阿尔西基站空调解决方案

2019-03-28 版权声明 举报文章

阿尔西基站空调解决方案

基站通信设备散热量

机房的通信设备散热量按电能全部转换为热能考虑。根据通信工艺要求,基站机房的通信设备总功率按无线设备的载频配置可按下表中所列的几种情况考虑。

围护结构的冷负荷

围护结构的冷负荷是指基站机房的围护结构,如门、窗、外墙、屋顶等带来的热量。国内的移动运营商建站机房一般分为租借和自建两种,自建机房情况较简单,而且实行标准化是可能的。根据工艺专业要求,确定基站机房的面积,由于市区内的基站以租用为主,有底层楼房、顶层楼房(出屋面)、顶层楼房(不出屋面)、顶层上彩板房等不同类型,各种房间的维护机构情况差异也很大。因此,为简化计算过程,使计算可行,机房模型以自建机房为计算模型;租用机房的负荷计算可参考自建机房。

根据各地提供的基站机房占地面积的资料和无线通信设备对占地面积的需求,得出基站机房的面积大部分在15~35m2之间,因此可将模拟基站机房按面积分为A、B、C三种:

机房A:面积15m2,5.0m×3.0m×3.0m(长×宽×高);

机房B:面积24m2,6.0m×4.0m×3.0m(长×宽×高);

机房C:面积32m2,8.0m×4.0m×3.0m(长×宽×高)。

自建基站建议采用砖混结构,利于散热,以300mm厚为例,传热系数取1.5W/m2•K来进行模拟计算。

基站机房照明系统散热量

根据《建筑照明设计标准》(GB50034-2004),机房照明系统散热量按11W/m2计算,详见下表。

基站模型空调热负荷计算

一个基站总的热负荷,由内热源和外热源两部分组成。

其中内热源又包括通信设备的发热量和照明的发热量,由于基站一般为无人值守,所以不考虑人的潜热;而外热源基本就是维护结构通过对流、传导、热辐射三种方式进行热量交换。以上三节基本反映了国内总体的基站情况,所以具有一定的代表性。

基站计算模型:

基站通信设备以6/6/6典型的2G配置,设备发热量为3.2kW;

机房面积按照6.0m×4.0m×3.0m(长×宽×高)来计算,总热交换面积(地面热传导忽略不计)为108m2;

维护结构取300mm厚砖混结构,平均传热系数取1.5kW/m2;

基站面积按照24m2计算,基站照明系统散热量按11W/m2计算;

基站室外最高温度取38℃(来自中国气象局气象数据库),基站内部温度设定为28℃。

此基站的最大热负荷=3.2(6/6/6通信设备满负荷运行发热量)+108×1.5×10/1000(最高室外温度的换热量)+24×11/1000=5.08kW,所以取总热负荷为5.0kW。

基站解决方案示意图

印度的成功案例

印度将在2008年2月超越美国,成为仅次于中国内地的全球第2大手机市场。Reliance是印度第三大移动运营商,2007~2009年,将建10万个移动基站,市场份额跃居第二,空调全部采用带自然冷却功能的专业基站空调(截至目前,已采购阿尔西空调3万余台)。同时,Re-liance也面临以下问题:

挑战:(1)初投资:基站专用空调比家用空调贵50%,对于人均GDP只有中国一半的印度人来说,成本压力不小。(2)印度大部分国土处在热带和亚热带,常年平均温度较高,适合于开启自然冷却的环境温度条件远没有中国理想。(3)全国污染相当严重,成片的垃圾堆随处可见,而中国的条件会好很多倍。

节能机遇:(1)在基站空调上,初投资仅占TCO(空调全生命周期成本)的12%~18%,绝大多数花费都用在电能消耗上。(2)大部分夜间时间,自然冷却可以开启。专业基站空调的使用寿命是10年,Reliance的技术人员经过详细的计算,得出结论:相比较于家用空调,专用基站空调贵出50%,但节省的电费可以保证在2年内收回超额成本。

日常维护:在空气滤芯清洗上,Reliance的现场维护人员每6个人分配在一个服务站,负责方圆100公里范围内的移动基站,(城市里的除外),包括日常设备维护,简单故障排查,巡检(每周一次),基站卫生清扫(包括空调空气滤芯更换)。换下来的空气滤芯带到服务站统一清洗,以备下次更换使用。

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