节 能 基 站
低碳节能---自动恒温无空调一体化机房
(铁塔烟筒何恒温,文君再看程达人)
为响应十二五纲要,实现低碳环保,倡导中国国家主席胡锦涛在亚太经合组织(APEC)第15次领导人会议上,本着对人类、对未来的高度负责态度,对事关中国人民、亚太地区人民乃至全世界人民福祉的大事,郑重提出了四项建议,明确主张“发展低碳经济”,令世人瞩目。他在这次重要讲话中,一共说了4回“碳”:“发展低碳经济”、研发和推广“低碳能源技术”、“增加碳汇”、“促进碳吸收技术发展”。 温家宝总理在两天时间里先后主持召开国家应对气候变化及节能减排工作领导小组第一次会议和国务院会议,研究部署应对气候变化工作,组织落实节能减排工作。河北程达通信设备有限公司为落实此次会议精神经过三年的反复思索,反复试验,终于设计制作出了低碳节能---自动恒温无空调一体化机房。
机房是能耗的重头,就目前的机房整体运营情况而言,在节能环保方面还有更大的上升空间。在电信行业内,电信企业最主要的节能工作是在节约电能方面,而机房节能又是重中之重。为了帮助更多的企业在机房节能方面有更多的思路,行业内各个领域专门从事机房节能相关工作的负责人来为机房节能出谋划策。在机房节能领域,我们的行业企业任重而道远。目前电力能源短缺现象日益突出,节能降耗已经成为全社会关注的热点。国家《“十一五”规划纲要》中提出“十一五”期间我国要实现单位GDP能耗下降20%的目标,并成为考核各级政府工作成绩的重要指标。为此,国家相继出台了《中华人民共和国节约能源法》、《节约用电管理办法》、《国务院办公厅关于开展资源节约活动的通知》等相关政策法规,鼓励各用电企业加大节能技术改造力度。据权威统计,通信机房的电耗是电信运营商主要耗能,而空调能耗一般占通信机房能耗的40%~55%,有的甚至高达60%以上。因此,在保证通信设备正常运行的前提下,节能首先要从空调着手。而机房设备不能露天工作是约束机房设备必须封闭在房屋内的条件因素。怎么让设备在自然中获得新鲜空气和冷却设备是机房存在的潜在问题。更直接的说就是在不用动力设备(比如排风扇)的前提下让机房外的空气进入机房内,再自然把热空气自动排出。单管塔的体型完全可以解决这一难题,用管道把单管塔和机房连接,把热空气的自然上升原理应用在烟筒上,这样就解决了热空气自动排除的难题。
自动恒温无空调一体化机房,此套设备系统共有两大部分组成,第一大部分是无需空调冷却恒温机房如图(1),第二大部分就是铁塔行业界出现了一种新型铁塔产品——管塔如图(2)。
无需空调冷却恒温机房是由地上的恒温机房和地下的冷空气转化换储存室。如图所示空气由此处进入机房下面的冷空气转换储存室,冷空气转化换储存室的墙壁是波柱型如图(1-1)所示,由于冷空气转化储存室在机房的下面,土层以下2-3米的位置大概温度在26摄氏度左右,所以转化储存室的温度也在26摄氏度,这样进入的空气就会瞬间转化,转化换储存室的墙壁设计成波柱型主要是增加冷墙壁和空气的接触面积,波柱型可以增加接触面积是平面的3倍。
冷空气转化完毕会在机房下部通过镂空的地板进入地上的恒温机房,给需要冷却的设备散热,地上的恒温机房分为两部分,一部分是有工作温度限制的设备在有镂空地板的,机房的右边如图(1-2)所示,另一部分是没有工作温度限制也就是及散热又不怕热的的设备在机房的左边如图(1-3)所示,左边是没有冷空气进入的,但是在墙壁上有散发热空气的隔尘散热窗。这样就可以把热量及时的排出了。把冷空气集中供给需要冷却的设备,对有工作温度限制的设备解除了对高温度的后顾之忧。
在有镂空地板一侧的墙壁上有一个和管塔连接的圆形孔如图(1-4)所示,管塔起到了烟筒效应,使热空气在无动力条件下上升,这样管塔的下部分的热空气和上部的冷空气形成气压向上排出就会把机房内的热空气排出房外,经过测试每分钟的排出热空气是350立方米,而进入的冷空气每分钟是500立方米,这样就加强了对设备的冷却时间,保证了设备的正常工作,管塔扮演了烟筒的角色但它的信号发射的角色没受到影响,还可以继续支持信号的发射,管塔的美观和占地面积小易安装的特点受到各大运营商的青睐。
机房和管塔,还有它们的连接处都是封闭的,由于热空气的上升产生的气流必然会引起空气的进入,只要有空气进入就会在空气转化储存室里转化后才能进入机房如图(3)所示,这样就实现了冷空气和热空气的无动力转换,实现了自动恒温无空调一体化机房。
所谓的“管塔”是铁塔生产企业新推出的新型基站与铁塔的融合产品,它有着体现功用的英文名字“Towertube”,尽管它看起来更像巨人国的烟囱。事实上,它正是借鉴“烟筒效应”,通过设计师巧妙设计,将基站设备内置在管塔底端的机房,利用空气流动原理,实现冷热空气自然交换,从而避免在基站内部使用空调,达到节能目的。
据铁塔生产企业产品部经理介绍,这种设计不但能够减少60%~75%的占地面积,解决运营商租地难的问题,同时,凭借其多方位的环保设计,能够为运营商降低60%以上的能耗。
众所周知,目前基站内空调耗能占据整体耗能的40%以上,各通信运营商为响应国家号召一直在试图减少这方面的耗能,试图建造无空调机房,设备的合理放置,还可以最大限度地减少空气滤网的维护量,由于灰尘等杂质在自身重力的情况下不能达到管塔顶端,从而尽可能地保护设备的安全使用,延长了使用寿命。
基站机房与铁塔结合,将横向空间向纵向发展,类似现实中不断加盖高层楼房和地下室的原理,整合后,管塔占地面积大约22m2,对比以往铁塔节地面积达60%~75%,解决了当前运营商租地难的问题。
同时,管塔底部机房空间宽大,足够容纳多套基站设备,当前第一个管塔原型就可容纳多达3个宏基站,能够满足运营商未来共用基站的需求。
管塔的超薄管壁采用高强度钢板卷制而成,并不会增加构建周期和材料使用。铁塔生产企业产品部经理表示,管塔采用了高强度钢板卷制设计,即先行进行加工,后期仅进行搭建工作,通过测试,后期搭建在48个工作小时内就可完成。
在搭建初期,运维人员则通过塔壁上的攀爬楼梯登至塔顶,同时,在楼梯上设有安全装置,保障了运维人员的安全。
尽管管塔有很多节能的精巧设计,但我们认为,它带来的管理上的标准化更引人注意。据了解,中国移动“绿色行动计划”中有很多都涉及“标准化”这个词,“绿箱子”行动,中国移动与设备厂商合作,将所有设备外包装统一,在全国形成物流统一再分配使用。据某位配套厂商透漏,移动曾经希望能够建立统一标准的基站机房,却一直没有成功。管塔的出现,可以顺利地解决这个问题。
标准化的生产管理一直被认为是企业在商业竞争中生死存亡的关键。作为电信企业,标准化的生产应用带来的好处多不胜数,降低运维人员生产管理难度,加快企业对市场的反应速度,加大中央型企业对地方的管理力度,加大财会监管力度等。在标准化生产到达一定高度后,就会发现企业随市场的变化将会转瞬间完成。
铁塔作为配套设施中心,都集中在这里,预期管塔的应用将会为生产管理带来很大益处。例如,防偷盗问题,我们从公安部和各大运营商得到的资料来看,每年,电信业因偷盗产生的直接经济损失就达20亿元人民币,其中移动基站偷盗主要集中在空调和天馈线等基站贵金属物质。管塔将所有基站设备和无空调,非工作人员很难进入。倘若管塔能够解决这个一直困扰运维部门的大问题,不但为企业减少损失,减轻运维工作人员工作量,解决运维部门资金紧张问题,同时更能够进一步减少国内公安部、工商部等为“三电斗争”的付出。
总之,管塔虽然支持各种制式基站,那就让我们阔步向前,所有的程达人都满怀激情为我们的铁塔行业续写新的历史辉煌。






















