一、前言
中国的通信行业也和中国经济共同迅猛发展,通信的普及需要大量的基站建设,基站的能源消耗和节能问题早已引起通信行业的普遍关注。这同时影响着运营的成本和人与环境的可持续发展,基站节能早已势在必行。
二、基站的能源消耗现状
近年来,随着全国通信网络规模和用户规模不断扩大,通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。在众多的用电成本中,基站空调电费支出所占比例较大。根据资料统计分析,平均每个基站空调的电费支出约占整个基站电费支出的一半左右,空调成为基站机房中的主要耗电设备。
因此,如何降低空调用电的开支,成为通信企业迫切需要研究的重要课题。
对于基站这类几乎全年都需要向外排热的场所,全年运行空调能耗很大。采用正确、合理的综合解决方案可以有效减少空调的运行时间,在节约空调用电的同时延长空调的使用寿命,提高能源利用率,保护环境,减轻国家能源的供需压力。
三、基站用热管排热系统方案在保证基站主设备的正常运转的情况下,基站的能源消耗大部分来自于空调的电力消耗。但同时由于中国的电力紧张,经常性的断电和停电事故会导致机房温度超温,主设备无法正常工作。经常性的开启造成了空调制冷能力的下降,寿命的急剧缩短或压缩机损坏。
热管排热系统方案节能原理是:以较小电耗的排热装置代替传统压缩机制冷,通过自然温差换热方式而非强制的制冷方式带走室内高强度发热量,全年大部分时间内小功率排热装置可以满足使用要求,少部分夏季炎热天气仍需使用专业空调。
分离式热管排热系统应用于信息机房,将承担原有专业空调大部分时间的排热任务,因同样排热量要求下热管式装置耗电功率较小,从而起到显著的节电效果。
3.1常规空调系统和热管排热系统的原理
信息机房、基站业务设备的核心元件发热量大,必须采取冷却措施使核心元件控制在正常工作温度范围内(一般表面工作温度为30-50℃)。目前有两种解决方案,如下。 (1)常规方法。通过专业空调压缩机工作,先制得5℃冷水,冷水换热得到20℃左右冷风,经风道到元件表面时风温为26-28℃并冷却元件。此种空调方案经多个换热环节将热量导到室外,工作温差达27℃,实际有效工作温度仅7℃。 (2)热管式排热装置原理。通过“室内强对流换热+热管导热”三个环节,将元件表面散热量传室外。此种方案可利用最低5℃的室内外温差。 3.2热管排热系统节能的原因
热管排热系统相比常规空调方式节能,主要原因是省去空调设备主要制冷耗电部件——压缩机。排热能力相同的热管式排热装置和常规空调同时工作,热管式电耗仅为常规空调的1/8-1/10。热管式排热装置采用自然循环,室内外温差5℃以上(室外低)时均能正常工作。 1、
设备运行稳定,节能效果明显,能很好的调节基站温度,满足基站对环境温度的要求。
2、
该设备技术是靠微重力、毛细管力完成排热工质的系统循环,不必靠压缩机驱动,可靠性和稳定性相对较高。
3、
提高室内循环风量,充分排热,解决换热死角问题,优化基站环境控制需求。
4、
使用该设备后,降低原有空调工作时间,延长原有空调使用寿命,降低空调的更换频率,节省空调采购投资,及维护费用。
5、
避免直接引入室外空气的污染问题,同时也避免直接引入室外空气方式的湿度难以控制问题。
6、
与采用换热方式相比,该设备技术可实现更低的换热温差,显著提高节能效果,更加易于使用和维护。
1、分离式热管排热设备是针对电信运营商现有基站散热量专门生产的节能型产品,适用于各种基站(具体见产品样本)。 2、设备适用于各种建筑结构类型,砖混、彩钢,民宅,临建,安装与常规空调安装一样简单方便。 以中国移动某高尔夫球馆基站为例,该站建筑保温相对较好,与当地运维人员沟通过,该站空调常年为制冷模式,根据当地气象局提供的天气资料,在室内温度设定28℃时,热管排热设备可运行时间为7000小时左右,每年大概可以节省15000元左右,针对常年需要制冷基站,2年不到即可收回投资成本。 河北辖区内部分基站平均空调制冷时间为每年6000小时,热管设备可工作时间大概为每年4500小时,根据基站内散热量不同每年可节约电费7000-12000元之间,成本回收大概需要2-3年。 热管排热设备设计使用寿命可达15年以上,安装排热设备以后降低原有空调的更换周期和维护费用。在热管排热设备使用周期内,节省空调更换的费用及节约的空调维护费用每个基站大约为3-5万元左右。 河北地区按改造10000基站,平均每个基站按每年节省10000元,热管使用寿命15年,一个站改造平均一次性投入XXX元计算。 1)降低企业运营成本,实现新的利润增长点,提高企业核心竞争力
。 4)争当通信行业节能“排头兵”,树立“责任型”的企业形象
5)使用期内折算节约标准燃煤70万吨,减少二氧化碳排放200万吨,减少二氧化硫排放2.5吨
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