解決戶外電源節能減排的方法

隨著通信網覆蓋范圍擴大，戶外建站方式越來越多的被廣大用戶接受，用量逐漸增多。根據北美，歐盟等發達國家的建站經驗，超過50%的站點選用戶外建站方式。

從我國的實際情況看，戶外產品的應用方興未艾，目前在移動通信網主要應用于偏遠地區的邊際網，并開始向城區發展。在固網建設方面，隨著寬帶建設的提速，以光進銅退為主要方向的接入網下移改造，也出現了大量的戶外柜需求。為了進一步實施節能增效，降低企業運營成本，需要對戶外建站方式的能耗情況及節能問題進行專門研究。

討論內容：

• 戶外電源的節能減排
• 節地技術

解決方案：

• 使系統始終工作在最佳效率區間
• 降低換熱單元能耗

戶外電源的節能減排
　　
具體來說，節能減排包括節能，節地，節材，環保等諸多方面。節能可以降低能耗，對降低運營成本有直接作用。節地可以減少站點建設的投入。節材可以降低材料耗費。這幾個方面也是相輔相成的，比如設備占地面積小，相應的會降低建站材料的耗費。此外，戶外電源直接應用在戶外，甚至有一些直接安裝在居民區，因此，要更加重視環保的要求，比如電磁輻射，音頻燥聲，材料污染等都需要滿足相關的標準。

節能減排相關技術與解決方案

1.節能技術


戶外電源節能可以直接降低站點運營成本。此外，戶外電源多應用于偏遠站點，供電條件較差，配電變壓器容量較小，配電線路損耗大。因此，戶外電源本身能耗的降低對降低線路損耗，保證供電質量也有明顯意義。戶外電源的能耗主要產生于兩個方面，電源部分和環境控制單元，因此節能主要從兩方面入手解決。
　　
針對電源部分的損耗，戶外電源的工作模式和室內電源是一樣的，正常情況下為均流工作模式。市電正常時模塊負載率較低，電源系統大多數沒有工作在系統最佳效率區間，因此可以采用電源模塊休眠技術根據系統負載狀態，動態調整工作模塊數量，使系統始終工作在最佳效率區間，從而降低系統的能耗。圖1表示了電源系統在普通工作模式下和節能模式下的系統典型效率比較。從圖1可看出，采用休眠節能模式，電源系統的效率在整個負載范圍內基本保持不變，有效的降低了電源系統在低負載條件下的能耗。另一方面，對于戶外電源來說，電源系統效率提高會降低設備倉的發熱量，降低設備倉的溫度。



與室內電源相比，戶外電源具有自身的環境控制單元，環境控制單元根據外界環境溫度和自身發熱量的情況，通過實施熱量控制，保證柜內設備的正常工作。其功能等同于室內站點的空調系統，因此環境控制單元直接影響設備的可靠性及能耗。正如機房中空調系統一樣，戶外電源的環境控制單元本身也會帶來一定的能耗。通過先進的技術和設計，在保證設備可靠性的前提下降低環境控制單元的能耗，對降低站點的運營成本有實際意義。

降低換熱單元能耗，首先要求機柜的良好密封，良好的機柜密封和隔熱性能一方面可以提高設備的防護能力，另外可以提高環境控制單元的效率，從而降低機柜環境控制單元的能耗。對于戶外電源來講，柜內熱量的散發主要通過冷熱空氣之間的熱交換將熱量帶走。換熱單元的換熱量決定于選擇的熱交換器及風扇風量。風扇是環境控制單元的主要耗能部件，風扇的風量與能耗有直接的對應關系，如圖2所示，風扇通過調速改變風量，風扇轉速與耗能呈現二次曲線的特征，在轉速低于額定轉速的80%條件下，風扇的耗能處在額定能耗的60%以下。因此，風扇在大部分調速區間可以顯著降低能耗。

考慮戶外電源設計條件，風扇額定風量的選擇是按照系統最極端工作條件考慮的。然而戶外電源在大多數條件下，環境溫度和設備倉的發熱量均遠低于系統極端條件。因此，在環境溫度較低或負載較輕時，風扇可以以較低的轉速滿足系統散熱的要求，同時降低換熱單元的的能耗。圖3為艾默生某型戶外產品采用換熱單元調速技術，環境溫度與換熱單元能耗的關系曲線：

從圖3可看出，隨著環境溫度的降低，換熱單元的耗能隨至減少。當環境溫度為20度時，換熱單元耗能只是滿負荷功耗的25%，日可節約電能約1.5度。