湖南移动成功试点空调“热管”技术助全国通信基站节能

中国移动湖南公司 | 刘学红

在通信网络中，空调是基站机房中的主要耗电设备，因此，如何降低空调用电的开支，成为运营商迫切需要研究和解决的重要课题。

近年来，随着全国通信网络规模和用户规模不断扩大，通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。对于基站机房这类几乎全年都需要向外排热的场所，空调全年运行能耗很大。根据资料统计分析，平均每个基站空调的电费支出约占整个基站电费支出的一半左右。

运营商采用正确、合理的综合解决方案可以有效减少基站空调的运行时间，在节约空调用电的同时延长空调的使用寿命，提高能源利用率，保护环境，减轻国家能源的供需压力。为此，湖南移动研发分体热管换热器、空调热管一体机应用，成功地降低基站空调系统的能耗，不仅是为国家节能减排目标的实现贡献力量，也为企业降低了运营成本，提高运营效率，在业务竞争环境中提升竞争力。

热管空调的主要创新点

分体热管是一种利用室外自然冷源为制冷源的节能设备，机组完全依靠重力为循环动力，利用室内外的温差及制冷剂吸热（或放热）的相比过程间接地将室内的热量排出室外。机组本身无任何制冷元件，利用较小的温差快速高密度地将室内的热量排出室外，从而减少基站空调的工作时间。

分体热管由室内换热芯、室内风机、室外换热芯、室外风机及连接铜管组成，机组安装方便快捷，只需在墙体上开较小的圆孔，再用连接铜管将室内外机相连，开孔尺寸小，对基站的内维护破坏较小。

分体热管可实现与现有空调的联动功能，只有在热管无法满足室内制冷要求的情况下才开启空调，在达到最大极限的节能效果的同时，大大的减少了空调的开启时间，延长空调的使用寿命。

热管空调一体机是集热管换热和压缩机制冷为一体机的节能型基站空调，机组在室内外温差满足要求的情况下，开启热管系统关闭压缩机，使机组一直处于最节能的工作模式下，从而实现最大的节能效果。

热管空调一体机无室外机，机组的冷凝器和蒸发器集合在一起安装在室内，解决了基站空调室外机被盗的风险。其次现场无需再进行任何的管路连接，只需将电源连接到机组的指定位置就能开机运行，现场安装工作量小。

该机组采用智能化控制，实时监测室内外的环境温度，满足热管工作的条件下，热管优先工作，大大地减少压缩机的工作时间，实现节能的效果。

应用场景广泛

通信基站智能控制高效节能热管换热系统是专门设计安装在通信基站内部的换热装置，它采用热管技术和智能控制技术，替代传统空调对通信基站进行环境温度控制，大大降低了通信基站的能耗。由于热管可以在较小温差下传导较大热量，将热管技术应用到通信基站的温度控制上，对通信基站的室内外传热过程进行优化。

本系统与传统空调比较，该换热系统的优点在于能耗低、可实现远程控制、具有通断及故障报警功能，产品安装维护方便、防盗。适用于全国通讯基站的温度调节,应用情况分析如下。

对现在基站改造应用：可选用分体式热管换热器与现有空调进行联动控制，当环境温度低于25度时，通过换热器室外温度传感器检测室外温度，通过联动装置关闭基站空调系统，启动热管换热器工作，可有效的减少空调的开启，降低空调能耗。

对新建基站及空调老旧需汰换的基站应用可采用两种方式。

第一种方式可直接选用空调换热一体机，将室内环境温度控制在28度以内。当室外温度低于25度时，空调换热一体机采用热管换热方式工作，无需开启压缩机，尽可能的降低基站能耗。当外部环境高于28度，热管换热方式无法满足室内温度需求时，自动开启一体机压缩机，以机械制冷的方式运行，有效的将基站室内温度控制在合适的范围之内。

第二种方式可选用分体式热管换热器，配合智能型恒温电池柜应用。在保证电池组维持在20~23度温度恒定的同时，通过热交换一体机就能将室内温度控制在35~40度范围内，此应用可以完全取缔传统的空调制冷方式，较好的降低基站能耗。

试点经济效益良好

原有新建基站通常使用的3P基站空调，使用3P热管空调一体机后，以湖南省气候条件，结合常德同德西院测试节电读数计算：1、2、12三个月无需开启空调；3、4、10、11四个月完全通过热管模式达到制冷要求；5、6、7、8、9五个月热管与空调相结合的模式达到制冷要求。

通过以上的节能效率分析，按照电费1元/度计算，投资回报周期相对于3P基站空调，3P基站空调按8000元/台计算，换热空调一体机按18000元/台，投入成本为10000元可得投资回报周期如表1。

表1 使用换热空调一体机与新投入3P基站空调对比后投资回报率分析

我们按照电费1元/度，分体热管14000元/台计算，使用分体式热管一体机与现有基站进行联动投资回报周期分析如表2。

表2 使用分体式热管一体机与现有基站进行联动投资回报周期分析

表3 使用分体式热管一体机与电池恒温柜方式其投资回报周期

我们按照电费1元/度，分体热管14000元/台，恒温柜每个基站上两台，8800/台计算，使用分体式热管一体机与电池恒温柜方式，其投资回报周期分析如表3。