一、引言
在全球氣候變暖的背景下,以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”成為全球熱點。歐美發(fā)達國家大力推進以高能效、低排放為核心的“低碳革命”,著力發(fā)展“低碳技術”,并對產業(yè)、能源、技術、貿易等政策進行重大調整,以搶占先機和產業(yè)制高點。低碳經濟的爭奪戰(zhàn),已在全球悄然打響。這對中國,是壓力,也是挑戰(zhàn)。2010年5月,第一屆通信行業(yè)節(jié)能減排大會在北京召開,通信行業(yè)開始了“低碳”,“綠色通信”,“節(jié)能減排”的實踐階段。
二、創(chuàng)新背景
隨著各運營商“光進銅退”、“分布式基站”等項目的開展,用于供電的電源系統(tǒng)逐漸放置到戶外,網絡電源系統(tǒng)作為整個網絡的心臟,是整個網絡的重要組成部分?煽糠(wěn)定、性價比高、節(jié)能低耗的通信電源系統(tǒng),能有效解決大規(guī)模通信建設發(fā)展的瓶頸制約,落實國家節(jié)能減排政策,實現(xiàn)網絡的高可用性。然而,畜電池機柜置于室外,常有如下問題:
1、太陽輻射強;
2、環(huán)境溫度變化大;
3、密封性能要求高;
4、防凝露與氫氣排放安全。
這些問題沒有解決好,直接影響蓄電池使用壽命。為此上海匯玨近期推出第四代一體化戶外機柜——通信用相變材料(phase change material)戶外機柜(簡稱PCM戶外機柜),該機柜蓄電池艙內采用了不需要消耗能源進入降溫的的相變材料,實現(xiàn)機柜內部溫度控制,提高設備可靠性,延長設備運行壽命。另外,相變材料具有無毒、無污染、非易燃特性。
圖1:相變材料戶外機柜
三、匯玨相變材料戶外機柜創(chuàng)新技術
1、節(jié)能減排,綠色環(huán)保
(A)相變材料的蓄熱機理與特點:相變材料具有在一定溫度范圍內改變其物理狀態(tài)的能力。以固-液相變?yōu)槔,在加熱到熔化溫度時,就產生從固態(tài)到液態(tài)的相變,熔化的過程中,相變材料吸收并儲存大量的潛熱;當相變材料冷卻時,儲存的熱量在一定的溫度范圍內要散發(fā)到環(huán)境中去,進行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過程中,所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。物理狀態(tài)發(fā)生變化時,材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變,形成一個寬的溫度平臺,雖然溫度不變,但吸收或釋放的潛熱卻相當大。
(B)上海匯玨相變材料戶外機柜中通過相變材料進行吸收或釋放熱量,從而有效的減少機柜中空調與風扇的使用進行節(jié)能減排。機柜具有蓄電池低電壓保護功能、二次下電功能;具有蓄電池溫度補償功能,蓄電池組允許補償范圍1~6mV/Cell/℃,溫度補償范圍0~35 ℃。
2、模塊化配置,平滑擴容
該機柜為模塊化組合型機柜,基本組成單元按功能可分為:設備艙、配套艙、蓄電池艙。機柜可根據(jù)用戶需求,靈活配置基本單元的種類與數(shù)量, 溫控方案適配能力強,適用于多種氣候條件,同時本機柜能支持平滑擴容,還能有效解決運營商共站點帶來的管理問題
圖2:模塊化拼裝組合
3、產品品種齊全
上海匯玨第四代戶外機柜品種更多、更齊全,有直通風型、熱交換型、TEC空調型、風冷型四大類;分艙溫控、模塊化設計、靈活配置;內部預留空間4U—15U;安裝靈活,適用于多種場景的通信網絡覆蓋。
4、節(jié)能效果評估
? 小型機房,比傳統(tǒng)機房減少占地面積>60%,降低站點獲取難度和建設成本
? 根據(jù)設備的不同工作溫度范圍,采用分區(qū)獨立溫控理念
? 非高溫地區(qū)*免空調可采用熱交換,年節(jié)約用電50~80%
? 高溫地區(qū)*采用小型空調及智能熱交換,盡量減少空調運行時間,年節(jié)約用電40-60%
? 單獨蓄電池恒溫溫控,通過相變保持柜體恒溫、降低能耗50%,延長蓄電池壽命2-5年。
四、結束語
應用相變材料設計的戶外機柜具有安裝簡單,免維護,綠色環(huán)保的特點。為戶外設備良好運行提供了一個全新的解決方案。為進一步減輕運營商在站點獲取方面的壓力,滿足客戶在節(jié)約能源、靈活擴容、長期演進的需求,上海匯玨適時推出模塊化室外機柜產品。作為一款新型的站點安置方案,它繼承了傳統(tǒng)機房的收容特性,同時兼具室外機柜的 精細化溫控特點。由于場景限制少,能滿足差異化的客戶需求,使得其在現(xiàn)代化通信站點組網應用中越來越受 到歡迎。
可以實現(xiàn)任意組合,并在光進銅退中得到廣泛應用。