第14卷第9期冷空潤2014年9月REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING16-17節(jié)能型基站空調(diào)的應(yīng)用及節(jié)能分析方旭明韓凱(阿爾西制冷工程技術(shù)(北京)有限公司)摘要本文介紹了一款節(jié)能型基站空調(diào),并通過對安裝該空調(diào)的通信基站進(jìn)行能耗監(jiān)測以驗(yàn)證該空調(diào)的節(jié)能效果。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,與原有空調(diào)系統(tǒng)相比,節(jié)能率達(dá)到64.6%?？梢杂行У慕档突镜恼w耗電量。本節(jié)能產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,對通信基站節(jié)能有著積極的意義。關(guān)鍵詞基站空調(diào);自然冷卻;節(jié)能The application and energy saving analysis of energy-saving base-station airconditionerFang Xuming Han KaiAIRSYS Refrigeration Engineering Technology Beijing Co, Ltd.ABSTRACT An energy-saving base-station air conditioner will be introduced in this paper and verify theenergy-saving capacity through the monitoring system where installed this unit to monitor the power consumptionstation. According to the analysis of the monitoring data, we found that compared with traditional airconditioner, the energy-saving rate is up to 64.6%0, which means the total energyf base station will bsaved huge. To popularize this product is very valuable for base station energy-savingKEY WORDS base station air conditioner; free cooling; energy-saving隨著信息化建設(shè)的快速發(fā)展,對移動通信行裝,并且可以節(jié)約基站內(nèi)的空間。業(yè)的要求越來越高。從2G、3G以及到4G技術(shù)的節(jié)能型基站空調(diào)由其控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測到的推廣應(yīng)用,通信基站的規(guī)模、數(shù)量以及基站內(nèi)主室內(nèi)溫度、室外溫度,智能選擇運(yùn)行模式。共包設(shè)備的容量也隨之大規(guī)模增加。同時,通信基站括3種工作模式:機(jī)械制冷、完全自然冷卻、半的能耗也大幅增加。為確保通信設(shè)備的正常運(yùn)行,自然冷卻。需要空調(diào)隨基站主設(shè)備一起,全年365天24小時1.1機(jī)械制冷工作原不間斷的運(yùn)行,從而將基站內(nèi)的溫度控制在比較此時,自然冷卻風(fēng)閥葉片3處于圖中實(shí)線位適宜的范圍內(nèi)。采用節(jié)能型的基站空調(diào),可以大置,制冷壓縮機(jī)8、冷凝風(fēng)機(jī)1和循環(huán)風(fēng)機(jī)6在幅降低空調(diào)設(shè)備的能耗,從而降低通信基站的整電腦控制器的指令下處于機(jī)械壓縮式制冷運(yùn)行狀體能耗態(tài);基站內(nèi)部空氣循環(huán)為:在機(jī)組循環(huán)風(fēng)機(jī)6運(yùn)1節(jié)能型基站空調(diào)的工作原理行的作用下,室內(nèi)上層的熱空氣由機(jī)組回風(fēng)口A進(jìn)本文所述的節(jié)能型基站空調(diào)結(jié)構(gòu)形式及工作人,經(jīng)過風(fēng)閥4、空氣過濾器5和蒸發(fā)器7降溫冷原理如圖1所示。該基站空調(diào)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)卻后,由送風(fēng)器、冷凝器、送風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥組件、制溫冷卻循環(huán)過和中國煤化工至內(nèi)空氣降環(huán)路徑冷管路系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成。安裝型式為室1.2全自然冷F1CNMH外整體式安裝,安裝方便,無需制冷系統(tǒng)管路安當(dāng)室外環(huán)境溫度滿足自然冷卻條件時,在電第9期方旭明等:節(jié)能型基站空調(diào)的應(yīng)用及節(jié)能分析17送風(fēng)機(jī)功率P2=0.45kW室外大氣環(huán)境·冷凝器排風(fēng)22自然冷卻參數(shù)通信基站內(nèi)部當(dāng)室內(nèi)外溫差為10℃時,啟動自然冷卻運(yùn)行室內(nèi)排風(fēng)2*冷凝器進(jìn)風(fēng)模式,送風(fēng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn),此時可提供的顯冷量機(jī)組回風(fēng)Qs′=CP×Cm×△T=1.01×3690×1.2×103600=12.4kW室內(nèi)排風(fēng)即室內(nèi)、外溫差為10℃,自然冷卻功能可提供相當(dāng)于機(jī)械制冷時的制冷量。在此條件下,節(jié)自然冷卻進(jìn)風(fēng)能型基站空調(diào)的壓縮機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)停止工作,所機(jī)組送風(fēng)消耗的功率僅為循環(huán)風(fēng)機(jī)的功率0.45kW,相當(dāng)于室外安裝整體式空調(diào)機(jī)組僅消耗機(jī)械制冷10.2%的功耗如果室內(nèi)、外溫差更大時,可以通過降低風(fēng)圖中:1冷凝風(fēng)機(jī);2機(jī)組冷凝器;3自然冷卻風(fēng)閥葉片;4自然冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,減小送風(fēng)量的方式,保證為基站內(nèi)提供圖1室外安裝整體式空調(diào)機(jī)組工作原理圖足夠的冷量,并且消耗的風(fēng)機(jī)功率更低。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度2℃以上時即可利腦控制器的指令下,機(jī)組自然冷卻風(fēng)閥葉片3處用室外新風(fēng)進(jìn)行自然冷卻。而在冬季、春秋季節(jié)于圖中虛線位置,機(jī)組只有循環(huán)風(fēng)機(jī)6運(yùn)行。此室外溫度較低時,如果室外溫度滿足要求,節(jié)能時,經(jīng)過機(jī)組的空氣流動將有兩條路徑來完成,型基站空調(diào)的壓縮機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)完全停止工作。即:室外較涼的冷空氣在循環(huán)風(fēng)機(jī)6的作用下,僅需循環(huán)風(fēng)機(jī)全速或部分轉(zhuǎn)速運(yùn)行即可滿足基站經(jīng)機(jī)組前面板進(jìn)風(fēng)格柵9,進(jìn)入壓縮機(jī)室再經(jīng)過所需的制冷量要求垂直上升通過風(fēng)閥4、空氣過濾器5和蒸發(fā)器73基站節(jié)能對比測試后,由送風(fēng)口B進(jìn)入室內(nèi),即圖中Ⅲ-Ⅲ的路徑;3.1測試站點(diǎn)選擇由于有不斷被循環(huán)風(fēng)機(jī)6吸入的室外空氣進(jìn)入室為驗(yàn)證節(jié)能型基站空調(diào)的實(shí)際節(jié)能效果,以內(nèi),室內(nèi)將產(chǎn)生正壓,因此室內(nèi)上層的熱空氣在美國某大型通信運(yùn)營商的通信基站為平臺,選擇正壓的作用下,由機(jī)組回風(fēng)口A進(jìn)入機(jī)組并經(jīng)過兩個位于美國西部,位置相近、氣相條件及室內(nèi)風(fēng)閥4和機(jī)組前面板排風(fēng)格柵(排風(fēng)格柵的形式基站設(shè)備相同的通信基站作為測試站點(diǎn),進(jìn)行為同進(jìn)風(fēng)格柵9)排向室外,即圖中Ⅱ-Ⅱ的路徑。期1個月的運(yùn)行測試。測試時間為2012年10月從而由不斷進(jìn)入的室外較涼的新風(fēng),來置換室內(nèi)15日至2012年11月14日。較熱的空氣,以降低基站內(nèi)部溫度。3.2檢測數(shù)據(jù)13半自然冷卻工作原理l#通信基站繼續(xù)使用2臺原有的空調(diào),2#通當(dāng)室外環(huán)境溫度滿足自然冷卻條件,但依靠信基站更換為2臺節(jié)能型基站空調(diào)。通過監(jiān)控系自然冷卻提供的冷量又不足以將室內(nèi)溫度控制到統(tǒng)對溫度、能耗進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)包括:室外設(shè)定溫度時,同時開啟自然冷卻和機(jī)械制冷,由溫度、室內(nèi)溫度、空調(diào)1功耗、空調(diào)2功耗、基機(jī)被制冷系統(tǒng)補(bǔ)充自然冷卻不足的制冷量?？梢哉究偣?。在檢測的1個月里,2個基站監(jiān)測的最大限度的利用室外的低溫空氣對基站進(jìn)行降數(shù)據(jù)匯總見表1溫,減少壓縮機(jī)的運(yùn)行時間表1基站監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總表2節(jié)能型基站空調(diào)性能分析目#基站2詳基站2.1節(jié)能型基站空調(diào)基本參數(shù)」基站總功耗(kWh)4464空調(diào)l功耗(kWh)以制冷量13kW的產(chǎn)品為例,在AHR標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)2功耗(kWh)制冷工況下(室內(nèi)側(cè)26.7/194℃、室外側(cè)35℃),30天室內(nèi)26.3產(chǎn)品各項主要參數(shù)如下30天室外平均中國煤化工室外最低CNMHG I總制冷量Q1=13.6kW,顯冷量Q=12.2kW室外最高溫度(℃)34.5機(jī)械制冷功率P1=44kW,送風(fēng)量G=3690m/h(下轉(zhuǎn)第25頁)第9期李嵩:機(jī)房空調(diào)行業(yè):市場規(guī)模擴(kuò)大,企業(yè)競爭加劇風(fēng)需要處理后才能使用,如果空氣質(zhì)量不佳,空可逆的損失?！币患覐氖聰?shù)據(jù)和云計算運(yùn)營的企業(yè)氣處理成本過高也限制了此技術(shù)的發(fā)展。”中國移負(fù)責(zé)人認(rèn)為,其對于變頻技術(shù)信任度尚不高,各動負(fù)責(zé)人表示?？照{(diào)廠商還需著力提出更好的解決電磁干擾問題比如電商等客戶,其數(shù)據(jù)中心的熱負(fù)荷隨的方法著網(wǎng)購人數(shù)的變化而變化較大,這種情況下,引除去能耗,綠色數(shù)據(jù)中心的概念還包括其入變頻技術(shù),滿足負(fù)荷變化的同時,可節(jié)約大量他方面。國際知名組織—綠色網(wǎng)格組織(TheGreen grid)近期針對PUE又提出兩個新的衡量數(shù)能耗?！比~財發(fā)表示,麥克維爾已經(jīng)推岀離心機(jī)或據(jù)中心的指標(biāo)一CUE和WUE,分別表示 Carbor者冷水機(jī)組外搭變頻設(shè)備的產(chǎn)品。無獨(dú)有偶,約Usage effectiveness(碳使用效率)和 Water Usage克空調(diào)相關(guān)負(fù)責(zé)人也表示,變頻技術(shù)在設(shè)備上的 Effectiveness(水使用效率,用以衡量數(shù)據(jù)中心應(yīng)用特別是離心機(jī)將更加普遍,約克已經(jīng)對此進(jìn)碳排放和水資源的使用情況,這意味著,在未來行重視和研發(fā)?！叭欢?變頻技術(shù)的缺點(diǎn)在于會對對碳排放和水資源的節(jié)約也應(yīng)該納入綠色數(shù)據(jù)中機(jī)房內(nèi)的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾,可能對設(shè)備造成不心范圍,目前,這兩個指標(biāo)仍在完善中。(上接第17頁考慮氣象變化,選取其中一周(10月18l#基站空調(diào)系統(tǒng)總耗電量為日-10月24日)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。1#基站各項數(shù)據(jù)2084+207=2291kWh變化曲線見圖2、2#基站各項數(shù)據(jù)變化曲線見圖3:2#基站空調(diào)系統(tǒng)總耗電量為:523+289=812kWh與原有空調(diào)系統(tǒng)對比,節(jié)能型基站空調(diào)的節(jié)室內(nèi)溫反T一=1日空功料P2空調(diào)耗P2電效率為:(2291-812)/2291=646安裝原有空調(diào)系統(tǒng)的1#基站,空調(diào)系統(tǒng)能耗百分比為2291/5943=38.5安裝節(jié)能型基站空調(diào)的2#基站,空調(diào)能耗百分比為812/4464=18.2%2#基站的整體節(jié)能效率為11111(5943-4464)/5943=249%根據(jù)計算結(jié)果,安裝節(jié)能型基站空調(diào),空圖21#基站溫度、能耗曲線調(diào)系統(tǒng)能耗可降低64.6%?；究偰芎目山档?%,有效降低了通信基站的耗電量4總結(jié)案內(nèi)度12空調(diào)項耗P目前該節(jié)能型產(chǎn)品已在國外市場廣泛應(yīng)用,AAAAAAAA。節(jié)能效果得到國外通信運(yùn)營商的充分肯定。從本案例實(shí)際測試數(shù)據(jù)來看,節(jié)能型基站空調(diào)安裝方.等、部了驚,有,”便,對于新建基站或者老基站的節(jié)能改造都適R那深圖時用。在室外溫度較低時節(jié)能效果顯著。特別是在我國北方地區(qū),全年平均溫度低,可利用自然冷卻的時間長。大力推廣和應(yīng)用該類節(jié)能產(chǎn)品可以有效降低基站能耗和降低運(yùn)營成本圖32#基站溫度、能耗曲線中國煤化工CNMHG3.3基站能耗及節(jié)能效果計算方旭明.一種通訊基站空調(diào)機(jī)組及基站內(nèi)空氣循環(huán)的方根據(jù)表1數(shù)據(jù),可計算法:中國,ZL2007101204237P/OL