試論新風一體機節(jié)能效果和節(jié)能設(shè)備需求分析報告

1、 試論新風一體機節(jié)能效果和節(jié)能設(shè)備需求分析報告摘要：針對目前移動公司通信基站空調(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)實施性、理論效果和效益分析、徐州地區(qū)應用案例。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)境等級也較高。設(shè)備運行產(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，準確的說是10-13度之間。而基站的室內(nèi)溫度通常會達到40-70度

2、。所以要安裝空調(diào),來調(diào)節(jié)溫度。使用空調(diào)勢必會使用大量的電能來運行空調(diào)。而這些電能對國家，對通訊運營商來說都是一筆相當大的開支。因此我們的通訊基站是需要節(jié)能設(shè)備來實現(xiàn)把這些浪費的電能給節(jié)約下來。1.2新風風一體機機是否能能滿足要要求基站內(nèi)的設(shè)設(shè)備對室室內(nèi)的環(huán)環(huán)境要求求很高，它它對室內(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。新風風系統(tǒng)對對溫度、濕濕度、塵塵度的監(jiān)監(jiān)控與控控制就很很有必要要了。新新風系統(tǒng)統(tǒng)對引進進來的空空氣進行行除濕濾濾塵就要要求很高高了，因因此新風風系統(tǒng)就就要配備備除濕濾濾塵的設(shè)設(shè)備。而而這兩個個設(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)外的溫溫差會很很大，室室內(nèi)的溫溫度會高高出室外外的溫度度很多。我我們通過過引進室室外的低低溫空氣氣排出室室內(nèi)的高高溫空氣氣，來達達到基站站室內(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，我們們的新風風系統(tǒng)又又是怎么么運行的的呢？我我們的新新風系統(tǒng)統(tǒng)它是與與空調(diào)聯(lián)聯(lián)動的，在在白天溫溫差會不不明顯，那那么新風風系統(tǒng)就就聯(lián)動空空調(diào)來調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)內(nèi)的溫度度，也就就是當新新風系統(tǒng)統(tǒng)不能降降低溫度度的時候候，它可可以控制制空調(diào)的的啟動與與關(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風系統(tǒng)。其

4、其設(shè)計的的智能新新風系統(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40萬萬個移動動通信基基站。按按照中國國移動的的統(tǒng)計，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迫切切需要解解決的問問題。運運營商對對基站節(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)計計，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?；竟?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)絡規(guī)劃劃設(shè)計三三個方面面進行考考慮。1）、降低低環(huán)

5、境溫溫度要求求 設(shè)備廠廠商應通通過設(shè)計計、制造造工藝的的改進降降低設(shè)備備對運行行環(huán)境溫溫度的嚴嚴格限制制條件，提提高設(shè)備備正常運運轉(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)的的使用時時間，達達到節(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，降降低出風風口的溫溫度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、風風能等新新能源作作為替代代能源，運運營商還還可以順順利地將將

6、通信網(wǎng)網(wǎng)絡擴展展到?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，太太陽能對對站址要要求較高高。太陽陽能的采采用受日日照時間間及設(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，太太陽能與與風能的的互補性性強，風風光互補補發(fā)電系系統(tǒng)在資資源上彌彌補了風風電和光光電獨立立系統(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，地地形復雜雜，氣候候差異大大，需要要對比分分析各種種基站節(jié)節(jié)能措施施的優(yōu)勢勢、劣勢勢及使用用場合。注注重各種種節(jié)能措措施的環(huán)環(huán)境適應應性，找找出針對對不同環(huán)環(huán)境的適適應技術(shù)術(shù)。所以要用空空調(diào)新風風一體

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

8、由由外風機機排到室室外側(cè)。、無人值守守的基站站常發(fā)生生空調(diào)室室外機被被盜竊事事件，對對基站的的正常工工作影響響很大，一一體機的的結(jié)構(gòu)恰恰好可以以解決防防盜問題題。同時時由于基基站的位位置一般般比較偏偏遠，不不易維修修，一體體機結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，沒沒有聯(lián)機機線和聯(lián)聯(lián)機配管管，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，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個顯著特特點，成成都多云云霧，日日照時間間短。同同時，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這五五個月氣氣溫相對對很低，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)可以以很少時時間使用用空調(diào)。 4、55、9、110這四四個月空空調(diào)和新新風機可可

10、以聯(lián)動動工作，晝晝夜交替替工作。在在達到溫溫度上限限的時候候，啟動動空調(diào)制制冷降溫溫。 6、77、8這這三個月月氣溫相相對較高高，主要要為空調(diào)調(diào)工作時時間.3.2理論論計算 對于基基站節(jié)能能效果的的計算主主要是以以基站負負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護結(jié)構(gòu)的的傳熱特特性計算算得圍護護結(jié)構(gòu)的的傳熱量量。空調(diào)調(diào)的選擇擇應以峰峰值負荷荷為依據(jù)據(jù)，冷負負荷指標標是 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)律和新新風一體體機本身身的性能能可知，在在夏季約約90天天內(nèi)，該該機器不不能承擔擔冷卻基基站的任任務，要要單獨使使用空調(diào)調(diào)對室內(nèi)內(nèi)降溫。在在過渡季季或冬季季時，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。在在這段時時間內(nèi)可可以啟用用新風一一體機。 在過渡季節(jié)可以采取空調(diào)間歇運行方式來控制。也可可以完全用新風一體機來控制，以下就是根據(jù)本實驗所得結(jié)論對兩種控制方式的運行能耗做一簡單的計算。3.2.11據(jù)了解解鉛酸蓄蓄電池的的額定運運行溫度度范圍是是10300（最佳佳運行溫溫度是2205）。溫溫度的絕絕對上限

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）通過過計算可可知圍護護結(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)外溫差維護結(jié)構(gòu)散熱量W圍護結(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、風一一體機能能耗計算算 1)、設(shè)設(shè)新風一一體機新新風設(shè)備備應承擔擔換熱量量為：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 圍護護結(jié)構(gòu)的的散熱量量滿足要要求2)、設(shè)新新風一體體機制冷冷設(shè)備的的換熱能能力為 A ,W 則則制冷設(shè)設(shè)備的實實際運行行時間為為H,日日 H= Q1124A 3）、新新風一體體機制冷冷設(shè)備的的能耗計計算 設(shè)新新風一體體機制冷冷設(shè)備的的能耗為為B（WW） 總能能耗=實實際運行行時間B運行天天數(shù)3.3.77只用空空調(diào)時的的

17、工況的的能耗計計算： 夏季季負荷圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)散熱量量為 112030=36000 WW 總負負荷是：36000+440000=76600WW0.77=53320 W 空調(diào)單單獨運行行時間：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 總總負荷為為40000（226221.44）1600=32264WW 空空調(diào)單獨獨運行時時間：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這六個個月完全全使用新新風一體體機新風風系統(tǒng)。44.5.9這三三個月為為晝夜交交替運行行。 新風風一體機機風機的的功率為為3200 W ，溫差差為122攝氏度度的時候候制冷量量為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