李聲舉 徐建榮 趙紅柏

【摘要】綠色節(jié)能是時(shí)代的主題，由于通風(fēng)冷卻技術(shù)的應(yīng)用給基站帶來(lái)很大節(jié)能效果，因此運(yùn)用廣泛。于是本文將提出通風(fēng)冷卻技術(shù)基站中的具體應(yīng)用，分析考慮了不同影響因素，如空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定溫度、室內(nèi)發(fā)熱量、風(fēng)機(jī)功率、空調(diào)系統(tǒng)性能、風(fēng)機(jī)風(fēng)量等與通風(fēng)冷卻技術(shù)全年節(jié)電量之間的聯(lián)系。本文不僅總結(jié)了該技術(shù)的運(yùn)用方法，而且給出了各種不同類(lèi)型的基站適合使用此技術(shù)的最低室內(nèi)發(fā)熱量和使用此技術(shù)可能獲得的最大全年節(jié)電量。

【關(guān)鍵詞】通信基站通風(fēng)冷卻技術(shù)節(jié)能

通信基站是通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，屬于公共建筑的一種。但與其他的普通公共建筑相較而言，通信基站的空調(diào)系統(tǒng)全年全天運(yùn)行，涵蓋全年所有季節(jié)，因此發(fā)熱量最大。

一、通信機(jī)房環(huán)境條件要求

根據(jù)2008年11月1日開(kāi)始實(shí)施的《通信中心機(jī)房環(huán)境條件要求》（YD/T1821.2008）其中對(duì)通信機(jī)房的溫度、相對(duì)濕度、潔凈度、新風(fēng)量做出了以下幾個(gè)規(guī)定：通信機(jī)房的溫度、相對(duì)濕度及溫度變化率。

1.1通信機(jī)房的回風(fēng)控制精度

在2011年1月1日實(shí)施的《通信機(jī)房用恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)》（YD/T2061—2009）對(duì)回風(fēng)控制精度做出如下幾個(gè)規(guī)定：（1）當(dāng)回風(fēng)溫度大于等于十八攝氏度并且小于等于二十八攝氏溫度時(shí)，溫度上下幅度在一攝氏溫度之內(nèi)。（2）當(dāng)回風(fēng)濕度大于等于百分之三十并且小于等于百分之七十時(shí)，濕度上下幅度在百分之四到百分之五范圍之內(nèi)。

1.2通信機(jī)房的環(huán)境特點(diǎn)

送風(fēng)量大，送風(fēng)焓差小。一般來(lái)說(shuō)，溫度對(duì)于通信設(shè)備的影響不容忽視，因此通信設(shè)備的電子器件絕大多數(shù)都具有溫度這一特性，因此通信機(jī)房要求溫濕度相對(duì)穩(wěn)定一些，不能劇烈變化，因?yàn)闇囟茸兓鞎r(shí)很容易導(dǎo)致電子器件發(fā)生問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，送風(fēng)量比較大的時(shí)候，機(jī)房的溫濕度指標(biāo)都處于一個(gè)比較平穩(wěn)的狀態(tài)，換言之，送風(fēng)量是影響機(jī)房的溫濕度的一個(gè)重要指標(biāo)。

散熱量大，散濕量小。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，通信機(jī)房的散熱量大，散濕量小。散熱量大的原因主要是，設(shè)備散出的顯熱和圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱。散濕量小的原因主要是，通信機(jī)房?jī)?nèi)一般來(lái)說(shuō)不存在固定的濕源，濕量主要來(lái)自工作人員以及進(jìn)入機(jī)房?jī)?nèi)部的室外空氣，因此散濕量一般很小。

1.3送風(fēng)方式的特殊性

一般來(lái)說(shuō)，機(jī)房空調(diào)的送風(fēng)形式只有兩種，即分為上送下回方式以及下送上回方式。對(duì)于小型通信機(jī)房和通信基站來(lái)說(shuō)，房空調(diào)的送風(fēng)形式采用上送下回氣流組織形式比較合適。但是，對(duì)于大型的通信機(jī)房來(lái)說(shuō)，房空調(diào)的送風(fēng)形式采用下送上回方式更加普遍。

1.4防塵要求

塵埃對(duì)通訊設(shè)備具有很強(qiáng)的傷害。停留在電子器件上的灰塵容易導(dǎo)致絕緣不良，金屬接點(diǎn)和金屬插接件積有灰塵也導(dǎo)致接觸不良。當(dāng)通信機(jī)房相對(duì)濕度偏低時(shí)，電子器件上的積塵可導(dǎo)致靜電吸附現(xiàn)象。

當(dāng)前建設(shè)的通信基站中，部分采用了智能新風(fēng)系統(tǒng)，見(jiàn)圖1。

二、風(fēng)機(jī)狀態(tài)影響系統(tǒng)耗電量

當(dāng)風(fēng)機(jī)處于間歇狀態(tài)的時(shí)候，風(fēng)機(jī)有兩種不同的狀態(tài)，即開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)。開(kāi)啟條件是，室內(nèi)溫度達(dá)到室內(nèi)氣溫的最高溫度。關(guān)閉條件是，室溫在室內(nèi)溫度最低溫度之下。隨著室內(nèi)溫度的循環(huán)變化，風(fēng)機(jī)也隨著變化，即從開(kāi)啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)循環(huán)變化。系統(tǒng)處于風(fēng)機(jī)和空調(diào)間歇運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在某些狀況下系統(tǒng)的節(jié)電量會(huì)忽略不計(jì)，這種狀況就是通過(guò)風(fēng)機(jī)引入的冷量少，造成空調(diào)系統(tǒng)必須不斷工作，已達(dá)到降低溫度的效果，由于空調(diào)的不斷工作，此時(shí)節(jié)電量會(huì)很小，計(jì)算時(shí)因此可以被忽略掉。

三、各個(gè)影響因素和節(jié)電量之間的關(guān)系

3.1風(fēng)機(jī)風(fēng)量

實(shí)際觀測(cè)可得到，在一定范圍內(nèi)，節(jié)電量與通風(fēng)換氣的次數(shù)成正比例，即在這一范圍內(nèi)，通風(fēng)換氣的次數(shù)增加，節(jié)電量就增加；通風(fēng)換氣的次數(shù)減少，節(jié)電量就減少。但是過(guò)了這一特定范圍，電量與通風(fēng)換氣的次數(shù)就不成正比例關(guān)系了，表現(xiàn)為即使通風(fēng)次數(shù)增加，節(jié)電量也不一定會(huì)隨之增加，反而有時(shí)候會(huì)呈下降趨勢(shì)。造成這種現(xiàn)象的原因是，風(fēng)機(jī)電耗能量會(huì)隨著風(fēng)機(jī)通風(fēng)風(fēng)量的增大而增大，因此造成了節(jié)電量與通風(fēng)換氣的次數(shù)不一定成正比例的關(guān)系。由此可得，設(shè)置一個(gè)合理的通風(fēng)換氣次數(shù)是非常必要的。

3.2空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定的溫度

實(shí)際觀測(cè)可得到，全年節(jié)電量與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定的溫度呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系，即要想全年節(jié)電量大，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定的溫度就要大；要想全年節(jié)電量小，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定的溫度就要低。

3.3室內(nèi)發(fā)熱量

據(jù)統(tǒng)計(jì)可得，全年節(jié)電量一般和室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量大，全年耗電量就會(huì)變大；反之，室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量變小的話，全年耗電量也會(huì)隨之變小一些。室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量之，也會(huì)隨著室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量減少而變小。但是實(shí)際情況是，室內(nèi)發(fā)熱量太小時(shí)，通風(fēng)冷卻技術(shù)并不適用，因?yàn)榇藭r(shí)不符合經(jīng)濟(jì)性的原則。室內(nèi)發(fā)熱量小導(dǎo)致全年耗電量小，此時(shí)不值得使用通風(fēng)冷卻技術(shù)，因?yàn)槭褂么思夹g(shù)會(huì)有很長(zhǎng)的投資期。

3.4空調(diào)系統(tǒng)能效比

節(jié)電量與空調(diào)系統(tǒng)能效比呈現(xiàn)反比例關(guān)系，即當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)能效比增加時(shí)，節(jié)電量會(huì)相應(yīng)地變小，并且減少趨勢(shì)會(huì)隨著室內(nèi)發(fā)熱量的增大而表現(xiàn)更加明顯；反之，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)能效比減少時(shí)，節(jié)電量反而會(huì)相應(yīng)地變大。

3.5風(fēng)機(jī)功率

節(jié)電量與風(fēng)機(jī)功率呈現(xiàn)出反比例關(guān)系，即風(fēng)機(jī)功率增加時(shí)，節(jié)電量反而相應(yīng)地減少，并且減少量會(huì)隨著室內(nèi)發(fā)熱量的增加而更加明顯；反之，風(fēng)機(jī)功率減少的時(shí)候，節(jié)電量反而會(huì)相應(yīng)地增大。

總的來(lái)說(shuō)，在一定程度內(nèi)，節(jié)電量與通風(fēng)換氣數(shù)成正比，但是超過(guò)這種程度之后，節(jié)電量不會(huì)再增加，反而會(huì)下降，因此需要根據(jù)室內(nèi)發(fā)熱量的不同，而設(shè)置不同的合適各自的通風(fēng)換氣數(shù)。節(jié)電量與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定溫度成正比，就是設(shè)置溫度越大，節(jié)電量越大，反之節(jié)電量越小。節(jié)電量與室內(nèi)發(fā)熱量也成正比，然而與空調(diào)系統(tǒng)能效比卻成反比。

四、結(jié)論

本文章中提出的評(píng)價(jià)方法具有明顯的局限性，因?yàn)槭窃卺槍?duì)的情況比較特殊，不具有一般性。換言之，是在針對(duì)特定基站情況下，提出的評(píng)價(jià)基站通風(fēng)冷卻技術(shù)的節(jié)能效果。通風(fēng)冷卻技術(shù)適合于發(fā)熱量高的基站，而不適合于發(fā)熱量過(guò)低的基站。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)電信集團(tuán)公司電源技術(shù)支撐中心.連載8：機(jī)房新風(fēng)直接引入節(jié)能技術(shù)[J].廣東通信技術(shù)，2009，（5）：28-33

[2]饒中浩，張國(guó)慶，陳遠(yuǎn)景，等.通信基站空調(diào)的智能型綜合節(jié)能系統(tǒng)研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2008，21（12）：26-29

[3]王景剛，康利改，劉杰.廊坊脫機(jī)房空凋節(jié)能改造可行性分析[J].制冷與空調(diào)，2009，9（1）：78-82