟空調。該方式直接引入室外的空氣，機房環境易受外界的影響。

⑵隔離式空氣換熱器系統。采用隔絕換熱方式，通過室內外空氣的顯熱交換以保證機房的空氣溫度要求。由于室內外空氣相互隔離，室內空氣潔凈度不受室外空氣的影響。

下面就對機房內潔凈度無影響的隔離式空氣換熱器的解決方案進行詳細的介紹。

2 通信基站類機房隔離式換熱器解決方案

主要針對機房通信設備發熱量小于10000W的基站類機房，一般為移動、聯通公司的數據、傳輸、交換類基站機房。主要選用熱管換熱器，換熱器具體型號根據基站機房的發熱量、機房內安裝環境來選擇。

熱管換熱器主要有室內壁掛式(適用于室外安全系數較低的基站)，室外壁掛式(適用于室外安全系數較高的基站)，吊頂式(適用于室外安全系數較低，且室內四周安裝空間受限的基站)，三種。

年節電效果根據機房發熱量、室外氣象條件有關。一個位于黑龍江地區的機房設備發熱量2000 W的基站，安裝熱管換熱器后，年節電量約32%。

3 電信機房類機房新風解決方案

主要針對機房通信設備發熱量高于10000W的電信機房，一般為電信、網通公司的數據、程控交換類機房。主要選用熱管換熱器，換熱器具體型號根據機房的發熱量、機房內安裝環境來選擇。若機房發熱量太大，且熱管換熱器安裝空間有限，也可以根據具體情況考慮換熱器部分承擔機房冷負荷。

對于中等發熱量的通信機房，熱管換熱器的安裝方式主要考慮壁掛；若機房發熱量過大，需要布置大型的熱管換熱器，考慮到實際情況，可在室外制作安裝支架，將換熱器布置于支架上。

年節電效果根據機房發熱量、室外氣象條件有關。一個位于黑龍江地區的機房，設備發熱量267000W，安裝8臺熱管換熱器后，年節電量達到了35%。

每只熱管的熱轉移效率為99.3%

4 應用熱管技術特點

用熱管技術不需要機械制冷，它的部件耗能遠遠低于傳統的壓縮機空調，因此熱管技術可以大幅度節省空調耗電。

跟傳統的空調相比，熱管技術的優點在于它的能耗低，它的耗電量是設備發熱量的11/20，而傳統的壓縮機式的空調是發熱量的1/3。另外控制效果受室外溫度影響，最熱時可能需要機械制冷補充。

熱管空調可分為一體化熱管空調系統和分離式熱管系統。我們分析一下分離式熱管系統工作過程，通信設備發出的熱量通過蒸發器傳到熱管系統。熱管內的工質受熱蒸發，把熱量帶到室外的冷凝器。氣體在工質在冷凝器中液化，將熱量釋放到室外空氣中，液化后的工質在重力和作用下回到蒸發器。如此反復循環。

熱管空調應用于通信基站，室內外溫差基本保持在6度左右。熱管系統能耗僅為原空調系統的1/5，環境控制能耗下降80%。

5 熱管空調應用前景和效益分析

應用前景和效益分析。

在我國的南方地區，只要溫度不超過35度，基本上就可以不使用輔助冷卻系統。就是全年有90%的時間僅靠管系統即可滿足環境控制要求，僅有不超過1%的時間需要機械制冷作為補充的。考慮到機房周圍環境溫度可能略高于氣象記錄，空調器實行運行時間可能略高于10%。

在全國范圍內，將熱管技術應用氣溫較低地區，節能效果將更加顯著。基站機房只是高功率密度信息機房的一個特例，各類通信和計算機設備機房的能耗和熱平衡特征與基站機房非常相似。通過進一步研究，可將熱管技術進一步應用于各類信息機房。這將大幅度降低空調的能耗。

根據通信基站空調耗電測算，熱管系統每年可為通信基站節省耗電將近1萬度。按熱管設備投資為1萬元計，當年就可以節省出投資成本。如果把這項技術推廣到其他基站，或者是推廣到基站以外的信息機房，將會產生更大的節能效益和經濟效益。