基站空调运行维护节能研究

基站空调运行维护节能研究结题报告项目名称及编号基站空调运行维护节能研究 2009_LH_04主要研究单位及负责人（联系方式）如为联合项目，此处只填牵头单位及其负责人，联系方式需注明联系电话和Email 。 其他研究单位及负责人（联系方式）保定分公司 陈波13903121522 chenbo_bd是否集团重点(是/否)是是否联合项目（是/否）是项目经费（万元）项目起止时间 2009 年 6 月 2009年12月专业类别动力环境维护研究类别其他关键词索引（35个）空调、温区控制、压缩机该项目在研究单位内部的评审结果优秀该项目在研究单位内部的评审意见：描述评审专家组对该项目在技术先进性，创新性，取得的总体效益，可推广性等方面的评价。根据环境温度控制空调启停是广泛研究的节能降耗手段，本项目也不例外，延续了上述工作思路，并取得了积极成果，具有较好的推广价值。空调启停控制的最大隐患是导致基站局部高温，因此温度采样点的选择至关重要。建议在后续工作中深入探讨不同设备布局的基站内，空调回风口温度与其他位置温度的差异性（特别是整流模块、主设备周边温度），以完善节能方案。项目的简介：简要描述该项目的目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益等。 本项目通过对空调安装温控仪适当调宽空调启停温区，通过该方法可以有效实现节能降耗，和现有设置相比节电率不小于8%。以西苑基站为例，空调年用电量约15000元左右，全年可节约费用约1200余元。同时应用该方法后可以有效延长压缩机使用寿命，这也会节省一笔可观的开支。对现有企业标准规范的符合度：列举该项目使用并符合的中国移动统一发布的企业标准的名称和编号，描述该项目成果在现有的企业标准基础上所需新增的功能要求（如业务流程的改变、设备新增的功能要求等）。该项目的专利情况：没有的话填“无”，有的话填写专利名称及申请号或授权号。无该项目研发存在的主要问题及今后的设想：此次实验也有些不足的地方，主要是通过动环监控实施空调温区控制受监控采样、智能通信板状态等诸多因素限制，只选取了空调现场控制方式；由于人员、时间较为紧张，采样基站只选取了两个。下一步我们打算扩大采样基站类型和数量，建立更多的数据模型，把数据丰富起来。项目研究成果的主体内容（3000字以上，可附在表格后）：背景情况技术特点分析标准化情况其他运营商应用情况（可选）技术发展趋势引入策略分析其他补充说明基站空调运行维护节能研究项目结题报告一、 背景情况1.1国际、国内背景据有资料统计，如果全球的能源按目前的开发水平，那么地球上的石油将在42年后枯竭、天然气和煤炭也将分别在66年和150年后耗尽。同时，能源需求的增长将导致污染物的排放的增加。因此，世界各国必须采取措施及制定相应政策来减少温室气体的排放。数据表明，如果不采取措施，大气中的二氧化碳含量将成为现在3.5倍。2004年，全国电荒、煤荒集中爆发，半年多时间内，全国27个省遭遇电荒，国家电网拉闸限电80多万次。能源紧张已严重影响国家经济命脉。我国的能源问题的显露无遗，正面临一场真正的能源危机，节能迫在眉睫。随着中国经济的快速发展，能源紧张这一问题日益突出。节约能源、保护环境，已成为全社会的共识。1.2企业情况电价的不断上涨导致我公司运行维护成本不断增加。基站是公司用电成本中最大的环节，而在其耗电构成中空调能耗占近一半的份额，空调节能降耗研究势在必行。同时，移动公司作为社会大家庭的一员，作为通信行业的龙头企业，有责任为节能环保做出一份贡献。二、 技术特点分析2.1问题提出与设想2.1.1问题提出既然空调的能耗居高不下，用什么办法能够解决呢？特别是在机房的结构不能改变的情况下（不改变机房的保温隔热性），如何能让空调更省电呢？通过常识和国家宣传大家都有一个共同的认识，即空调温度设定越低空调越费电。对于这一点，已经不用更多去实测的了，集团已经将空调设定温度由25上调到了28，是否还有上调的空间是一个值得考虑的问题。2.1.2节能设想（1）经过现场实际测试，空调的启停温度为1，即如果空调设置为29，空调的进风口温度为27时空调压缩机进入待机状态，而当空调的进风口温度为29时空调压缩机进入工作状态。经过进一步测量发现，当基站温度进入平稳状态后，启、停机间隔一般在3-5分钟之间。可见，基站空调的启停机是非常频繁的。通过对启动电流的测量又发现，压缩机启动的电流为正常工作电流的2-3倍（因空调品牌、型号而异）。空调启停频繁，启动电流过大，不仅耗能，同时会影响压缩机的使用寿命，我们可不可以通过适当调宽控制空调启停机的温度范围从而延长空调的启动和待机时间，降低空调的启停频率，实现节能降耗呢？我们选取了三套方案进行讨论：1）通过动环监控检测基站环境温度，然后由软件控制空调状态开机或是关机。优点：实现方便，成本低廉。缺点：由于空调停机，容易造成室内局部高温；空调监控板故障率较高。2）仍然通过动环监控检测基站环境温度，然后由软件控制空调状态制冷或送风。优点：增加了室内送风功能，降低了室内局部高温的风险。缺点：软件开发成本稍高，周期较长（空调品牌、型号较多）；空调监控板故障率较高。3）安装空调温控仪，通过温控仪采集现场环境温度控制空调压缩机启动或停机，从而实现空调的制冷和送风状态的切换。优点：控制简单、安装方便、易于实现、技术成熟。缺点：成本较高，增加维护量。经过大家讨论和咨询专家，最终选择了方案三进行实验。（2）基站主设备的工作温度在5-45之间，光端机工作在17-40之间，那为什么我们曾经要求25，现在要求28而不是40或45呢？如果要求这样对于空调岂不是更加节能吗？原因主要在电池的适宜温度，如果温度过高或是过低，都会对电池的寿命造成很大的影响。所以，调宽启停机温度范围的同时我们要注意一定不能破坏电池的适宜条件。2.2设备选择与安装2.2.1节能仪简介为了保证产品质量过关，我们选取了国内知名企业的高精度温控仪。该温控仪具有制冷，强制制冷，自动化霜，手动化霜，温度校正，超温限报警，探头故障报警等功能。同时，安装和调测都非常方便。图1 美的空调安装温控仪图例2.2.2工作原理及安装布线当温控器的感温探头（安装于空调室内机进风口处）测量值高于设定温控上限值时即启动空调制冷，制冷继电器吸合，制冷指示灯亮（绿色），压缩机运转；当温控器的感温探头测量值低于设定温控下限值时即停止制冷，制冷继电器断开，制冷指示灯灭，压缩机停机。该型温控仪温度设置在-40与50之间，如此宽的温度设定范围，足够基站空调使用。该型温控器接线方便，以下是安装接线图：图2 大金空调与美的空调的连接方式图3 温控器后面板接线图1） 在电路中并联R2电阻，使感温头阻值变小，空调显示板温度设定值不受外界调整。2） 在电路中串联R1电阻，使电路中感温头阻值变大，节能仪控制R1电阻两端，导通、断开来控制整机的工作状态。2.3现场测试与数据分析我们同时选取了保定市区的西苑和宝硕两个基站进行测试，分别选取了大金空调和美的空调各一套进行对比。在保障电池温度适宜的情况下，选取不同的温度区间控制空调的启停，同时测量空调的用电量，每个温区实验三天计算平均耗电量，通过对耗电量的比较，判断是否可以实现节能的要求。西苑基站的配置及测试情况如下：空调型号大金 FVY71DQV2CB基站负荷154A机房面积25平方米基站结构砖混表1 西苑基站的基本情况温区（ ）日均能耗（度）节能率28（29-27）3728-2738-2.7%29-2635.34.6%30-25348.1%表2 西苑基站不同温区最低能耗值图4 西苑基站环境温度与电池温度对比图宝硕基站的配置及测试情况如下：空调型号美的 KFR-71LW/SDY-S1基站负荷92A机房面积15平方米基站结构砖混表3 宝硕基站的基本情况温区（ ）日均能耗（度）节能率28（29-27）23.528-2723.9-1.7%29-2621.39.4%30-2720.811.5%表4 宝硕基站不同温区最低能耗值图5 宝硕基站环境温度与电池温度对比图通过上调空调的温控上限，并适当扩大温控区间，既可满足基站设备及电池的工作环境要求，又能降低空调运行能耗8%-11%。 对于配置较大的基站，温区设置大一些会更节能，而配置较小的基站，温区设置小一些会更节能。三、经济效益与社会效益根据实验结果，通过该方法节电率不小于8%。以西苑基站为例，空调年用电费用约15000元左右，全年可节约费用约1200余元。同时应用该方法后可以有效延长压缩机使用寿命，这也会节省一笔可观的开支。以2007年统计看，发电平均煤耗为334克/千瓦时。该基站每年可减少400千克煤炭的消耗量，可减少排放温室气体二氧化碳1048千克。四、 不足与下一步打算此次实验也有些不足的地方，主要是通过动环监控实施空调温区控制受监控采样、智能通信板状态等诸多因素限制，只选取了空调现场控制方式；由于人员、时间较为紧张，采样基站只选取了两个。下一步打算扩大采样基站类型和数量，建立更多的数据模型，把数据丰富起来。