通信基站节能热管理解决方案(中文)

通信基站节能热管理系统解决方案苏州昆拓热控系统股份有限公司二四一三目录节能热管理三原则应用案例户外一体化机柜节能热管理解决方案标准站节能热管理解决方案•随着我国移动通信业的迅猛发展，网络规模不断扩大，能耗也越来越大。据发改委统计，三大运营商年耗电量已超过200亿度，其中基站用空调每年耗电量就达70亿千瓦时，占基站耗电量的46%。•采取有效措施降低空调系统的能耗是基站节能减排的重要切入点空调46%无线设备46%电源5%传输2%维护1%信息来源：《工程与设计》2010年04期节能热管理三原则基站内不同设备对温度的耐受度存在较大的差异,通信主设备可在35～45℃环境下正常工作，电源系统的耐受度最高可在55℃，而蓄电池的最佳环境温度为１5～２5℃，远低于其它设备。对各类设备进行分区域控温可以有效降低能耗同时确保设备的稳定运行。节能热管理三原则城市全年总小时数占全年总时间比率t≤25℃t＞25℃t≤25℃t＞25℃哈尔滨822153993.85%6.15%北京7298146283.31%16.69%上海6919184178.98%21.02%重庆6711204976.61%23.39%南昌6502225874.22%25.78%武汉6364239672.65%27.35%广州5315344560.67%39.33%在我国大部分地区，户外温度大部分时间低于基站的控制温度。以北京地区为例，一年中户外温度低于25℃的时间长达7298小时，占全年时间的83%，充分利用自然冷源，对于降低基站能耗意义重大。节能热管理三原则分区域控温点对点冷却充分利用自然冷源节能热管理三原则昆拓节能热管理产品系列节能热管理三原则目前标准站大多为砖混结构或彩钢板结构，基站内放置通信设备、电源设备、蓄电池以及其它辅助设备。控温设备为3-5P舒适性空调或机房空调，一般设定温度为25-28度。基站内不同设备对温度的耐受度存在较大的差异,目前基站的温度更多是为了满足蓄电池组的要求而设置的。标准站节能热管理解决方案12V/100AH单节蓄电池在大电流充电时发热量为7.3W，浮充时发热量为1.2W。旧电池由于内阻增大，上述状态对应的发热量会提高70%有微量的氢气溢出，当氢气浓度超过4%时，有爆炸的危险，存在安全隐患对环境温度敏感，最佳环境温度为20℃～25℃，温度每提高10℃，蓄电池的寿命会缩短50％；温度降低时，会减少蓄电池的放电容量。热害是蓄电池过早损坏的主因之一蓄电池目前移动基站采用的都是二十世纪末发展起来的阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA电池）。这种电池在推广初期，供应商称之为“免维护”电池，致部份维护人员认为这种电池不需要维护，这一误区至今还有影响。通过措施改善蓄电池的工作环境温度，使蓄电池始终处于20℃～25℃的环境温度中，是保持蓄电池性能、提高蓄电池寿命的关键。基站普遍存在蓄电池容量下降过快、使用寿命短的现象。原本许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池在温度25度的环境中浮充使用理论寿命可达10年以上，但在实际使用中,尤其是在户外使用中,受温度影响,真正使用寿命只有1-2年,甚至只有数月,远远低于理论寿命。蓄电池的特点标准站节能热管理解决方案方案一：将蓄电池装入蓄电池控温柜独立控温，柜内温度保持在20℃～25℃，基站内视设备状况将温度提升到30℃～35℃；基站内增设一台700~1000W/KD分离式气-液热交换器并与原有空调联动方案二：将蓄电池装入蓄电池控温柜独立控温，柜内温度保持在20℃～25℃，基站内视设备状况将温度提升到30℃～35℃；基站内增加一台带制冷功能的智能型空热一体机标准站节能热管理解决方案室内快装式蓄电池控温柜安装电池柜专用空调器，内置排氢/通风装置及冷凝水消除装置，可快速、精确对电池柜进行控温电池柜空调控制系统可通过RS485通信接口接入动环监控系统，可实现“遥测、遥调、遥信、遥控”功能六面体快装式结构，无须改动或移动原电池架，整个安装过程不超过一个小时，快捷方便柜体采用夹层彩钢板结构，内部填充高密度发泡聚苯烯保温材料，厚度40~50mm柜门采用顶部、前面双向开门方式，便于日常检测、维护标准站节能热管理解决方案电池柜专用空调器独有的专利内部风阀结构，内置定时排氢系统，可简化电池柜排氢结构，减少柜体漏热采用交直流混合供电模式，交流断电时可由内部直流风机提供应急通风内侧风机可自由选择上进风或上出风方式，方便对电池柜内部进行最佳的气流组织安排标准站节能热管理解决方案采用平行流换热技术，风阻低，换热性能好，选用R134a环保冷媒，能效比达到1.8，高效节能采用短通道、大片距设计的平行流冷凝器，灰尘通过性好，不易驻留积聚，具有较高的免维护性提供RS485通信接口，可实现遥测、遥信、遥调、遥控“四遥”功能可选装内置冷凝水汽化器，实现室内无冷凝水排放可提供壁挂、全嵌、半嵌多种安装方式，适用于不同用户的使用环境标准站节能热管理解决方案电池柜专用空调器高低温报警（不需占输入端口）压缩机故障报警(无)（选装）蒸发器冻结报警（不需要占输入端口）门开报警（选装）冷凝风机、蒸发机故障报警（无）（选装）冲击振动报警（选装）冷媒泄露报警（无）（选装）烟感报警（选装）电加热器故障报警（无）（选装）水浸报警（选装）进风滤网堵塞报警（无）（选装）温度传感器故障报警高低电压报警（选装）交流断电报警（选装）系统高压报警提供全面的故障自诊及报警信息标准站节能热管理解决方案电池柜专用空调器型号BGA030BGA040BGA050工作电压(V)220VAC50/60Hz±10%＆-48VDC外型尺寸(mm)280*660*125280*660*125280*660*125额定功率(W)L35/L35200240280L35/L50250300350可用制冷功率(Qk)L35/L35300400500L35/L50220260300热管换热量（W/K)808080电加热功率(W)300300300制冷剂R134a工作温度范围（℃）制冷工作温度：+20～+55加热工作温度：-40～+15噪音水平（dB)555555重量（kg)131313外部循环风量（m3/h)240240240内部循环风量（m3/h)240240240标准站节能热管理解决方案电池柜专用空调器采用气-液热交换技术，最大限度的利用外部环境自然冷源进行智能冷却，温度控制精度高，换热量大、能耗低，高效节能换热量最大可实现800W/K，在室内外温差10度以上，可达到8000W以上的换热量，可以完全代替3-5匹商用空调能耗低，能效比超过10以上，高效节能启动温度点低，室内外2℃温差就可实现换热分离式基站气液热交换器标准站节能热管理解决方案采用落地分体结构，对基站墙体结构破坏性小，安装方便整机主要零部件与控制系统置于室内机，室外机结构简单可通过智能控制系统与基站原有空调进行联动，智能管理基站温度首次购置投资低，运营成本低，维护方便提供标准RS485通信接口，支持MODBUS-RTU通讯协议，可通过远程后台操作，对无人值守的通讯基站实现遥测、遥信、遥调、遥控等功能，可实现多重自动保护和全面的故障自诊，安全可靠标准站节能热管理解决方案分离式基站气液热交换器采用蒸汽式压缩制冷和热管换热双系统集成。两系统可交替或共同运行，互为冗余，可靠性提高一倍选用R410a环保冷媒，高温工况下冷量衰减小，较同类产品高30%以上小焓差、大风量、高显热比采用平行流换热技术，风阻低，换热性能高效，比传统空调省电40%-50%采用短通道、大片距设计的平行流冷凝器，灰尘通过性好，不易驻留积聚，具有较高的免维护性提供标准RS485通信接口，支持MODBUS-RTU通讯协议，可通过远程后台操作，对无人值守的通讯基站实现遥测、遥信、遥调、遥控等功能，可实现多重自动保护和全面的故障自诊基站空调热交换一体机标准站节能热管理解决方案户外一体化机柜热管理解决方案由于宏站投资大，选址困难，建设周期长，采用一体化户外机柜代替宏站是必然趋势。一体化机柜类似于一个缩小型的宏站，电源、主设备及蓄电池通常分成两个独立的机柜或一个大机柜内分离两个独立的空间方案：蓄电池部分采用冷量300-500W电池舱空调器保持20℃～25℃，主设备柜采用冷量1500W、换热量为100-120W/K的空调热交换一体机。空热一体机既具备热交换的省电特点，又能在环境温度较高时使用压缩式制冷冷却机柜。制冷和换热为两套独立系统，当一套系统出现故障时，另一套系统自动投入运行户外型蓄电池控温柜户外一体化机柜热管理解决方案一体化钣金结构，柜体外侧无螺钉、铆钉，柜体密封性好，防盗、防水、防振性能卓越内外结构件无冷桥设计，内覆双面铝箔聚胺脂保温材料，保温性能优秀选用电池舱专用空调器，内置排氢/通风装置，可快速、精确对电池柜进行控温空调器控制系统可通过RS485通信接口接入动环监控系统，可实现“遥测、遥调、遥信、遥控”功能压缩式制冷和气液热交换(或热管)双系统集成两系统可交替或共同运行，互为冗余，可靠性提高一倍两系统共用一套风机系统智能化阶梯冷却可最大限度利用自然冷源特别适用于通信基站智能型空热一体机户外一体化机柜热管理解决方案智能型空热一体机户外一体化机柜热管理解决方案优异的高温性能，高温工况下冷量衰减小，较同类产品高30%以上，可以在60℃的高温环境下持续工作，应用地域和环境广泛采用平行流换热技术，换热性能高效，制冷系统能效比超过2.6采用短通道、大片距设计的平行流冷凝器，灰尘通过性好，不易驻留积聚，具有较高的免维护性220VAC和48VDC双供电模式安装方式多样，有壁装、半嵌、全嵌供选择，充分满足客户现场条件，方便灵活提供标准RS485通信接口，支持MODBUS-RTU通讯协议，可通过远程后台操作，对无人值守的通讯基站实现遥测、遥信、遥调、遥控等功能，可实现多重自动保护和全面的故障自诊，安全可靠性能参数型号FGF150（壁挂螺柱）FFF150（壁挂法兰）FQF150（半嵌）FPF150（全嵌）工作电压(V)220VAC50/60Hz±10%＆-48VDC外型尺寸(mm)404*1104*220466*1166*220486*186*220461*1161*217额定功率(W)L35/L35520520520520L35/L50620620620620可用制冷功率(Qk)L35/L351500150015001500L35/L501200120012001200热管换热量（W/K)80808080电加热功率(W)800800800800制冷剂R134a工作温度范围（℃）-40～+55噪音水平（dB)65656465重量（kg)50515250外部循环风量（m3/h)570570570570内部循环风量（m3/h)570570570570智能型空热一体机户外一体化机柜热管理解决方案整体式热管换热器户外一体化机柜热管理解决方案独特的”Z型”微通道专利结构，功热比超过采用其它结构形式的同尺寸同类产品30%以上采用短通道、大片距设计的平行流强化传热方式，灰尘通过性好，不易驻留积聚，可有效解决现有气-气热交换器随使用时间延长换热能力大幅衰减的难题启动温差比现有气气热交换器低50％左右，可更充分利用自然冷源安装方式多样，有壁装、半嵌、全嵌供选择，充分满足客户现场条件，方便灵活2010年4月对金华地区牛皮塘标准站进行了蓄电池控温柜改造项目试点。牛皮塘标准站改造后效果测试站牛皮塘基站总负荷27A对比站江家林洋基站总负荷26A改造前应用案例金华宏基站蓄电池控温柜改造日期室外平均温度（℃）室内平均温度（℃）电池舱内平均温度（℃）机房空调耗电（KWH）电池舱耗电（KWH）牛皮塘站耗电（KWH）江家林洋站耗电（KWH）节电量（KWH）节电率7-131.731.428.718.91.120.032.512.538.5%7-232.531.228.822.01.023.042.519.545.9%7-332.931.028.923.81.024.845.821.045.9%7-432.531.028.923.81.124.944.719.74