寒冷地区移动通信机房楼采暖方式的研究

1、寒冷地区移动通信机房楼采暖方式的研究简 介： 针对寒冷地区通信机房楼可以采用的采暖系统形式及其利弊进行分析;结合现在实行的能源政策对几种采暖系统的综合性能做出比较。 关键字：通信机房 电采暖 初投资 运行费用1前言通信机房楼是一种以通信机房为主体的通信建筑。通信机房楼通信机房中有许多设备发热量很高的机房，由于发热量很大，通常情况下高发热机房冬季无须供暖。鉴于通信机房楼的特殊性，采暖地区通信机房楼应采取何种采暖热源？系统的初投资和运行费用的关系如何？这正是本文要讨论的问题。2采暖系统及热源的种类2.1热源种类在寒冷地区，采暖系统所采取的热源通常有以下几种：2.1.1燃煤热水锅炉由于环保的要求，市

2、区内小型散煤热水锅炉已经被禁止使用。散煤热水锅炉的最小容量以被限制在14.4 兆瓦以上。某些特殊地段，如风景区禁止使用燃煤锅炉。2.1.2燃油、燃气热水锅炉燃料为清洁能源，自动化程度高，设备的初投资和运行费用较高。2.1.3带蓄能装置的电热锅炉该锅炉使用交流电为热源清洁能源，其蓄能装置能够使其夜间用电加热，白天对采暖系统供热。其优点是可以享受优惠的低谷电价，可以节省运行费用。但是系统复杂，初投资较高。2.1.4电热式散热器该散热器直接采用交流电，用温控器对散热器进行温度调节。该系统可以实现分室调节。在采暖用电超过300kw.h时，用户也可以享受优惠的民用电价。2.2采暖系统的形式2.2.1燃煤

3、锅炉热水采暖系统该系统以95-70热水为热媒，将锅炉的热量通过热媒传递到散热器，散热器散热达到采暖的目的。2.2.2燃油、燃气热水锅炉采暖系统与燃煤热水锅炉不同的是该锅炉采用清洁能源，因此其容量不受政府环保、规划部门的控制。但是，燃油、燃气热水锅炉的燃料都具有危险性，对通信楼的安全不利。2.2.3带蓄能装置的电热热水锅炉采暖系统该系统为电热热水锅炉与蓄能装置的组合，蓄能装置又分为高温水蓄能装置（130）和普通温水蓄能装置（95）二者的区别在于机组占地面积的大小和投资的多少。一般来说，高温水蓄能装置（130）占地小，但投资较高；普通温水蓄能装置（95）占地面积大，相对于高温水蓄能装置来说占地面积

4、较大。该系统主要的特点是利用夜间的低谷电价运行，减少了用电高峰。目前，国家电力部门提倡利用低谷电量的做法，已经有相关的政策出台，利用低谷电采暖可享受优惠的电价。相对来说减少了运行费用。室内采暖系统与燃煤锅炉热水采暖系统相同。2.2.4电热式散热器采暖系统该系统的特点是利用电热式散热器直接将电能转化为热能。不需要建设锅炉房。每组电热式散热器可利用温控器控制室内温度，因而可以实现对每一个房间的分室温度控制。2.2.5 低温辐射电热膜采暖系统该系统的特点是利用低温辐射电热膜采暖,与电热式散热器采暖系统不同的是电热膜的外层还需进行装修处理,单位造价高于电热式散热器采暖系统。2.2.6发热电缆采暖系统该

5、系统与低温辐射电热膜采暖系统相近，是由发热电缆直接将电能转化为热能。发热电缆的外层也需装饰处理，单位造价较高。3采暖系统的综合性能及经济比较3.1基础数据3.1.1采暖热负荷以哈市某机房楼为例:该楼建筑面积5080 m2,采暖热负荷285.898kw,单位面积热负荷56.279w/ m2。3.1.2采暖包烧费：根据黑龙江省城市供热条例的规定，无计量表的供热收费，按建筑面积和建筑层高3.2米为基数计收。层高每超过0.1米加收基本热价的3%。哈尔滨市基础热价为31.15元,若移动通信机房楼的平均层高按4.2米,则移动通信机房楼的热费为:F=31.15+(4.2-3.2)/0.1X3%X31.15=

6、40.495（元/ m2）3.1.3电价哈尔滨市的电价分为民用电价、工业电价及优惠电价等多种电价：· 民用电价为0.399元 · 对集中电锅炉等电采暖设备，在执行民用电价的基础上再降0.04元。 · 对低谷用电继续优惠，电价执行民用电的基础上再降0.10元。 3.1.4采暖期为180天。3.1.5每天采暖计算时间为8小时。3.2高发热机房的设备散热量由于和兴机房设备的用电量无法实际测量，故本文中的设备发热量是按设备资料中的数据计算得到。以某机房楼三楼移动交换机房为例，计算见下表：表-1序号设备名称机架数量单架功率kw功率之和kw机架尺寸mm机架占地面积m2备注1爱

7、立信470.47722.4600x40011.282华为141.2817.9800x5506.163洲际3800x6001.44合计40.3三楼移动机房面积为491 m2,采暖负荷为13.2kw。现在的设备安装所占(包括走道)面积不超过机房面积的1/3。设备发热量却是该机房采暖热负荷的3倍。高发热机房占通信机房楼的比例为近30%（30%=491x3/5080）。3.2.1高发热机房可节省的运行费用以某通信机房楼为例：二层、三层、五层为高发热机房，其热负荷为：Q=13890+13230+29280=56400W=56.40kw可节省运行费用：1)虽然高发热机房冬季不需要供热,但是包烧费是以建筑面

8、积计算的。所以交包烧费的情况下不节省包烧费。包烧费=5080X40.5=205,740(元)2）燃油燃气锅炉运行费用：燃油锅炉采暖期耗油量=采暖天数x运行时间x锅炉耗油量=180x8x33.12=47692.8(Kg)按每公斤0#柴油3.4元的平均价格计算,燃油费用=47692.8x3.5=166,924.8(元);单位面积供暖费用=166,924.8/5080=32.5(元/平方米);燃气锅炉采暖期耗气量=采暖天数x运行时间x锅炉耗气量=180x8x79=113760(立方米)按国内城市煤气平均价格1.35元/立方米计算,燃气费用=113760x1.35=153576(元)单位面积供暖费用=

9、153576/5080=30.2(元/平方米)2)蓄能电锅炉热水系统运行费=180X8X(285.89-56.4)/0.9X0.299=109,788(元)节约电费=180X8X56.4X0.299=81,216(元)3)电热式散热器等系统运行费=180X8X(285.89-56.4)/0.9X0.359=131,819(元)节约电费=180X8X56.4X0.359=97,514(元)各种采暖系统性能综合比较表-2序号系统名称采暖燃料综合造价元/m2运行费用元/ m2期机房面积优惠电价元安全性大致使用年限1燃煤锅炉热水系统煤9040.5需要安全10-152燃油气锅炉热水系统气油1051053

10、0.232.5需要需要有危险15-203蓄能电锅炉热水系统电36421.6需要0.299安全15-204电热式散热器系统电223.525.9不需要0.359安全10-155电热膜采暖系统电263.525.9不需要0.359安全10-156发热电缆采暖系统电263.525.9不需要0.359安全10-153.3初投资比较3.3.1燃煤锅炉热水系统:初投资:（室内系统+锅炉房）=（45+45）X5080=457,200（元） 3.3.2燃油燃气锅炉采暖系统初投资: （室内系统+锅炉房）=（45+60）X5080=533400（元）3.3.3城市供热管网:城市供热管网热费与锅炉供暖系统热费相同,不同

11、的是:用户接热网需要另外交管网建设费和管网工程费及设计费。管网建设费按建筑面积收取，不同地区有差异，一般为50元/m2；管网工程费及设计费根据工程量的大小计算。3.3.4蓄能电锅炉热水系统：初投资:（室内系统+锅炉房+电外网）=（45+165）X5,080+780,000=1,618,245（元）注:外部电网工程增加费包括:电缆敷设+变电系统+高抵压配电柜等，电缆长度按2km计。3.3.5电热式散热器系统初投资:（室内系统+电外网）= 70X5,080+780,000=1,135,600（元）3.3.6电热膜、发热电缆系统110x5,080+780,000=1,338,800（元）4结论4.1

12、各种采暖系统的运行费用及初投资的经济比较见下表：各种采暖系统投资综合比较表表-3序号系统名称采暖燃料综合造价元/m2运行费用元/ m2期机房面积初投资万安全性1燃煤锅炉热水系统煤9040.5需要45.7安全2燃油气锅炉热水系统油气10510532.530.5需要需要53.3453.34有危险3城市热网热水系统<9040.5<45.7安全4蓄能电锅炉热水系统电36421.6需要161.8安全5电热式散热器系统电223.525.9不需要113.56安全6电热膜采暖系统电263.525.9不需要133.8安全7发热电缆采暖系统电263.525.9不需要133.8安全4.2需要说明的问题4.2.1根据以上的数据计算,电采暖系统的运行费用低于普通热水采暖系统的运行费用。这一计算结果与当前电力部门的售电优惠政策有关，还与当前电力的供过于求的现状有关。全国电力的供求关系有较大的差别，南方的一些发达地区电力还是求大于供的。对于峰谷电价的鼓励与优惠的政策全国是统一的。4.2.2另外，火力发电的效率一般为39%（包括锅炉、发电机组、输变电网等的损失）。从能源的利用率和国家宏观经济来说，采用电采暖不如燃煤锅炉热水供暖经济。但是从企业降低运营成本的角度来说，应根据当地的能源政策、地方宏观经济的发展情况来确定采暖