(中國電信河池分公司,廣西 河池 547000)
移動通信基站內部各類設備的電子元器件發熱量很大,其工作環境需要保持在一定的溫度和濕度范圍內,以保證電路板上的元器件,長期可靠運轉。當前保持機房環境理想化(電子元器件工作環境許可范圍內)的主要辦法是通過機房內專用空調進行溫度和濕度調節,因為機房空調為高能耗機器,為讓機房環境理想化,空調能耗支出基本上已占到總能耗的一半以上。在企業低成本運營管理的今天,通過科學且易操作的方法,可以節約較多能耗支出,降低運行維護成本支出。
首先,節能機房設計規劃。正確選擇機房的朝向對節能很重要,機房內同樣布局的建筑物,南北朝向比東西朝向制冷負荷更少,更容易減少能耗支出,因此機房建筑朝向應盡量采用南北朝向。其次,增強機房結構的隔熱保溫性能。提高機房的隔熱性能可以減少機房的制冷或制熱的能耗。可采用雙玻璃、樓頂隔熱層等起隔熱作用。最后,增加機房遮陽設施和增強機房門窗等的氣密性。
空調制冷時,如果室內溫度低于設定值過多則稱為過冷;如果室內溫度高于設定值過多則稱為過熱。過冷和過熱不僅浪費能量,而且不利于基站設備正常運行。因此,加強無人基站巡檢管理,定期清理過濾網和室外機,及時維修故障空調,力求在最大程度上降低空調能耗和保證基站設備能正常運行。
本方案特點有:投資少,節能效果好。方案總價(含安裝費)4000元;耗電少,在使用風機時功率僅為 500W;風量大,每小時風量達 9000立方米;采用多層波纖紋維疊合物濕簾,降溫能力特強;通風、換氣、防塵、降溫集于一身;系統簡單可靠,維護性強。現將方案中的空調節能系統總結如下。
空調運行按照季節的不同,綜合室內外溫度和相對濕度的情況,分為以下幾種。
1.1 夏季:白天由于室外環境溫度基本高于 23℃,對有空調的機房應關閉新風節能系統,避免空調冷氣泄漏,加大空調能耗支出。晚上如果機房室外環境溫度基本低于 23℃,對有空調的機房應關閉空調,開啟通風節能系統,減少空調能耗支出。對于無空調的一般機房、接入網點,當室內外溫差在 5℃以上,均應啟動通風節能系統散熱。
1.2 過渡季節:一是判斷電路確定室內外溫度差在 5℃以上時,且室外溫度低于 25℃高于 10℃時,控制電路啟動,同時開啟通風系統的進排風風扇,關閉空調機組的運行;二是當室內外溫度差在 5℃以上時,室外溫度高于 25℃時,關閉進排風風扇和機房專用空調,等機房內溫度高于25℃時再啟動制冷(此時進排風風扇仍然關閉)。
1.3 冬季:基本上室外溫度均會在 25℃以下,應關閉室內機房空調機組,開啟通風節能系統來對機房降溫,如果室內外空氣濕度超過 35%以上,應關閉通風節能系統,開啟空調除濕。
1.4 濕度控制:在進行溫度判斷的同時,判斷室內外濕度情況,當超過濕度預警點后,關閉通風節能系統,開啟空調除濕。對于無空調的接入網機房,可以根據測試的室內外濕度的情況,及時啟動或關閉通風系統。當雨天或室外濕度大于 70%,則關閉;當室內濕度大于室外濕度時則啟動通風系統。
1.5 在通風系統的進、排風風扇內外側加裝壓力測量器件,用于判斷風扇過濾網的通風狀況。
1.6 通風系統設有自動和手動模式。當自動模式工作失效,可手動控制系統運行。
2.1 進風風扇應安裝在機房北墻或東西墻下部,進風風扇出風口應與機房內空調的送風進行混合,其原理是在混合處可提供足夠的風壓,使兩者空氣充分混合,其目的是降低室外空氣中的濕度。
2.2 排風風扇應安裝在機房南墻上部外墻。若條件不允許,導致與進風風扇同側,應與進風風扇位置盡量錯開,避免空氣循環不合理。
2.3 進風風扇為避免吸入灰塵等污染物,需安裝內外過濾網,排風風扇安裝單層過濾網,進排風扇風口均加細小鐵絲網,防止各類小動物的入侵機房。
2.4 通風系統的風扇風量或數量計算可以根據機房換氣次數的要求,超過 20 次/小時即可。
2.5 對于不具備發電機組的節點,空調節能系統可以采用直流 48V 電機來保證停電時降溫不受影響,并接在一次下電位置。
通信機房各類設備多為電子元器件發熱,室內空氣濕度基本在 35%以下,比較干燥。由于水質較差,堿性大,一般電極式加濕罐一周內即損壞,除非采用其他加濕器外,機房一般沒有加濕。所以本空調節能系統因為進風空氣在與室內空調的送風空氣混合后,會降低空氣中的濕度,減少對設備的影響。
4.1 優點
4.1.1 極大的降低空調能耗,充分合理利用了室外自然能源。如河池市各縣份 2006年每月平均氣溫約 18.5-20.9℃,平均氣溫在 18℃以下月份的有 5 個月,在這 5 個月中基本上可以不用空調,在空調能耗占基站總能耗一半以上的基站中,節約了大量的能耗支出,極大降低了運行維護成本支出。
4.1.2 其次通過通風,機房內空氣不再沉悶,避免有毒氣體積壓機房內,減少安全生產事故發生。
4.1.3 減少機房空調機組工作時間,延長了其器件的使用壽命,變相減少故障發生,節約了空調維護成本支出。
4.1.4 對無空調機組的機房,特別是一些簡易基站或接入網點,降低了機房內設備的工作溫度,延長了其使用壽命,減少了設備故障發生。特別對于機房內蓄電池,極大地延長了其使用壽命,減少維護成本支出。
4.2 缺點
4.2.1 節能系統的引入雖然起到了節能降耗的作用,并有效地改善了室內空氣的品質,但增加了系統的復雜性。室內溫濕度場、風量的動態穩定性也不如單純機房空調使用效果好。
4.2.2 需要考慮空氣過濾器的效率和費用。