基站空调节能方案

通信机房节能背景

近年来，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，空调用电费占有相当大的比例。据调查，在机房中仅精密空调的运行耗电量就占机房总用电量的50%以上，在数量众多的基站、模块局中，空调用电量基本站基站或模块局用电量的70%左右。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。

通信机房节能途径

对于通信机房这类几乎全年都需要向外排热的特殊场所，全年运行基站精密空调能耗很大，目前国内存在以下几种节能手段：变频技术；机房空调机组自适应控制技术；新风冷却技术等。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，在节约基站专用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。

通信机房新风节能方案

1 原理

应用室外新风实现基站节能空调节能技术的原理就是以室外的自然环境为冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室外新风与机房内空气进行热交换，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的，从而减少空调设备的使用时间，达到节约电能的目的。

应用室外冷源进行机房降温，在技术实现上，目前有下列两种方式：

⑴直接引入新风式节能系统。当室外空气温度较低时，直接将室外低温空气送至室内，为室内降温；当室外温度高，不足以带走室内热量时，则开启空调。该方式直接引入室外的空气，机房环境易受外界的影响。

⑵隔离式空气换热器系统。采用隔绝换热方式，通过室内外空气的显热交换以保证机房的空气温度要求。由于室内外空气相互隔离，室内空气洁净度不受室外空气的影响。

下面就对机房内洁净度无影响的隔离式空气换热器的解决方案进行详细的介绍。

2 通信基站类机房隔离式换热器解决方案

主要针对机房通信设备发热量小于10000W的基站类机房，一般为移动、联通公司的数据、传输、交换类基站机房。主要选用热管换热器，换热器具体型号根据基站机房的发热量、机房内安装环境来选择。

热管换热器主要有室内壁挂式(适用于室外安全系数较低的基站)，室外壁挂式(适用于室外安全系数较高的基站)，吊顶式(适用于室外安全系数较低，且室内四周安装空间受限的基站)，三种。

年节电效果根据机房发热量、室外气象条件有关。一个位于黑龙江地区的机房设备发热量2000 W的基站，安装热管换热器后，年节电量约32%。

3 电信机房类机房新风解决方案

主要针对机房通信设备发热量高于10000W的电信机房，一般为电信、网通公司的数据、程控交换类机房。主要选用热管换热器，换热器具体型号根据机房的发热量、机房内安装环境来选择。若机房发热量太大，且热管换热器安装空间有限，也可以根据具体情况考虑换热器部分承担机房冷负荷。

对于中等发热量的通信机房，热管换热器的安装方式主要考虑壁挂；若机房发热量过大，需要布置大型的热管换热器，考虑到实际情况，可在室外制作安装支架，将换热器布置于支架上。

年节电效果根据机房发热量、室外气象条件有关。一个位于黑龙江地区的机房，设备发热量267000W，安装8台热管换热器后，年节电量达到了35%。

每只热管的热转移效率为99.3%

4 应用热管技术特点

用热管技术不需要机械制冷，它的部件耗能远远低于传统的压缩机空调，因此热管技术可以大幅度节省空调耗电。

跟传统的空调相比，热管技术的优点在于它的能耗低，它的耗电量是设备发热量的11/20，而传统的压缩机式的空调是发热量的1/3。另外控制效果受室外温度影响，最热时可能需要机械制冷补充。

热管空调可分为一体化热管空调系统和分离式热管系统。我们分析一下分离式热管系统工作过程，通信设备发出的热量通过蒸发器传到热管系统。热管内的工质受热蒸发，把热量带到室外的冷凝器。气体在工质在冷凝器中液化，将热量释放到室外空气中，液化后的工质在重力和作用下回到蒸发器。如此反复循环。

热管空调应用于通信基站，室内外温差基本保持在6度左右。热管系统能耗仅为原空调系统的1/5，环境控制能耗下降80%。

5 热管空调应用前景和效益分析

应用前景和效益分析。

在我国的南方地区，只要温度不超过35度，基本上就可以不使用辅助冷却系统。就是全年有90%的时间仅靠管系统即可满足环境控制要求，仅有不超过1%的时间需要机械制冷作为补充的。考虑到机房周围环境温度可能略高于气象记录，空调器实行运行时间可能略高于10%。

在全国范围内，将热管技术应用气温较低地区，节能效果将更加显著。基站机房只是高功率密度信息机房的一个特例，各类通信和计算机设备机房的能耗和热平衡特征与基站机房非常相似。通过进一步研究，可将热管技术进一步应用于各类信息机房。这将大幅度降低空调的能耗。

根据通信基站空调耗电测算，热管系统每年可为通信基站节省耗电将近1万度。按热管设备投资为1万元计，当年就可以节省出投资成本。如果把这项技术推广到其他基站，或者是推广到基站以外的信息机房，将会产生更大的节能效益和经济效益。