В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций

Как увеличить энергоэффективность объектов связи?

Для удовлетворения потребностей современного общества в глобальных коммуникациях на сегодняшний день необходима организация доступа к высокотехнологичным онлайн-медиасервисам (современная цифровая телефонная связь и видеотелефония, цифровое телевидение высокой четкости, онлайн-видеонаблюдение и т.д.) как в проводных, так и в беспроводных сетях. Ситуация диктует повышенные требования к производительности телекоммуникационного оборудования. Тем самым обостряются проблемы, вызванные противоречием между постоянным увеличением потребления электроэнергии операторами как мобильной, так и фиксированной связи с одной стороны и возрастающими каждый год тарифами на электроэнергию (по официальным данным, в 2011 г. на 15%) – с другой. В этой сложной ситуации Правительством РФ высказано требование повысить энергосбережение и энергоэффективность предприятий (№ 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г.) и, что самое важное, не в ущерб качеству предоставляемых услуг.

Алексей Белоусов
технический директор Группы компаний "ПАУЭР ИНЖИНИРИНГ"

Стратегии применения

Можно выделить несколько основных стратегий применения современных технологий и технических решений для повышения энергосбережения и энергоэффективности объектов связи:

1. Установка счетчика электроэнергии и переход на оплату электроэнергии по факту, а не по установленной мощности.

2. Выбор эффективной системы электропитания:

применение ЭПУ с высоким КПД (не менее 92%);
использование ЭПУ с функцией экономичного режима работы выпрямителей. Данная функция предусматривает, что при понижении мощности нагрузки часть выпрямителей переводится в режим ожидания, тем самым распределяя нагрузку на оставшиеся в работе выпрямители для автоматического поддержания максимального КПД выпрямителей.

3. Использование альтернативных и возобновляемых источников электроэнергии в качестве основного источника электропитания. Такой вариант с резервным питанием от ДГУ или магистральных сетей будет в некоторых случаях предпочтителен (это зависит от состояния распределительной сети, особенностей размещения объекта связи и т.д.).

4. Снижение энергозатрат на систему охлаждения и кондиционирования.

5. Повышение энергоэффективности объектов связи путем организации системы мониторинга, позволяющей производить:

строгий расчет плановых показателей энергопотребления на очередной договорной период, что исключит начисление штрафов энергосбытовыми организациями за избыточное или недостаточное потребление мощности потребителем;
оперативную диагностику работоспособности оборудования и его перезапуск при необходимости;
анализ и контроль распределения нагрузки: система мониторинга поможет установить целесообразность подачи питания на то или иное оборудование объекта связи при изменениях общей нагрузки.

Меры, повышающие КПД

Системы охлаждения – основная статья потребления электроэнергии на станциях связи: их мощность часто соизмерима с мощностью, потребляемой телекоммуникационным оборудованием. Поэтому экономии энергозатрат в этой подсистеме объектов связи следует уделить особое внимание.

Сегодня новейшие коммуникационные сервисы, предлагаемые операторами связи, относятся прежде всего к сфере интернет-услуг. По результатам за 2010 г. Россия занимает второе место в мире по количеству пользователей Интернета, уступая лишь Германии. В прошлом году рынок только мобильного Интернета вырос на 18%. Причем активный рост наблюдается не только среди пользователей домашнего Интернета, но и в бизнес-сообществе, и особенно со стороны госструктур.

Прежде всего, нет необходимости напоминать о том, что при проектировании новых, а также переоснащении и эксплуатации действующих станций следует принять во внимание эффективность архитектуры кондиционирования помещения, а именно:

оптимизировать распределение тепловых потоков. Этого можно добиться, в частности, соответствующим расположением телекоммуникационных шкафов и с помощью локализованных изолированных "холодных" и "горячих" коридоров.
изолировать источники паразитного притока тепла в рабочее помещение, которые могут быть вызваны, например, неправильной прокладкой коммуникаций под полом или их недостаточной герметизацией;
предусмотреть возможность динамического регулирования воздушных потоков в рабочей зоне в зависимости от повышения/понижения теплоотдачи оборудования.

Указанные меры существенно повысят КПД, снизив затратность всей системы охлаждения.

Отметим ряд наиболее оптимальных, по нашему мнению, технических решений.

Системы естественного охлаждения

Базовые станции контейнерного типа (шелтеры) обычно комплектуются двумя сплит-системами: основной и резервной. Современное телекоммуникационное оборудование мобильной 3G- и 4G-связи в большинстве случаев не требует соблюдения строгих температурных режимов. Диапазон его рабочих температур составляет от +5 до +50 °С. Указанный режим могут обеспечить вентиляционные устройства естественного охлаждения. Такие системы в качестве основного источника охлаждения могут быть организованы на основе приточно-вытяжной вентиляции или теплообменника. Данное решение отличает низкое энергопотребление и минимальные затраты на проведение периодического технического обслуживания. Резервная инверторная сплит-система позволит осуществлять дополнительную коррекцию температур и влажности в помещении.

Приоритетное охлаждение оборудования, критичного к перегреву

Климатический шкаф для АКБ. Зачастую для экономии площадей аккумуляторные батареи (особенно герметизированные) устанавливаются в одном помещении с оборудованием связи и системами электропитания. Это требует увеличения мощности кондиционеров для поддержания оптимальной температуры эксплуатации АКБ – (20±5) °С, так как несоблюдение температурного режима резко сокращает срок их службы. Проблему можно решить, установив (в помещении станции или на прилегающей территории) специальный климатический шкаф, оснащенный кондиционером малой мощности.
Климатический шкаф для телекоммуникационного оборудования. Для безотказной работы оборудования на объектах фиксированной связи требуется соблюдение узкого температурного диапазона (от +5 до +25 °С). В этом случае климатические шкафы целесообразно использовать также и для размещения телекоммуникационного оборудования.

Дополнительным (или альтернативным) решением является замена традиционных кислотных аккумуляторов на никель-кадмиевые аккумуляторы.

В числе других преимуществ таких батарей – расширенный диапазон рабочих температур: от -25 до +45 °С (при определенных условиях эксплуатации и до +55 °С). Диапазон рабочих температур может быть расширен до -40 °С при использовании специального электролита (что имеет важное значение при размещении аккумуляторного отсека на улице).

Использование климатических шкафов вместо шелтеров

Все оборудование станции связи – система питания, телекоммуникационное оборудование и аккумуляторные батареи – может быть размещено в климатическом шкафу с термоизолированными отсеками (или нескольких таких шкафах, объединенных в модульную систему). В этом случае отпадает необходимость установки специального контейнера (шелтера) при развертывании объекта связи. Антивандальный климатический шкаф со встроенной системой контроля микроклимата (на базе кондиционера, приточно-вытяжной вентиляции или теплообменника) и с удаленным мониторингом обеспечит максимальную производительность и надежность работы всего установленного в нем оборудования.

Можно смело сказать, что применение климатических шкафов на объектах связи позволяет в значительной степени решить проблему климатической и антивандальной защиты телекоммуникационного и электропитающего оборудования и положительно сказывается на эффективности системы охлаждения станции, снижая общие затраты на энергопотребление.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2011
Посещений: 5476

Статьи по теме

Автор

Алексей Белоусов

технический директор Группы компаний "ПАУЭР ИНЖИНИРИНГ"

Всего статей: 1