試論新風(fēng)一體機(jī)節(jié)能效果和節(jié)能設(shè)備需求分析報(bào)告

1、 試論新風(fēng)一體機(jī)節(jié)能效果和節(jié)能設(shè)備需求分析報(bào)告摘要：針對(duì)目前移動(dòng)公司通信基站空調(diào)組節(jié)能的問題，提出一套節(jié)能方案。本文主要討論節(jié)能設(shè)備需求分析，該方案的技術(shù)實(shí)施性、理論效果和效益分析、徐州地區(qū)應(yīng)用案例。1.需求分析：1.1基站站節(jié)能的的原因眾所周知，通訊基站的環(huán)境要求。通信設(shè)備是環(huán)境要求較高的民用設(shè)備之一,所以工作環(huán)境等級(jí)也較高。設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生熱量,使室內(nèi)溫度迅速升高，而夏天溫度超過設(shè)備工作溫度設(shè)備會(huì)停止工作或出現(xiàn)故障等。而通訊設(shè)備要在一定的溫度下工作才能延長設(shè)備壽命,通常是在5度至40度之間為佳，一般要求溫度控制在13攝氏度左右，準(zhǔn)確的說是10-13度之間。而基站的室內(nèi)溫度通常會(huì)達(dá)到40-70度

2、。所以要安裝空調(diào),來調(diào)節(jié)溫度。使用空調(diào)勢(shì)必會(huì)使用大量的電能來運(yùn)行空調(diào)。而這些電能對(duì)國家，對(duì)通訊運(yùn)營商來說都是一筆相當(dāng)大的開支。因此我們的通訊基站是需要節(jié)能設(shè)備來實(shí)現(xiàn)把這些浪費(fèi)的電能給節(jié)約下來。1.2新風(fēng)風(fēng)一體機(jī)機(jī)是否能能滿足要要求基站內(nèi)的設(shè)設(shè)備對(duì)室室內(nèi)的環(huán)環(huán)境要求求很高，它它對(duì)室內(nèi)內(nèi)的溫度度、濕度度、塵度度等的要要求也是是比一般般的設(shè)備備高很多多。新風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)對(duì)對(duì)溫度、濕濕度、塵塵度的監(jiān)監(jiān)控與控控制就很很有必要要了。新新風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)引進(jìn)進(jìn)來的空空氣進(jìn)行行除濕濾濾塵就要要求很高高了，因因此新風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)就就要配備備除濕濾濾塵的設(shè)設(shè)備。而而這兩個(gè)個(gè)設(shè)備室室很容易易滿足的的。最重重要的是是如何讓讓基站室室內(nèi)

3、的溫溫度降下下來。一一般室內(nèi)內(nèi)外的溫溫差會(huì)很很大，室室內(nèi)的溫溫度會(huì)高高出室外外的溫度度很多。我我們通過過引進(jìn)室室外的低低溫空氣氣排出室室內(nèi)的高高溫空氣氣，來達(dá)達(dá)到基站站室內(nèi)溫溫度降低低的目的的。在溫溫差明顯顯的季節(jié)節(jié)和晝夜夜交替的的時(shí)候效效果更明明顯。在在溫差不不明顯的的季節(jié)里里，我們們的新風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)又又是怎么么運(yùn)行的的呢？我我們的新新風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)它是與與空調(diào)聯(lián)聯(lián)動(dòng)的，在在白天溫溫差會(huì)不不明顯，那那么新風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)就就聯(lián)動(dòng)空空調(diào)來調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)內(nèi)的溫度度，也就就是當(dāng)新新風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)不能降降低溫度度的時(shí)候候，它可可以控制制空調(diào)的的啟動(dòng)與與關(guān)閉。而而在溫差差明顯的的夜間，我我們依然然繼續(xù)使使用我們們的新風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)。其

4、其設(shè)計(jì)的的智能新新風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)節(jié)電效效果非常常明顯，根根據(jù)區(qū)域域的不同同能達(dá)到到20-55%。1.3基站站目前使使用的部部分節(jié)能能方案 中中國目前前有超過過40萬萬個(gè)移動(dòng)動(dòng)通信基基站。按按照中國國移動(dòng)的的統(tǒng)計(jì)，基基站耗電電占700%以上上。開展展基站節(jié)節(jié)能降耗耗成為一一個(gè)迫切切需要解解決的問問題。運(yùn)運(yùn)營商對(duì)對(duì)基站節(jié)節(jié)能提出出了很多多解決方方案，設(shè)設(shè)備廠家家也在節(jié)節(jié)能方面面加大研研發(fā)力度度，紛紛紛提出了了綠色基基站的概概念。 根根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)，基站站耗電主主要是主主設(shè)備耗耗電和配配套中的的空調(diào)耗耗電。基基站節(jié)能能降耗的的措施可可以從主主設(shè)備、配配套及網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃劃設(shè)計(jì)三三個(gè)方面面進(jìn)行考考慮。1）、降低低環(huán)

5、境溫溫度要求求 設(shè)備廠廠商應(yīng)通通過設(shè)計(jì)計(jì)、制造造工藝的的改進(jìn)降降低設(shè)備備對(duì)運(yùn)行行環(huán)境溫溫度的嚴(yán)嚴(yán)格限制制條件，提提高設(shè)備備正常運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)環(huán)境溫度度上限。通通過這種種措施也也能減少少空調(diào)的的使用時(shí)時(shí)間，達(dá)達(dá)到節(jié)能能的目的的。2）、基站站空調(diào)添添加劑 添加加劑加入入到空調(diào)調(diào)系統(tǒng)，與與制冷劑劑及冷凍凍油混合合，它所所含特有有的表層層活化劑劑，能抑抑制冷凍凍油產(chǎn)生生油泡，解解決制冷冷劑循環(huán)環(huán)過程中中油泡阻阻礙熱交交換的問問題，提提高系統(tǒng)統(tǒng)的制冷冷效果，降降低出風(fēng)風(fēng)口的溫溫度2-8。3）、基站站新能源源的使用用 在合適適的站址址利用太太陽能、風(fēng)風(fēng)能等新新能源作作為替代代能源，運(yùn)運(yùn)營商還還可以順順利地將將

6、通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展展到?jīng)]有有供電網(wǎng)網(wǎng)或供電電不穩(wěn)定定的地區(qū)區(qū)。目前前太陽能能電池板板體積比比較大，太太陽能對(duì)對(duì)站址要要求較高高。太陽陽能的采采用受日日照時(shí)間間及設(shè)備備耗能的的影響，降降低設(shè)備備能耗可可以擴(kuò)大大太陽能能基站的的使用范范圍。另另外，太太陽能與與風(fēng)能的的互補(bǔ)性性強(qiáng)，風(fēng)風(fēng)光互補(bǔ)補(bǔ)發(fā)電系系統(tǒng)在資資源上彌彌補(bǔ)了風(fēng)風(fēng)電和光光電獨(dú)立立系統(tǒng)在在資源上上的缺陷陷。 最后需需要說明明的是，中中國幅員員遼闊，地地形復(fù)雜雜，氣候候差異大大，需要要對(duì)比分分析各種種基站節(jié)節(jié)能措施施的優(yōu)勢(shì)勢(shì)、劣勢(shì)勢(shì)及使用用場(chǎng)合。注注重各種種節(jié)能措措施的環(huán)環(huán)境適應(yīng)應(yīng)性，找找出針對(duì)對(duì)不同環(huán)環(huán)境的適適應(yīng)技術(shù)術(shù)。所以要用空空調(diào)新風(fēng)風(fēng)一體

7、機(jī)機(jī)系統(tǒng)。2.技術(shù)實(shí)實(shí)施性：2.1產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)及及主要特特點(diǎn)、一般空調(diào)調(diào)的降溫溫主要是是依靠壓壓縮機(jī)制制冷，壓壓縮機(jī)耗耗能很大大。而此此款空調(diào)調(diào)在室外外溫度較較低時(shí)，可可以引入入室外冷冷空氣進(jìn)進(jìn)行降溫溫?？s短短了壓縮縮機(jī)的利利用時(shí)間間，可節(jié)節(jié)約大量量能源。、 如上圖圖所示，風(fēng)風(fēng)閥是一一塊可以以轉(zhuǎn)動(dòng)的的導(dǎo)風(fēng)板板，來引引導(dǎo)室內(nèi)內(nèi)、室外外風(fēng)的流流向，使使新風(fēng)制制冷成為為可能。引引新風(fēng)時(shí)時(shí)，風(fēng)閥閥打開（處處于結(jié)構(gòu)構(gòu)圖中的的虛線位位置），室室外新風(fēng)風(fēng)通過下下側(cè)過濾濾網(wǎng)、蒸蒸發(fā)器由由內(nèi)風(fēng)機(jī)機(jī)引入室室內(nèi)側(cè)。不不引新風(fēng)風(fēng)時(shí)，風(fēng)風(fēng)閥關(guān)閉閉（處于于結(jié)構(gòu)圖圖中的實(shí)實(shí)線位置置），室室外新風(fēng)風(fēng)通過上上側(cè)過濾濾網(wǎng)、冷冷凝器

8、由由外風(fēng)機(jī)機(jī)排到室室外側(cè)。、無人值守守的基站站常發(fā)生生空調(diào)室室外機(jī)被被盜竊事事件，對(duì)對(duì)基站的的正常工工作影響響很大，一一體機(jī)的的結(jié)構(gòu)恰恰好可以以解決防防盜問題題。同時(shí)時(shí)由于基基站的位位置一般般比較偏偏遠(yuǎn)，不不易維修修，一體體機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，沒沒有聯(lián)機(jī)機(jī)線和聯(lián)聯(lián)機(jī)配管管，故障障率低，大大大降低低了空調(diào)調(diào)的維修修量和維維修費(fèi)用用。2.2產(chǎn)品品參數(shù)：3.理論效效果分析析和理論論計(jì)算：3.1成都都各月平平均氣溫溫 成成都具有有春早、夏夏熱、秋秋涼、冬冬暖的特特點(diǎn)，年年平均氣氣溫166，年降降雨量在在10000毫米米左右，作作為氣候候的一個(gè)個(gè)顯著特特點(diǎn)，成成都多云云霧，日日照時(shí)間間短。同同時(shí)，成成都空氣氣

9、潮濕，因因此，夏夏天雖然然氣溫不不高，卻卻顯得悶悶熱，冬冬天氣溫溫平均在在5以上，但但由于陰陰天多，空空氣潮，卻卻顯得陰陰冷，成成都雨水水集中在在7、88兩個(gè)月月，冬春春兩季干干旱少雨雨，極少少冰雪。月份氣溫 日日期1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外溫度5.67.6 12.1 17 21.625.728.726.1 21.4 16.4 127.3其中 1、22、3、111、112這五五個(gè)月氣氣溫相對(duì)對(duì)很低，根根據(jù)溫差差傳熱理理論通過過冷熱交交換，完完全可以以滿足基基站內(nèi)溫溫度需求求，基站站內(nèi)可以以很少時(shí)時(shí)間使用用空調(diào)。 4、55、9、110這四四個(gè)月空空調(diào)和新新風(fēng)機(jī)可可

10、以聯(lián)動(dòng)動(dòng)工作，晝晝夜交替替工作。在在達(dá)到溫溫度上限限的時(shí)候候，啟動(dòng)動(dòng)空調(diào)制制冷降溫溫。 6、77、8這這三個(gè)月月氣溫相相對(duì)較高高，主要要為空調(diào)調(diào)工作時(shí)時(shí)間.3.2理論論計(jì)算 對(duì)于基基站節(jié)能能效果的的計(jì)算主主要是以以基站負(fù)負(fù)荷特性性和全年年室外溫溫度變化化的特性性為依據(jù)據(jù)。在夏夏季，基基站保持持一定的的發(fā)熱量量，據(jù)了了解，一一般情況況基站發(fā)發(fā)熱量約約為40000WW，根據(jù)據(jù)溫差傳傳熱理論論和圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的傳熱特特性計(jì)算算得圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的傳熱量量?？照{(diào)調(diào)的選擇擇應(yīng)以峰峰值負(fù)荷荷為依據(jù)據(jù)，冷負(fù)負(fù)荷指標(biāo)標(biāo)是 1100WW/m22 空空調(diào)使用用系數(shù)為為0.77，選取取制冷量量約為770000W。由由全年

11、室室外溫度度變化規(guī)規(guī)律和新新風(fēng)一體體機(jī)本身身的性能能可知，在在夏季約約90天天內(nèi)，該該機(jī)器不不能承擔(dān)擔(dān)冷卻基基站的任任務(wù)，要要單獨(dú)使使用空調(diào)調(diào)對(duì)室內(nèi)內(nèi)降溫。在在過渡季季或冬季季時(shí)，由由于基站站發(fā)熱量量較大，基基站室內(nèi)內(nèi)溫度仍仍然可能能升高，還還需要起起用降溫溫設(shè)備來來保持基基站內(nèi)的的工作溫溫度。在在這段時(shí)時(shí)間內(nèi)可可以啟用用新風(fēng)一一體機(jī)。 在過渡季節(jié)可以采取空調(diào)間歇運(yùn)行方式來控制。也可可以完全用新風(fēng)一體機(jī)來控制，以下就是根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論對(duì)兩種控制方式的運(yùn)行能耗做一簡單的計(jì)算。3.2.11據(jù)了解解鉛酸蓄蓄電池的的額定運(yùn)運(yùn)行溫度度范圍是是10300（最佳佳運(yùn)行溫溫度是2205）。溫溫度的絕絕對(duì)上限

12、限是555，在使使用中不不能超過過45。故將將基站控控制穩(wěn)定定設(shè)為2263.2.22基站所所在地室室外月平平均溫度度為 ：月份氣溫 日日期1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外溫度5.67.6 12.1 17 21.626.430.228.7 21.4 16.4 127.33.2.33基站的的圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)散熱熱量， 1600W/ 1）假假設(shè)墻體體構(gòu)造傳傳熱特性性：水泥泥沙漿，337磚墻墻，白灰灰粉刷。其其傳熱系系數(shù)為：1.550 WW/m22K。 2）墻體體面積：屋內(nèi)墻墻寬4.2m，長長5.77m，高高4.11m。墻墻體面積積為：（44.2+5.77）24.112.0 1.0

13、=79.2平方方米。 3）防防盜門的的構(gòu)造及及傳熱特特性：高高約2.0m，寬寬1.00m，厚厚約5ccm，其其中間有有隔聲材材料。其其傳熱 系數(shù)約為55.0WW/m22K。 44）屋頂頂?shù)臉?gòu)造造及傳熱熱特性: 屋頂頂面積44.25.77=244 m22,屋頂頂為瀝青青散料制制品,則則其傳熱熱系數(shù)為:K=11.0 W/mm2K。 55）地面面的構(gòu)造造及傳熱熱特性：由于其其地面為為不保溫溫地面,K值按按地帶決決定.地地面1:面積為為2.005.72+00.222=331.66 m22,其傳傳熱系數(shù)數(shù)為0.4655 W/m2K;地地面2,面積:0.221.77=0.34 m2,傳傳熱系數(shù)數(shù)為:00.

14、2333 WW/m22K。 66）通過過計(jì)算可可知圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的單位溫溫差傳熱熱量為: Q=(799.21.550+22.05+2241.00+311.60.4465+0.3340.2233) 1.00 Q=1677.5WW 7）除除地面外外, 圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的單位位溫差傳傳熱量為為: (79.21.550+22.05+2241.00) 1.00=1552.88W綜合合考慮圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱熱和蓄熱熱特性，取取單位溫溫差傳熱熱量為1160 W。3.3.44不同月月份基站站的室內(nèi)內(nèi)外溫差差和散熱熱量月份平均溫度基站控制溫度室內(nèi)外溫差維護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量W圍護(hù)結(jié)構(gòu)總散熱W基站發(fā)熱量W需要排除的熱量W15.

15、62620.41603264400073627.62618.4160294440001056312.12613.9160222440001776417269160144040002560521.6264.416070440003296626.426730.226828.726921.4264.6160736400032641016.4269.616015364000246411122614160224040001760127.32618.71602992400010083.3.55空調(diào)制制冷量為為70000W，功功率為335000W，基基站設(shè)備備散熱量量40000W左左右3.3.66基站內(nèi)內(nèi)新

16、風(fēng)一一體機(jī)能能耗計(jì)算算 1)、設(shè)設(shè)新風(fēng)一一體機(jī)新新風(fēng)設(shè)備備應(yīng)承擔(dān)擔(dān)換熱量量為：QQ1 設(shè)基基站設(shè)備備的發(fā)熱熱量為：Q 設(shè)維維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)散熱量量為：QQ2 故：Q1= Q - QQ2如果Q10， 則說明明需要冷冷卻設(shè)備備對(duì)室內(nèi)內(nèi)降溫如如果Q110， 則說明明不需要要其他設(shè)設(shè)備降溫溫 圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的散熱量量滿足要要求2)、設(shè)新新風(fēng)一體體機(jī)制冷冷設(shè)備的的換熱能能力為 A ,W 則則制冷設(shè)設(shè)備的實(shí)實(shí)際運(yùn)行行時(shí)間為為H,日日 H= Q1124A 3）、新新風(fēng)一體體機(jī)制冷冷設(shè)備的的能耗計(jì)計(jì)算 設(shè)新新風(fēng)一體體機(jī)制冷冷設(shè)備的的能耗為為B（WW） 總能能耗=實(shí)實(shí)際運(yùn)行行時(shí)間B運(yùn)行天天數(shù)3.3.77只用空空調(diào)時(shí)的的

17、工況的的能耗計(jì)計(jì)算： 夏季季負(fù)荷圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)散熱量量為 112030=36000 WW 總負(fù)負(fù)荷是：36000+440000=76600WW0.77=53320 W 空調(diào)單單獨(dú)運(yùn)行行時(shí)間：532202470000=118.224h 空調(diào)調(diào)總能耗耗：188.2449235000=558733.288Kw 2）、過過渡季節(jié)節(jié)和冬季季的負(fù)荷荷和能耗耗（以九九月為例例） 九月月：室外外平均溫溫度為221.44 總總負(fù)荷為為40000（226221.44）1600=32264WW 空空調(diào)單獨(dú)獨(dú)運(yùn)行時(shí)時(shí)間：3326442470000=111.119h 本月月總能耗耗：111.1993035000=1117

18、44.955kWhh月份123459101112能耗264.996380.116639.336921.661186.561174.95887.004663.66362.888 3）、過過渡季節(jié)節(jié)和冬季季總能耗耗合計(jì)為為：64445.11KKw/hh 所以以全年能能耗為558733.28864445.111=1123118.339kWW/h3.3.88在1.2.33.100.111.122這六個(gè)個(gè)月完全全使用新新風(fēng)一體體機(jī)新風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)。44.5.9這三三個(gè)月為為晝夜交交替運(yùn)行行。 新風(fēng)風(fēng)一體機(jī)機(jī)風(fēng)機(jī)的的功率為為3200 W ，溫差差為122攝氏度度的時(shí)候候制冷量量為65500WW月份123459101112能耗26.08837.43362.95545.37758.41157.85587.33362.38835.733 過過渡季節(jié)節(jié)和冬季季總能耗