严寒/寒冷地区通信基站动态能耗模拟及围护结构节能优化

【摘要】：科技的发展引领我国的移动通信事业步入了一个高速发展的时代,整个通信行业所消耗的能源随之剧增。其中通信基站耗电占整个通信行业总耗电的70%以上,电能消耗巨大。通信基站是通信系统的枢纽,其内部配备了较多的通信设备,散热强烈。而基站内部温湿度和洁净度等环境参数不仅直接影响着通信设备的可靠运行和使用寿命,更关系到通信的顺畅与安全。因此,通信基站空调系统的运行与管理是推进基站节能、实现节能减排的关键举措之一。由于基站本身的特点,对其热特性进行试验研究和实测研究都有较大难度,因此需要借助简易而高效的分析工具,从综合的角度出发,把围护结构热工特性的设置到空调采暖设备的选择、自然冷源的利用等诸因素涵盖在内,对通信基站的能耗问题进行系统的分析评价。 本文从基站空调能耗与围护结构的关系出发,根据现有移动通信基站的围护结构特征,结合基站本身的特点和实际的运行数据,开发了通信基站专用的能耗动态模拟软件,并通过实测验证所建立的软件模型可以充分体现通信基站内热环境的动态变化规律,具有实际应用的可行性。利用该软件对严寒及寒冷地区四种主要类型的通信基站进行全年的能耗动态模拟,分析与探讨基站围护结构的节能优化热工参数,并对节能优化前后的基站空调运行费用进行比较分析。主要研究内容为:(1)开发针对通信基站的能耗动态模拟软件,并对其进行验证;(2)选取实际的典型通信基站进行能耗测试与分析;(3)对严寒、寒冷地区的通信基站进行能耗的动态模拟,得到围护结构的节能优化推荐热工值。 针对不同地区不同类型的新建基站和已有基站,本研究具有实际的应用指导作用,并可为今后通信基站节能标准的制定提供理论依据与数据支持。 【关键词】：移动通信基站 能耗动态模拟 围护结构 节能设计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义8-10
• 1.1.1 课题来源8
• 1.1.2 课题研究的目的和意义8-10
• 1.2 国内外相关研究现状10-13
• 1.2.1 通信基站节能措施的国外研究现状10-11
• 1.2.2 通信基站节能措施的国内研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容13-15
• 第2章 通信基站能耗动态模拟的模型建立与软件开发15-37
• 2.1 移动通信基站能耗动态模拟软件的开发背景15-17
• 2.1.1 现有建筑能耗模拟软件简介15-16
• 2.1.2 现有能耗模拟软件应用于移动通信基站能耗动态模拟的问题16
• 2.1.3 软件开发的研究方法及技术路线16-17
• 2.2 通信基站能耗动态模拟的模型计算原理17-27
• 2.2.1 基站内墙体表面的热平衡17-21
• 2.2.2 基站内空气的热平衡21-24
• 2.2.3 基站网络通风与室温的耦合计算24-27
• 2.3 通信基站能耗动态模拟软件的开发与操作简介27-36
• 2.3.1 通信基站能耗动态模拟的软件开发27-29
• 2.3.2 通信基站能耗动态模拟软件的操作简介29-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第3章 通信基站能耗动态预测模型的验证37-50
• 3.1 典型通信基站的现场性能测试37-48
• 3.1.1 典型通信基站简介37
• 3.1.2 气密性测定37-43
• 3.1.3 环境参数连续实测43-48
• 3.2 通信基站能耗动态预测模型的验证48-49
• 3.2.1 实测数据资料导入48
• 3.2.2 模型验证的结果与分析48-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第4章 严寒及寒冷地区通信基站围护结构节能优化50-68
• 4.1 建筑气候分区概述50-53
• 4.2 严寒地区通信基站围护结构节能优化53-58
• 4.2.1 严寒Ⅰ区通信基站围护结构节能优化53-57
• 4.2.2 严寒Ⅵ区、Ⅶ区通信基站围护结构节能优化57-58
• 4.3 寒冷地区通信基站围护结构节能优化58-60
• 4.3.1 寒冷Ⅱ区通信基站的模拟结果58-59
• 4.3.2 寒冷Ⅵ区、Ⅶ区通信基站的模拟结果59-60
• 4.4 严寒地区与寒冷地区通信基站模拟结果的总结比较60-65
• 4.4.1 平均全年总负荷的总结比较60-64
• 4.4.2 基站围护结构平均传热系数的比较64-65
• 4.5 通信基站的空调运行费用分析65-66
• 4.6 本章小结66-68
• 结论68-70
• 参考文献70-73
• 附录73-77
• 攻读学位期间发表的学术论文77-79
• 致谢79

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