摘要：本文主要討論了通信機(jī)房節(jié)能的目的、意義以及解決方案。
關(guān)鍵詞：通信，機(jī)房，隔熱，節(jié)能，通風(fēng)。
前言：
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源緊張這一問題日益突出，能源安全逐漸上升到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略高度。節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，創(chuàng)造和諧社會(huì)，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展向又好又快發(fā)展，這個(gè)已成為全社會(huì)的共識(shí)。
中國(guó)的通信行業(yè)也和中國(guó)經(jīng)濟(jì)共同迅猛發(fā)展，通信的普及需要大量的基站建設(shè)，基站的能源消耗和節(jié)能問題早已引起通信行業(yè)的普遍關(guān)注。這同時(shí)影響著運(yùn)營(yíng)的成本和人與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，基站節(jié)能早已勢(shì)在必行。
1．移動(dòng)基站的能源消耗現(xiàn)狀
基站機(jī)房電費(fèi)支出增大，基站電費(fèi)成本高。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)顯示，2002年某省移動(dòng)地區(qū)138個(gè)基站電費(fèi)支出為212萬元人民幣，2003年238個(gè)基站電費(fèi)支出超過580萬元人民幣，平均每個(gè)基站機(jī)房的電費(fèi)支出增加了58％。
另外據(jù)統(tǒng)計(jì)，06年某省運(yùn)營(yíng)商支付電費(fèi)約4.5億元，其中基站用電約2.8億元，07年估計(jì)將超過3億元。
基站空調(diào)電費(fèi)支出所占比例較大：根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析，平均每個(gè)基站空調(diào)的電費(fèi)支出約占整個(gè)基站電費(fèi)支出的54%左右，空調(diào)成為基站機(jī)房中的主要耗電設(shè)備。
基站空調(diào)用電浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重：目前機(jī)房空調(diào)大多被設(shè)置為制冷或自動(dòng)26℃，而且部分地區(qū)是全年開啟，浪費(fèi)的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。這個(gè)同時(shí)也加大了空調(diào)的損耗，縮短了空調(diào)的使用壽命。
為什么會(huì)出現(xiàn)如此的電力能源浪費(fèi)，基站使用的通訊機(jī)房和節(jié)能設(shè)備的缺失是兩個(gè)主要的原因。選擇合適的節(jié)能機(jī)房和節(jié)能設(shè)備，再加上科學(xué)合理的使用方法，基站節(jié)能是有很大的潛力可挖的。
2．基站機(jī)房的節(jié)能
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在采用用作基站的通訊機(jī)房主要為兩種形式，一種為采用傳統(tǒng)建筑材料建設(shè)的機(jī)房，或自建或租賃，這種方式在國(guó)內(nèi)應(yīng)用歷史較長(zhǎng)，使用的數(shù)量也最多。
另外一種方式為借鑒海外發(fā)達(dá)國(guó)家的成熟經(jīng)驗(yàn)，采用新型隔熱防火的建筑材料建設(shè)的通信戶外機(jī)房。這種方式建站迅速，成本低，使用方便，并根據(jù)中國(guó)的使用現(xiàn)狀頒布通信機(jī)房的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此種新結(jié)構(gòu)機(jī)房在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)得到普遍認(rèn)可，發(fā)展很迅速。
兩種機(jī)房的外觀請(qǐng)見圖一。最主要的區(qū)別在于機(jī)房的材料：磚、水泥，和隔熱材料。
2.1采用戶外機(jī)房的節(jié)能特點(diǎn)
戶外機(jī)房一般采用優(yōu)質(zhì)的隔熱保溫材料的夾芯板，具有很好的機(jī)械強(qiáng)度和隔熱性能，其隔熱保溫系數(shù)一般為0.024w/(m.k)以上，同時(shí)具有阻燃、吸水率小，可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)。
同時(shí)具有模塊化、易擴(kuò)展、易選址、成本低、建站快等特點(diǎn)，可在工廠批量生產(chǎn)，設(shè)備預(yù)調(diào)試和組裝，站點(diǎn)直接開通使用。可以為快速布點(diǎn)節(jié)省大量的時(shí)間，所以戶外機(jī)房的大量應(yīng)用是一個(gè)發(fā)展的總趨勢(shì)。
戶外機(jī)房的示意圖見圖二。
戶外機(jī)房在隔熱性能上和傳統(tǒng)房屋的比較請(qǐng)見圖三。從圖上可以看出，通信機(jī)房采用優(yōu)質(zhì)的隔熱材料的隔熱性能是傳統(tǒng)建筑材料的數(shù)十倍。
選用這樣的隔熱材料可以使機(jī)房?jī)?nèi)和戶外熱源隔絕，受外界溫度變化的影響最小。在夏天戶外溫度高的時(shí)候，可以減少空調(diào)的啟動(dòng)從而減少空調(diào)電力消耗；在冬天良好的保溫性能可以使機(jī)房?jī)?nèi)部不用加熱就能保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖一：土建機(jī)房和戶外機(jī)房材料示意圖
圖二：整體模塊化戶外機(jī)房
圖三：戶外機(jī)房隔熱材料與傳統(tǒng)建筑材料的比較
2.2戶外機(jī)房的節(jié)能效果
采用戶外機(jī)房可以明顯減少空調(diào)的開啟和工作時(shí)間，在持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中可以節(jié)省大量的電能。
設(shè)計(jì)優(yōu)良的戶外機(jī)房采用優(yōu)質(zhì)的隔熱材料，整體結(jié)構(gòu)沒有熱橋的產(chǎn)生，機(jī)房門和饋線窗等采用隔熱密封處理，可以很好防止熱量的散失。
實(shí)測(cè)表明普通土建房屋通過墻體散失的熱量占據(jù)熱量損耗的50%多，窗戶和門的熱量損失占據(jù)40%多的熱量損耗。因而戶外機(jī)房的保溫材料制作，特制的保溫防盜門窗設(shè)計(jì)很好的解決了熱量損失的問題。
圖四為我們?cè)谀郴镜膶?shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，可以看出戶外機(jī)房的明顯的節(jié)能作用，平均具有20%以上的節(jié)能效果。
所以選用高質(zhì)量的戶外機(jī)房是通信機(jī)房節(jié)能的第一首選方案，也是最重要的一步。
圖四：戶外機(jī)房和土建房空調(diào)消耗電力比較表
3．基站的節(jié)能設(shè)備方案
3.1無節(jié)能設(shè)備的基站
如前所述，在保證基站主設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，基站的能源消耗大部分來自于空調(diào)的電力消耗。但同時(shí)由于中國(guó)的電力緊張，經(jīng)常性的斷電和停電事故會(huì)導(dǎo)致機(jī)房溫度超溫，主設(shè)備無法正常工作。如果配置油機(jī)又會(huì)帶來很大的設(shè)備投資，同時(shí)又加劇了燃油的緊缺。
經(jīng)常性的開啟造成了空調(diào)制冷能力的下降，壽命的急劇縮短或壓縮機(jī)損壞。更換空調(diào)又需要很多的時(shí)間和資金投入。為保證制冷設(shè)備的正常使用，一般基站會(huì)配置一加一備份的兩個(gè)空調(diào)模式，這個(gè)又同時(shí)帶來設(shè)備的投資增大和一定的閑置。
如果采用傳統(tǒng)的土建機(jī)房或保溫密封不好的機(jī)房，其較大的熱量散失又會(huì)加劇基站制冷設(shè)備的電力消耗。
3.2基站節(jié)能通風(fēng)設(shè)備
由于基站大量的電力能源消耗現(xiàn)狀，所以采用新型節(jié)能設(shè)備，降低能源消耗，延長(zhǎng)制冷設(shè)備的使用壽命已經(jīng)是迫在眉睫的工作了。
在戶外機(jī)房應(yīng)用比較成熟的國(guó)家，機(jī)房的通風(fēng)節(jié)能設(shè)備是必配設(shè)備之一。如在美國(guó)機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)中，通風(fēng)設(shè)備（HVAC）比配并具有明確的技術(shù)指標(biāo)要求；在日本，機(jī)房節(jié)能更是隨機(jī)房齊套安裝發(fā)貨，應(yīng)用效率很高。
在信息產(chǎn)業(yè)部新頒布的通訊機(jī)房行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，機(jī)房空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)也作了功能性要求。
節(jié)能通風(fēng)設(shè)備的主要工作原理如下，
A、當(dāng)機(jī)房?jī)?nèi)部溫度上升到需要散熱溫度（或指定溫度）時(shí)，自動(dòng)打開百頁(yè)窗，利用直流風(fēng)機(jī)引入室外空氣，并排出室內(nèi)的熱空氣而形成空氣對(duì)流，達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。為了保證進(jìn)風(fēng)潔凈，在進(jìn)/排風(fēng)道加裝專業(yè)的空氣過濾網(wǎng)。
B、當(dāng)機(jī)房?jī)?nèi)部溫度達(dá)到其所需的最低溫度時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)扇組和百頁(yè)窗，有效阻斷室內(nèi)外空氣對(duì)流；
C、可根據(jù)需要配置空調(diào)控制功能，當(dāng)機(jī)房?jī)?nèi)部溫度上升至空調(diào)啟動(dòng)溫度時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)空調(diào)器，關(guān)閉風(fēng)扇組和百頁(yè)窗。
其原理圖請(qǐng)見圖五。
圖五：通風(fēng)節(jié)能設(shè)備的工作原理圖
3.2.1通風(fēng)節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用地域
我國(guó)大部分地區(qū)每年溫度超過25攝氏度的時(shí)間不會(huì)超過全年時(shí)間的1/3-1/4，特別在長(zhǎng)江流域和大部分的北方地區(qū)，25攝氏度以下的時(shí)間達(dá)到1/2-3/4。這里外面環(huán)境的冷空氣為機(jī)房節(jié)能提供了取之不盡天然資源，節(jié)能，對(duì)環(huán)境無任何污染。
根據(jù)實(shí)際的測(cè)試結(jié)果移動(dòng)基站節(jié)電量都在50％以上，最高可達(dá)70%；
使用戶外機(jī)房的基站比土建房基站的節(jié)電效果更顯著；
機(jī)房容積小的基站比機(jī)房容積大的基站節(jié)電效果更顯著
3.2.2通風(fēng)節(jié)能設(shè)備的通風(fēng)量選擇
通風(fēng)節(jié)能機(jī)組一般采用直流供電，根據(jù)直流風(fēng)扇的分量，通風(fēng)設(shè)備采用風(fēng)量系列一般為：
800立方米/小時(shí)，1600立方米/小時(shí)，2400立方米/小時(shí)。可以根據(jù)機(jī)房的空間大小來選擇不同的通風(fēng)量。
4．結(jié)論
不做任何節(jié)能措施的基站的能耗很高，對(duì)能源環(huán)境和運(yùn)行成本都有很大的影響。所以基站必須采取切實(shí)可行的節(jié)能措施。采用戶外機(jī)房和增加通風(fēng)節(jié)能設(shè)備是基站節(jié)能的首選，節(jié)能效果顯著，簡(jiǎn)單易行，投入和運(yùn)行成本低，回報(bào)高。
參考文獻(xiàn)：
1． YD/T1624-2007《通信系統(tǒng)用戶外機(jī)房》，作者，阮連發(fā)，韓鏑等。
2． GR-2832-CORE《Generic Requirements for Work-in Cabinets》。
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