湖南移動成功試點空調“熱管”技術助全國通信基站節能

中國移動湖南公司 | 劉學紅

在通信網絡中，空調是基站機房中的主要耗電設備，因此，如何降低空調用電的開支，成為運營商迫切需要研究和解決的重要課題。

近年來，隨著全國通信網絡規模和用戶規模不斷擴大，通信企業設備運行的耗電量已經成為不斷增加的重要成本。對于基站機房這類幾乎全年都需要向外排熱的場所，空調全年運行能耗很大。根據資料統計分析，平均每個基站空調的電費支出約占整個基站電費支出的一半左右。

運營商采用正確、合理的綜合解決方案可以有效減少基站空調的運行時間，在節約空調用電的同時延長空調的使用壽命，提高能源利用率，保護環境，減輕國家能源的供需壓力。為此，湖南移動研發分體熱管換熱器、空調熱管一體機應用，成功地降低基站空調系統的能耗，不僅是為國家節能減排目標的實現貢獻力量，也為企業降低了運營成本，提高運營效率，在業務競爭環境中提升競爭力。

熱管空調的主要創新點

分體熱管是一種利用室外自然冷源為制冷源的節能設備，機組完全依靠重力為循環動力，利用室內外的溫差及制冷劑吸熱（或放熱）的相比過程間接地將室內的熱量排出室外。機組本身無任何制冷元件，利用較小的溫差快速高密度地將室內的熱量排出室外，從而減少基站空調的工作時間。

分體熱管由室內換熱芯、室內風機、室外換熱芯、室外風機及連接銅管組成，機組安裝方便快捷，只需在墻體上開較小的圓孔，再用連接銅管將室內外機相連，開孔尺寸小，對基站的內維護破壞較小。

分體熱管可實現與現有空調的聯動功能，只有在熱管無法滿足室內制冷要求的情況下才開啟空調，在達到最大極限的節能效果的同時，大大的減少了空調的開啟時間，延長空調的使用壽命。

熱管空調一體機是集熱管換熱和壓縮機制冷為一體機的節能型基站空調，機組在室內外溫差滿足要求的情況下，開啟熱管系統關閉壓縮機，使機組一直處于最節能的工作模式下，從而實現最大的節能效果。

熱管空調一體機無室外機，機組的冷凝器和蒸發器集合在一起安裝在室內，解決了基站空調室外機被盜的風險。其次現場無需再進行任何的管路連接，只需將電源連接到機組的指定位置就能開機運行，現場安裝工作量小。

該機組采用智能化控制，實時監測室內外的環境溫度，滿足熱管工作的條件下，熱管優先工作，大大地減少壓縮機的工作時間，實現節能的效果。

應用場景廣泛

通信基站智能控制高效節能熱管換熱系統是專門設計安裝在通信基站內部的換熱裝置，它采用熱管技術和智能控制技術，替代傳統空調對通信基站進行環境溫度控制，大大降低了通信基站的能耗。由于熱管可以在較小溫差下傳導較大熱量，將熱管技術應用到通信基站的溫度控制上，對通信基站的室內外傳熱過程進行優化。

本系統與傳統空調比較，該換熱系統的優點在于能耗低、可實現遠程控制、具有通斷及故障報警功能，產品安裝維護方便、防盜。適用于全國通訊基站的溫度調節,應用情況分析如下。

對現在基站改造應用：可選用分體式熱管換熱器與現有空調進行聯動控制，當環境溫度低于25度時，通過換熱器室外溫度傳感器檢測室外溫度，通過聯動裝置關閉基站空調系統，啟動熱管換熱器工作，可有效的減少空調的開啟，降低空調能耗。

對新建基站及空調老舊需汰換的基站應用可采用兩種方式。

第一種方式可直接選用空調換熱一體機，將室內環境溫度控制在28度以內。當室外溫度低于25度時，空調換熱一體機采用熱管換熱方式工作，無需開啟壓縮機，盡可能的降低基站能耗。當外部環境高于28度，熱管換熱方式無法滿足室內溫度需求時，自動開啟一體機壓縮機，以機械制冷的方式運行，有效的將基站室內溫度控制在合適的范圍之內。

第二種方式可選用分體式熱管換熱器，配合智能型恒溫電池柜應用。在保證電池組維持在20~23度溫度恒定的同時，通過熱交換一體機就能將室內溫度控制在35~40度范圍內，此應用可以完全取締傳統的空調制冷方式，較好的降低基站能耗。

試點經濟效益良好

原有新建基站通常使用的3P基站空調，使用3P熱管空調一體機后，以湖南省氣候條件，結合常德同德西院測試節電讀數計算：1、2、12三個月無需開啟空調；3、4、10、11四個月完全通過熱管模式達到制冷要求；5、6、7、8、9五個月熱管與空調相結合的模式達到制冷要求。

通過以上的節能效率分析，按照電費1元/度計算，投資回報周期相對于3P基站空調，3P基站空調按8000元/臺計算，換熱空調一體機按18000元/臺，投入成本為10000元可得投資回報周期如表1。

表1 使用換熱空調一體機與新投入3P基站空調對比后投資回報率分析

我們按照電費1元/度，分體熱管14000元/臺計算，使用分體式熱管一體機與現有基站進行聯動投資回報周期分析如表2。

表2 使用分體式熱管一體機與現有基站進行聯動投資回報周期分析

表3 使用分體式熱管一體機與電池恒溫柜方式其投資回報周期

我們按照電費1元/度，分體熱管14000元/臺，恒溫柜每個基站上兩臺，8800/臺計算，使用分體式熱管一體機與電池恒溫柜方式，其投資回報周期分析如表3。