户外机柜控温方案说明.doc

户外机柜控温方案说明
目前，户外机柜的控温方式主要采用以下五种方案：1、风扇直通风；2、热交换器；3、机柜空调；4、机柜空调+热交换器；5、集成空调。
1、 风扇直通风
风扇直通风的优点是成本低，安装简便，能耗较少。缺点是，由于直通风，户外的灰尘较容易进入柜内，若采用密度较高滤网，则需要经常保养、清洗；如使用较大密度滤网，进入柜内的灰尘较多。现有的户外通信设备均采用强通风设计，进入柜内的灰尘较容易在电路板上积聚，影响传热。通常一般的户外机柜容易因上述问题出现故障，另外由于户外机柜布局分散，故维护时寻找起来十分麻烦。

2、 热交换器
热交换器在运行过程中，柜内和柜外的空气在100%隔离状况下通过换热器芯体进行热交换，避免了柜外灰尘对柜内精密通信设备的污染。能耗较低，仅是风扇直通风的1.5~2倍。
缺点是由于柜内温差通常高于环境温度10℃，当环境温度较高时，柜内温度往往会超过55℃，甚至60℃，即使每年此种情况出现1~2次，仍然可能造成隐患。
热交换器在使用2~3年后由于连续工作，换热器表面会结垢，严重影响传热k值，通常视不同使用情况每年衰减7%左右，故之前较多使用热交换器的机柜在暑天最热的时候出现了许多故障。
热交换器对于平均环境温度较低，峰值温度不高于35℃的地区较为适用。

3、机柜空调
由于采用冷媒压缩的制冷系统，机柜空调可获得比环境更低的温度，装有机柜空调的机柜只要选型得当，无论柜外温度如何变化，柜内温度均可维持在35~40℃的最佳工作温度，但机柜空调结构复杂，成本和使用能耗较大，特别是能耗，空调的能耗通常是设备输入功率的二分之一。

4、 机柜空调+热交换器
在不考虑成本的情况下，“机柜空调+热交换器”控温方式是个不错的选择，通常由空调联动热交换器，在环温低于25℃~30℃时开启热交换器，高于30℃时开启空调，即可满足柜内温度控制在一定范围内，又可节约较多能源，同时柜外的灰尘无法进入柜内。
缺点是该方式造价较高，需安装在两面侧门，占用空间较多，由于是双设备系统，故障点亦增多，主板出现故障后两套系统均停止工作。尤其是环境温度多在25~35℃之间的夏季，由于热交换不具备单向传热功能，当柜内温度比柜外低时，外面的热量将进入柜内，此时只能使用空调制冷，故在能耗方面还有提升的空间。

5、 集成空调
集成空调创造性地将非传统的热交换器集成在空调内部，在原空调外形尺寸不变的情况下具备了热交换功能，并且两套系统使用同一风扇和主板，安装便利、可靠性高。尤其是环境温度在25~35℃之间的过渡季节，集成空调可进行阶梯状冷却，即柜内热空气先流经热交换器，降温后再经过蒸发器进一步冷却到所需温度，充分利用了柜外冷源，节约了较多能源，由于空调或热交换器系统相对独立，某一系统出现问题时，另一系统立即投入运行，以供备用。
以1000w制冷量100w/k集成空调为例。
柜内发热量1000w
环境温度30℃
柜内要求达到35℃
即1000－（35℃-30℃）×100w/k=500w
500÷2.5（cop）=200w
在此种状态下，集成空调将1000w的热量由柜内转移至柜外时需要200w电能，综合COP值达到5。
如柜内发热量1000w
环境温度25℃
柜内要求达到35℃
即1000－（35℃-25℃）×100w/k=0
在此状态下，集成空调只有热交换器工作，输入功率为两只风扇即100w左右。

综合上述方案，特别需说明的是，由于户外通信设备是连续不间断工作，即使一年365天中364天工作温度低于告警值，但只要有一天某个极短的时间内超过设备所允许的温度，设备仍然会出现掉线或损坏，这也是用户和运营商所不能接受的。集成空调绝大部分时间热交换器系统都在运行，当出现较高峰值温度时，空调制冷系统才开始运行，即节能又安全。
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