一种节能型基站机房及机房的设计方法与流程

1.本发明涉及基站机房节能技术领域，尤其涉及一种节能型基站机房及机房的设计方法。


背景技术：

2.现有方法是常规建筑设计，即墙面上加保温层。此方法常用于工民建该方法。缺点是冬季保温效果有限，夏季不利于散热。基站机房因设备多，产热量多，蓄电池对温度要求严格等特殊性，应用现有设计会造成机房空调用电量增大，不利于节能环保。


技术实现要素：

3.本发明提供一种节能型基站机房，基站机房达到了降低能耗，节约运营成本的目的。
4.节能型基站机房包括：机房，机房的墙面设有水泥纤维板，机房的房顶铺设有水泥纤维板；墙面及房顶均开设有洞口。
5.进一步需要说明的是，在墙面的水泥纤维板上设置600mmx600mm的支撑点；并在墙面上安装轻钢龙骨。
6.进一步需要说明的是，墙面支撑点支撑12mm的纤维水泥板，在水泥纤维板和墙面间构成300mm的空气间层；墙面轻钢龙骨支撑12mm纤维水泥板，墙面与纤维水泥板间形成73.5mm的空气间层。
7.进一步需要说明的是，房顶及墙面铺设有12mm厚高密度纤维水泥板。
8.进一步需要说明的是，机房的底部设有400mm厚的水泥底座。
9.机房设有机房门。
10.本发明还提供一种节能型基站机房的计算方法，以预制拼装机房为例：计算方法包括：计算t小时内外墙传热总量：
11.q
t
＝kf(tc(τ)
–
tr)t
12.式中：q
t
—t小时外墙传热总量，kw
·
h；
13.k—总传热系数，w/(m2·
k)；
14.tc(τ)—室外计算温度，℃；
15.tr—室内计算温度，℃；
16.f—围护结构的面积，m2；
17.t—传热时间，h；
18.无节能措施有保温的预制拼装机房墙面传热系数计算
[0019][0020][0021]
根据图纸计算：墙体及墙面有保温材料的面积:a1＝42.128m2，无保温材料的面积:a2＝42.128m2,传热系数的平均值为：
[0022]
[0023]
根据现行的《民用建筑热工设计规范》，机房墙面增加隔热保温的纤维水泥板(密封的空气夹层)后，墙面空气间层的热阻分别为0.4m2·
k/w、0.53m2·
k/w。
[0024]
有节能措施无保温墙面传热系数计算表
[0025][0026]
有节能措施无保温墙面传热系数计算表
[0027]
[0028][0029]
(1)有节能措施无保温时，机房设备耗能750w,单位时间(h)内，室内温度升高δt：
[0030]qw1
＝a1·
k1·
δtw[0031]qw2
＝a2·
k2·
δtw[0032]
q＝q
w1
+q
w2
[0033][0034]
设置机房内最低温度为10℃，即tr最低为10℃；
[0035]
无节能措施时，室内计算温度取值为：10-3.4＝6.6(℃)；
[0036]
有节能措施无保温时，室内计算温度取值为：
[0037][0038]
10-9.8＝0.2
℃
，即有节能措施无保温时，0.2℃以上空调可不制热；
[0039]
(2)无节能措施有保温时，机房设备耗能750w,单位时间内，室内温度升高δt：
[0040][0041]
tr——室内计算温度；
[0042]
机房内最低温度为10℃；
[0043]
无节能措施有保温时，室内计算温度取值为：10-7.7＝2.3℃；
[0044]
有节能措施有保温时，室内计算温度取值为：
[0045][0046]
10-18.16＝-8.16℃，即有节能措施有保温时，-8.16℃以上空调可不制热。
[0047]
进一步需要说明的是，预制拼装机房，冬季能耗计算方式如下：简化计算(各温度段取平均值)，
[0048]
(1)无节能措施无保温时,冬季围护结构总热负荷见下表
[0049]
冬季围护结构总热负荷表
[0050][0051]
预制拼装机房，无节能措施无保温的冬季能耗计算方式为：
[0052]
总热负荷:qw＝qw1+qw2+qw3+qw4＝3096.03kj
[0053]
设空调制热能效比cop＝2.2；
[0054]
无节能措施无保温时冬季围护结构实际总耗电：
[0055]
qd1＝3096.03/2.2＝1407.29(kwh)
[0056]
进一步需要说明的是，预制拼装机房，有节能措施无保温的围护结构冬季能耗总的热负荷计算方式如下：
[0057]
预制拼装机房(有节能措施无保温)围护结构保温冬季能耗
[0058]
qy＝q
21
+q
y2
+q
y3
＝263.48kj
[0059]
相对无节能措施热负荷减少量为δqy＝3096.03-263.48＝2832.55kj
[0060]
设空调制热能效比cop＝2.2
[0061]
有节能措施无保温时冬季围护结构实际总耗电：
[0062]
qd2＝263.48/2.2＝119.76(kwh)。
[0063]
进一步需要说明的是，节能量计算方式为：
[0064]
(1)机房有节能措施无保温时围护结构冬季总节约电能计算方式为：
[0065]qd1-q
d2
＝1407.29-119.76＝1287.53(kwh)
[0066][0067]
即采用节能措施墙面无保温后，围护结构冬季节能91.5％；
[0068]
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
[0069]
本发明提供的节能型基站机房中，在机房顶部及四周墙体设置用纤维水泥做的支撑点，支撑点支撑纤维水泥板。使墙面空气间层有能够开启、闭合的构件，空气间层冬季封闭增强机房的保温性能，其他季节开启，以达到隔热、散热的目的。
[0070]
本发明避免了墙面板及墙面上加保温层的设计，对基站机房来说冬季保温效果有限，夏季不利于散热的问题。本发明提供的节能型基站机房解决了现有设计会造成机房空调用电量增大，不利于节能环保的问题。
附图说明
[0071]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0072]
图1为节能型基站机房示意图；
[0073]
图2为节能型基站机房侧部示意图。
具体实施方式
[0074]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0075]
如图1和图2所示，本发明提供节能型基站机房包括：机房1，机房1墙面水泥纤维板2，机房的屋顶水泥纤维板3。墙面及屋顶的水泥纤维板均可开启洞口4。
[0076]
其中，在房顶做架空隔热层，具体做法为：在原墙面上用纤维水泥做600x600的支撑点，支撑12mm的纤维水泥板，在水泥纤维板和墙面间构成300mm的空气间层。在现有的墙体上用间距610mm的73.5mm轻钢龙骨固定12mm纤维水泥板，在预制板墙面与纤维水泥板间形成73.5mm的空气间层；墙面空气间层的四侧及墙面空气间层的上下端均有能够开启、闭合的构件，空气间层冬季封闭增强机房的保温性能，其他季节开启，以达到隔热、散热的目的。
[0077]
对于本发明涉及的节能型基站机房，具体的设计过程为：
[0078]
以耗能为750w的通信设备为例，冬季保温节能计算过程如下：
[0079]
无节能措施无保温的预制拼装机房墙面传热系数计算方式为：
[0080]
无节能措施有保温的预制拼装机房墙面传热系数计算
[0081][0082]
根据图纸计算：墙体及墙面有保温材料的面积:a1＝42.128m2，无保温材料的面积:a2＝42.128m2,传热系数的平均值为：
[0083][0084]
对于有节能措施无保温的预制拼装机房墙面传热系数计算方式为：
[0085]
根据现行的《民用建筑热工设计规范》，机房墙面增加隔热保温的纤维水泥板(密封的空气夹层)后，墙面空气间层的热阻分别为0.4m2·
k/w、0.53m2·
k/w。
[0086]
有节能措施无保温墙面传热系数计算表
[0087]
有节能措施无保温墙面传热系数计算表
[0088][0089]
本发明涉及的节能计算过程方式：计算数学模型为：以机房设备耗能750w为例，计算机房节能效果。用到的数学模型如下。
[0090]qt
＝kf(tc(τ)
–
tr)t
[0091]
式中：q
t
—t小时外墙传热总量，kw
·
h；
[0092]
k—总传热系数，w/(m2·
k)；
[0093]
tc(τ)—室外计算温度，℃；
[0094]
tr—室内计算温度，℃；
[0095]
f—围护结构的面积，m2；
[0096]
t—传热时间，h；
[0097]
本发明的有节能措施的预制拼装机房计算方式为：
[0098]
(1)有节能措施无保温时，机房设备耗能750w,单位时间(h)内，室内温度升高δt：
[0099]qw1
＝a1·
k1·
δtw[0100]qw2
＝a2·
k2·
δtw[0101]
q＝q
w1
+q
w2
[0102][0103]
根据铁塔公司《新建基站机房技术要求》v1.0规定，机房内最低温度为10℃，即tr最低为10℃；
[0104]
无节能措施时，室内计算温度取值为：10-3.4＝6.6(℃)
[0105]
根据上述原则，有节能措施无保温时，室内计算温度取值为：
[0106][0107]
10-9.8＝0.2℃，即有节能措施无保温时，0.2℃以上空调可不制热。
[0108]
(2)无节能措施有保温时，机房设备耗能750w,单位时间(h)内，室内温度升高δt：
[0109][0110]
tr—室内计算温度；
[0111]
本发明根据铁塔公司《新建基站机房技术要求》v1.0规定，机房内最低温度为10℃；
[0112]
无节能措施有保温时，室内计算温度取值为：10-7.7＝2.3℃。
[0113]
根据上述原则，有节能措施有保温时，室内计算温度取值为：
[0114][0115]
10-18.16＝-8.16℃，即有节能措施有保温时，-8.16℃以上空调可不制热。
[0116]
本发明还涉及预制拼装机房(无节能措施)冬季能耗的计算方式：
[0117]
(1)预制拼装机房(无节能措施无保温)冬季能耗计算方式为：
[0118]
计算各温度段取平均值，无节能措施无保温时,冬季围护结构总热负荷见下表
[0119]
冬季围护结构总热负荷表
[0120][0121]
总热负荷:qw＝qw1+qw2+qw3+qw4＝3096.03kj
[0122]
设空调制热能效比cop＝2.2
[0123]
无节能措施无保温时冬季围护结构实际总耗电：
[0124]
qd1＝3096.03/2.2＝1407.29(kwh)
[0125]
本发明还对预制拼装机房(有节能措施)围护结构保温冬季能耗进行计算：
[0126]
(1)预制拼装机房(有节能措施无保温)围护结构保温冬季能耗
[0127]
总的热负荷
[0128]
qy＝q
21
+q
y2
+q
y3
＝263.48kj
[0129]
相对无节能措施热负荷减少量为δqy＝3096.03-263.48＝2832.55kj
[0130]
设空调制热能效比cop＝2.2
[0131]
有节能措施无保温时冬季围护结构实际总耗电：
[0132]
qd2＝263.48/2.2＝119.76(kwh)
[0133]
本发明中对节能量的计算方式为：
[0134]
(1)机房有节能措施无保温时围护结构冬季总节约电能(空调制热)：
[0135]qd1-q
d2
＝1407.29-119.76＝1287.53(kwh)
[0136][0137]
即采用节能措施墙面无保温后，围护结构冬季节能91.5％。
[0138]
根据以上分析，机房使用750w的通信设备采取节能措施后，冬季节能效果显著。
[0139]
根据以上分析，预制机房使用750w的通信设备采取节能措施后，冬季基本上不用空调制热。
[0140]
还可以看出有节能措施无保温拼装机房冬季减少热负荷2832.55kj，节约空调电能1287.53kwh，墙面节能率为91.5％。
[0141]
特别是5-9月隔热减少太阳辐射的热负荷911.151kwh，减少空调制冷耗电量325.411kw.h。达到了降低能耗，节约成本的目的。
[0142]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。