一、应用背景: 

通信行业的高电能消耗引起各方关注。目前通信运营商机房空调大多被设置为“恒温，23℃±1℃”或者是“自动，28℃启动”的工作模式，部分机房的空调甚至是全年开启，电能浪费现象较为普遍和严重。据在某城市调查的数据，通信局站一台 3P 的空调平均每天耗电为 36.1度，一年将近耗电 13176度。一个地市级通信运营商建设的各类通信局站动辄上千个，空调使用数量上千台，因此一个地市级运营商仅空调一年耗电就至少有1000 万度以上

由此看出，无论是从降低电信企业自身的运营成本，还是站在全社会责任的角度来讲，运营商开展节能降耗工作已是刻不容缓。 据统计，空调能耗一般占通信机房能耗的 20%～30%，基站甚至高达 60%以上。因此，在保证通信设备正常运行的前提下，节能首先要从空调这个耗能大户抓起。 

节能改造的外部环境：  

在每年的冬季和春秋季节的部分时间，室外环境温度低于机房要求的温度，当室内外温差在 5 ℃以上时，专用空调的制冷工作就可视为浪费。 

改造要求：

保证机房环境的温湿度要求：

程控机房：23℃±1℃/50%±5%RH

基站： 24 ℃ ±3 ℃/50% ±10%RH

保证空气流通的洁净度要求：

机房内空气洁净度；

避免外部恶劣环境的污染；

节能降耗 ：空调年平均耗电指标； 

二、热管的原理

什么是热管？

热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝聚来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。由于其非凡的传热特性可控制管壁温度，避免露点腐蚀。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，进行热回收以及综合利用工艺过程中的热能，已取得了显著的经济效益。

热管使用真空封装的金属管将热自一点传导至另一点。在热管内有流体，其中有90%的水分，其它则是为优化热传导的特殊成分。

工作原理：利用内部工作液体的相变传递热能。对其传热效率影响的一个重要因素是热管安装的方式：散热端的管路一定要装的比吸热端来得高才能发挥效用。因此，当热管被弯折向上（即吸热端跟散热端呈现90度的差距），这样的设置可以达到最大效率的95%以上。

三、系统设计参考依据：

● 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）

● 《通风与工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）

● 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

四、系统简介

1 通信基站机房节能解决方案 
    主要针对机房通信设备发热量小于10000W的基站类机房，一般为移动、联通公司的数据、传输、交换类基站机房。主要选用热管换热器，换热器具体型号根据基站机房的发热量、机房内安装环境来选择。

年节电效果根据机房发热量、室外气象条件有关。一个位于黑龙江地区的机房设备发热量2000 W的基站，安装热管换热器后，年节电量约32%。

2 电信机房节能解决方案

   主要针对机房通信设备发热量高于10000W的电信机房，一般为电信、网通公司的数据、程控交换类机房。主要选用热管换热器，换热器具体型号根据机房的发热量、机房内安装环境来选择。若机房发热量太大，且热管换热器安装空间有限，也可以根据具体情况考虑换热器部分承担机房冷荷。
    对于中等或大发热量的通信机房，热管换热器的安装方式主要考虑壁挂；若机房发热量过大，需要布置大型的热管换热器，考虑到实际情况，可在室外制作安装支架，将换热器布置于支架上。
    年节电效果根据机房发热量、室外气象条件有关。一个位于黑龙江地区的机房，设备发热量267000W，安装8台热管换热器后，年节电量达到了35%。

   

五、系统特点：

● 系统主体采用了优良导热器件热管，再辅助以其它设备，使系统有如下优点：

● 没有空气含尘、湿度等指标问题

● 没有室外空气污染成分过滤难问题

● 杜绝设备因室外气温较低产生结露现象

● 结构简单，免维护

● 物理特性坚固，经久耐用

六、应用前景和效益分析

下面我们看一下应用前景和效益分析：

只要环境温度不超过30度，热管节能系统就可以发挥作用。全年有大部分时间仅靠热管节能系统即可满足温度控制要求，仅有少部分时间（约10%）需要原有制冷系统工作。

在东北、西北、华北年平均气温较低地区，节能效果将更显著。

在整个移动网络中，基站设备的能耗占到约90%。具体分析如下，单个基站功耗在1.6KW左右，加上配套设备功耗及照明、围护结构等热负荷，典型功耗将在3-6KW左右。不使用热管节能系统的情况下，如原有制冷系统的能效比为3，基站耗电在8760-17520度左右。如使用热管节能系统的情况下，基站耗电将减少15000度左右，即使保守计算节省耗电也在1万度左右。按热管节能系统投资约1.5-2.5万元计，二年内即可节省出投资成本，同时也延长了原有制冷系统的使用寿命，减少了维护工作量。如热管节能系统应用于中心机房（面积200平方米以上），在这类机房内均配有能耗较大的机房专用空调，将会产生比基站更大的节能效益，通常情况下，一年内即可节省出投资成本。

七、产品性能对照表

                           热管节能系统性能表

型号	LRG-3K	LRG-6K
尺寸（mm）	1200×400×300	1600×600×450
内置热管数目（根）	60-120	60-120
热管传热效率（%）	98.3
制冷量（KW）	视室内外温差而定（见下表）

室外温度（C°）	室内温度（C°）	LRG-3K/ LRG-6K制冷量（KW）
-15	15	6.3/12.6
0	18	4.8/9.6
5	25	5.0/10.0
10	26	3.6/7.2
15	28	3.1/6.2
20	28	2.0/4.0
25	29	1.0/2.0
28	29	0.2/0.4
35	29	0/0

工作模式：7×24小时工作模式。采用热管节能系统后，原有基站空调仅作为备用，大部分时间（超过6个月）可停用。

使用寿命：热管节能系统的寿命主要由热管决定，通常热管的寿命超过30年。远大于基站空调的寿命。

可靠性分析：热管节能系统的启动主要由室内外温差决定，不用人为控制，可靠性高。

维护工作量：由于系统简单，维护工作量远小于基站空调。

安装方便性：热管节能系统的安装及拆卸易于基站空调，无须专业人员即可安装。

八、工程实例

1、北京网通机房节能改造

2、天津网通公司

3、河北网通公司

4、黑龙江移动公司