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通信系统用户外机柜保温隔热性能

发表日期：2021年7月10日人气：1214 录入：admin

一、引言
　　通讯体系用野外机柜一般装置在野外无遮挡的环境，阳光辐射以及设备本身耗散的热量效果使得密封机柜内部温度有或许超出设备答应的范围，机柜内部电源、通讯体系设备长时间超负荷高温下运转，会引起元器件功能的下降，进而导致装置故障，影响整个体系的安稳性。因此在规划中，机柜的温控才能也是需求着重考虑的方面。
　　近年来，跟着通讯的开展，通讯基站体系设备功率越来越高，关于野外机柜的温控才能要求也越来越高。选用风扇空气对流进行换热的普通型机柜逐步筛选，而机柜空调和热交换器的运用，在机柜柜体中加入了保温隔热资料，可制作成无通风式机柜，整个机柜内部处于密闭状态，不再运用空气对流的散热方法，极大地进步机柜的保温隔热功能，这便是保温隔热型机柜。在YD/T1537-2015《通讯体系用野外机柜》中加入了新的检测指标-保温隔热功能实验（归纳传热系数），以评判野外机柜的保温隔热才能。进步机柜的保温隔热才能既能进步机柜的温控才能，又能改善机柜内设备运转环境，有用维护机柜内的设备，进步其安稳性和运用寿命，一起能下降温控体系耗能，也契合国家节能减排的要求。
　　二、柜的保温隔热才能
　　2.1机柜的归纳传热系数
　　归纳传热系数是评判野外机柜保温隔热才能的重要指标，其意义为机柜内外温差固定（规范要求为55℃，实际检测答应存在必定偏差）的情况下，单位时间内通过单位面积传递的热量，其公式为：
　　K逐个归纳传热系数，单位为W/(m2·℃)；
　　A逐个机柜内外表名义总面积，单位为平方米(m2)；
　　Tl逐个机柜外均匀温度，单位为摄氏度（℃）；
　　T2逐个机柜内均匀温度，单位为摄氏度（℃）；
　　P逐个均匀功耗。
　　关于一个野外机柜，归纳传热系数K数值越低则表示机柜保温隔热功能越好。内外表名义总面积A固定，机柜内外温差T2-T1固定，若想进步机柜的保温才能，只能想办法下降机柜内外的热量传递速度，从而下降单位时间机柜内电能的消耗P。关于怎么下降机柜的热量传递速度首要有以下两个方面：1、运用导热功能低的机柜资料；2、进步机柜密封功能。
　　2.2运用低导热功能的机柜资料
　　保温隔热型野外机柜柜体资料，一般选用三文治式型式资料，内外层为供给机械强度的面板资料，中心夹一层保温隔热资料。面板资料一般为彩钢板、玻璃钢和冷轧钢板，玻璃钢与保温隔热资料粘接功能很好，导热功能低，所以保温隔热功能很好，一般中心会加一层钢板以进步机械强度，可是因为价格昂贵，一般很少选用。运用冷轧钢板为面板资料的保温隔热型机柜，中心夹一层保温隔热资料，无粘接，即使粘接，粘接功能也比较差，钢板导热功能杰出，一切保温隔热功能较差，尽管机柜的机械强度耐受碰击方面很好，作为保温隔热型机柜却不是好的挑选，已很少运用。彩钢板相关于前两种资料机械强度较差，不耐受碰击，可是与保温隔热资料粘接功能杰出，导热性比冷轧钢板低些，保温功能杰出，一起价格适中，是现在保温隔热型机柜首要运用面板资料。
　　保温隔热型机柜的保温才能基本上由机柜运用的保温隔热资料决定，现在市面上的保温隔热资料有几十种，用于野外机柜的保温隔热资料一般有聚氨酯(PU)资料、聚苯乙烯（EPS）资料、酚醛树脂资料、岩棉资料、聚乙烯高发泡（PEF）资料等。聚氨酯(PU)资料导热功能较低，吸水率低，有不错的强度，结构安稳，与彩钢板、玻璃钢板面板有非常好的粘接性，具备非常好的全体性，是归纳功能最好的机柜保温隔热资料。可是，PU资料阻燃功能较差，需求在资料加入必定的阻燃剂以进步其阻燃功能。酚醛树脂资料导热功能较PU资料稍微高些，保温功能也比较好，粘接功能、机械强度、阻燃功能都比较好，也是一种很好的保温隔热资料。可是国内目前推广力度小，生产技术也较为落后，其保温功能略差于国外产品。聚苯乙烯（EPS）资料导热功能稍高，尽管与面板资料也属粘接杰出，可是会有不少缝隙，机械强度、阻燃功能尚可，作为机柜保温隔热资料勉强能够。因为造价低价，也有一些要求不高的机柜选用。岩棉资料、聚乙烯高发泡（PEF）资料因为资料软绵，缺少硬度，与面板资料粘接度较差，无法预制成保温隔热板，一般只作为填充资料，填入两面板间，因此要求面板强度非常高，一般只能用冷轧板作为面板资料。尽管阻燃功能很好，可是保温才能较低，在保温隔热机柜中比较少运用。
　　表1几种保温隔热资料的导热系数
　　关于机柜全体的保温隔热功能，机柜面板资料非决定要素，保温隔热资料才是决定性的，所以需挑选与保温隔热资料粘接杰出的面板资料。只有面板资料与保温隔热资料杰出粘接，资料之间才能够融为一体，进步机柜的全体密封性、安稳性和强度。至于机柜的阻燃功能要求不高，仅为B级要求，非首要考虑要素。密封功能杰出的聚氨酯彩钢板机柜归纳传热系数在1.4W/(m2·℃)左右，而聚苯乙烯彩钢板机柜归纳传热系数在2.5W/(m2·℃)左右，以内尺度为800mm×800mm×1800mm（内壁面积约为7m2）的铁塔机柜做保温隔热实验，则聚氨酯彩钢板机柜1小时耗能：
　　P1=KA(T2-T1)=1.4×7×55=539W·h=0.539kW·h
　　即每小时大约耗电量为半度多；聚苯乙烯彩钢板机柜1小时耗能：
　　P1=KA(T2-T1)=2.5×7×55=962W·h=0.962kW·h
　　则聚苯乙烯彩钢板机柜每小时耗电接近1度，可见聚氨酯资料的机柜在节能上比聚苯乙烯有很大的优势。
　　2.3进步机柜密封功能
　　密封功能关于野外机柜也是一个非常重要的功能，如果机柜密封功能欠好，长时间渗水或堆集尘埃会机柜内部部件生锈、卡壳等，下降体系运转功率，缩短其运用寿命，严峻的会甚至造成体系瘫痪。机柜的密封功能也会影响机柜的保温隔热才能，机柜密封杰出，削减机柜内部与机柜外部的空气对流，使得机柜内部环境安稳，能有用下降机柜温控体系的能耗。进步机柜的密封功能咱们应从以下几个方面考虑：
　　1）机柜需选用空调、热交换器换热方法的无通风式机柜，无通风式机柜可彻底密封与外界无直接对流，且不影响机柜内的温度控制。机柜内部规划，各空间组织合理，因为蓄电池舱需有排气孔排出废气，设备舱和蓄电池舱需用保温隔热板材严厉分开，机柜门、底板、顶板也应运用保温隔热资料，预留的进线孔排列排布合理易于布线，布线后易于密封。
　　2）机柜资料的挑选，咱们需挑选面板资料与保温隔热资料粘接杰出的资料，机柜资料粘接杰出，机柜具有全体性，中心缝隙少，密封功能就越高。用于装置的结构件、连接件尺度需资料杰出，尺度规范，一起密封资料如机柜门的密封剂、密封条、进线孔密封资料也需挑选密封杰出的资料。
　　3）机柜的装置，在装置机柜中应留意连接件、结构件与机柜板材是否装置的健壮、牢固，空调装置时用密封胶密封好，机柜门在封闭时密封条与机柜需能压实。
　　开有通风孔未彻底密封但通风孔有防尘棉（防尘等级为IP4X）的聚氨酯彩钢板机柜的归纳传热系数约为1.75W/(m2·℃)，同以内尺度为800mm×800mm×1800mm（内壁面积约为7m2）的铁塔机柜做保温隔热实验，则1小时耗能：
　　P1=KA(T2-T1)=1.75×7×55=674W·h=0.674kW·h
　　每小时耗电比彻底密封的机柜耗电量多了大概0.13度电。
　　三、结语
　　比照传统4G基站，5G设备功耗进一步加大，单站功耗预计到达4G的3～4倍，而在一个密闭狭小的空间内包容电源体系、BBU等设备，这就需求野外机柜有非常好的温控才能，为基站体系供给杰出的运转环境，保持通讯设备的平稳运转，进步通讯质量，一起能削减温控设备的能耗，起到节能减排的效果。寻觅更合适的机柜保温隔热资料以及进步机柜密封功能以进步机柜的保温隔热功能是野外机柜开展的一个方向。
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