解決戶(hù)外電源節能減排的方法

隨著(zhù)通信網(wǎng)覆蓋范圍擴大，戶(hù)外建站方式越來(lái)越多的被廣大用戶(hù)接受，用量逐漸增多。根據北美，歐盟等發(fā)達國家的建站經(jīng)驗，超過(guò)50%的站點(diǎn)選用戶(hù)外建站方式。

從我國的實(shí)際情況看，戶(hù)外產(chǎn)品的應用方興未艾，目前在移動(dòng)通信網(wǎng)主要應用于偏遠地區的邊際網(wǎng)，并開(kāi)始向城區發(fā)展。在固網(wǎng)建設方面，隨著(zhù)寬帶建設的提速，以光進(jìn)銅退為主要方向的接入網(wǎng)下移改造，也出現了大量的戶(hù)外柜需求。為了進(jìn)一步實(shí)施節能增效，降低企業(yè)運營(yíng)成本，需要對戶(hù)外建站方式的能耗情況及節能問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。

討論內容：

• 戶(hù)外電源的節能減排
• 節地技術(shù)

解決方案：

• 使系統始終工作在最佳效率區間
• 降低換熱單元能耗

戶(hù)外電源的節能減排
　　
具體來(lái)說(shuō)，節能減排包括節能，節地，節材，環(huán)保等諸多方面。節能可以降低能耗，對降低運營(yíng)成本有直接作用。節地可以減少站點(diǎn)建設的投入。節材可以降低材料耗費。這幾個(gè)方面也是相輔相成的，比如設備占地面積小，相應的會(huì )降低建站材料的耗費。此外，戶(hù)外電源直接應用在戶(hù)外，甚至有一些直接安裝在居民區，因此，要更加重視環(huán)保的要求，比如電磁輻射，音頻燥聲，材料污染等都需要滿(mǎn)足相關(guān)的標準。

節能減排相關(guān)技術(shù)與解決方案

1.節能技術(shù)


戶(hù)外電源節能可以直接降低站點(diǎn)運營(yíng)成本。此外，戶(hù)外電源多應用于偏遠站點(diǎn)，供電條件較差，配電變壓器容量較小，配電線(xiàn)路損耗大。因此，戶(hù)外電源本身能耗的降低對降低線(xiàn)路損耗，保證供電質(zhì)量也有明顯意義。戶(hù)外電源的能耗主要產(chǎn)生于兩個(gè)方面，電源部分和環(huán)境控制單元，因此節能主要從兩方面入手解決。
　　
針對電源部分的損耗，戶(hù)外電源的工作模式和室內電源是一樣的，正常情況下為均流工作模式。市電正常時(shí)模塊負載率較低，電源系統大多數沒(méi)有工作在系統最佳效率區間，因此可以采用電源模塊休眠技術(shù)根據系統負載狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調整工作模塊數量，使系統始終工作在最佳效率區間，從而降低系統的能耗。圖1表示了電源系統在普通工作模式下和節能模式下的系統典型效率比較。從圖1可看出，采用休眠節能模式，電源系統的效率在整個(gè)負載范圍內基本保持不變，有效的降低了電源系統在低負載條件下的能耗。另一方面，對于戶(hù)外電源來(lái)說(shuō)，電源系統效率提高會(huì )降低設備倉的發(fā)熱量，降低設備倉的溫度。



與室內電源相比，戶(hù)外電源具有自身的環(huán)境控制單元，環(huán)境控制單元根據外界環(huán)境溫度和自身發(fā)熱量的情況，通過(guò)實(shí)施熱量控制，保證柜內設備的正常工作。其功能等同于室內站點(diǎn)的空調系統，因此環(huán)境控制單元直接影響設備的可靠性及能耗。正如機房中空調系統一樣，戶(hù)外電源的環(huán)境控制單元本身也會(huì )帶來(lái)一定的能耗。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)和設計，在保證設備可靠性的前提下降低環(huán)境控制單元的能耗，對降低站點(diǎn)的運營(yíng)成本有實(shí)際意義。

降低換熱單元能耗，首先要求機柜的良好密封，良好的機柜密封和隔熱性能一方面可以提高設備的防護能力，另外可以提高環(huán)境控制單元的效率，從而降低機柜環(huán)境控制單元的能耗。對于戶(hù)外電源來(lái)講，柜內熱量的散發(fā)主要通過(guò)冷熱空氣之間的熱交換將熱量帶走。換熱單元的換熱量決定于選擇的熱交換器及風(fēng)扇風(fēng)量。風(fēng)扇是環(huán)境控制單元的主要耗能部件，風(fēng)扇的風(fēng)量與能耗有直接的對應關(guān)系，如圖2所示，風(fēng)扇通過(guò)調速改變風(fēng)量，風(fēng)扇轉速與耗能呈現二次曲線(xiàn)的特征，在轉速低于額定轉速的80%條件下，風(fēng)扇的耗能處在額定能耗的60%以下。因此，風(fēng)扇在大部分調速區間可以顯著(zhù)降低能耗。

考慮戶(hù)外電源設計條件，風(fēng)扇額定風(fēng)量的選擇是按照系統最極端工作條件考慮的。然而戶(hù)外電源在大多數條件下，環(huán)境溫度和設備倉的發(fā)熱量均遠低于系統極端條件。因此，在環(huán)境溫度較低或負載較輕時(shí)，風(fēng)扇可以以較低的轉速滿(mǎn)足系統散熱的要求，同時(shí)降低換熱單元的的能耗。圖3為艾默生某型戶(hù)外產(chǎn)品采用換熱單元調速技術(shù)，環(huán)境溫度與換熱單元能耗的關(guān)系曲線(xiàn)：

從圖3可看出，隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低，換熱單元的耗能隨至減少。當環(huán)境溫度為20度時(shí)，換熱單元耗能只是滿(mǎn)負荷功耗的25%，日可節約電能約1.5度。