同样一台室外一体化机柜,放在山区有遮阴的位置,风扇方案常年能把柜内温度压在 35℃ 以下;挪到没有遮阴、正午顶面被晒透的收费站车道旁,到了下午风扇就一直转,柜内温度还在往上走。柜子尺寸一样,差别来自环境温度和柜里装了多少会发热的设备。
选型可以从三项开始:站点全年最高环境温度与受晒情况,柜内设备的发热量,柜体分成几个舱、每个舱装什么。三项定下来,再选风扇、热交换还是空调,最后才轮到启停阈值进技术条款。下面的阈值都取自室外一体化通信机柜的参数页,可以直接抄进报价单。
一、只按柜子大小选,最容易漏掉的是太阳得热和柜体结构
设备发热是最容易算的一笔:开关电源和 UPS 的转换损耗、交换机与业务设备、动环监控、照明,按设备清单加起来即可。容易漏掉的是另外两项。
第一项是太阳辐射。柜顶和侧面被晒到的部分把热量持续送进柜体,这部分热负荷和受晒投影面积、辐照强度、表面吸收率有关:深色吸热表面升得快,浅色或喷涂了防紫外线粉末的表面吸得少。它还要走一遍柜体结构才能进到柜内,隔热层、通风换热和再辐射都会打折。太阳得热没有现成的额定值可抄,只能按站点条件核算,算出来的数加进设备发热量,才是散热设备真正要处理的总量。
第二项是柜体结构。该机柜表面喷涂防紫外线粉末,采用双层隔热设计,户外条件下可抵御风沙、雨水与阳光辐射(室外一体化通信机柜)。按柜体制造工艺,制冷型温控柜体用大于等于 1.5mm 的热浸锌板加 10mm 保温棉,散热型温控柜体的板材只用热浸锌板。保温棉少让外界热量进来,也挡住柜内向外的热量;柜体越保温,靠柜壁散掉的部分越少,剩下的全落在散热设备上。
两项叠加上设备发热,就是现场的净散热需求。散热设备的额定能力按标准工况标注,现场高温、日照、安装空间局促都会把可用能力往下拉。同一个额定值,在不同站点上的余量可以差出很多。
二、三套可以直接用的启停点
参数页里,空调、风扇和热交换的启停设定用的是同一个基准——仓内温度:
| 散热方式 | 内循环 | 外循环启动 | 外循环停止 | 启停回差 |
|---|---|---|---|---|
| 空调 | 始终保持运转 | 仓内 35℃ | 仓内 30℃ | 5℃ |
| 风扇 | — | 35℃ | 27℃±4℃ | 8℃ |
| 热交换 | 始终保持运转 | 仓内 35℃ | 仓内 25℃ | 10℃ |
三种方式都在 35℃ 启动,启动线一致,停止线不同。空调停得最早,30℃ 就关,说明它能把柜温从 35℃ 往下拉到 30℃。
热交换要降到 25℃ 才停,回差 10℃,因为柜内外温差每缩小一点,它能搬走的热量就少一点。风扇停在 27℃±4℃,实际停机点落在 23℃ 到 31℃ 之间,写进条款时把 ±4℃ 一并写上;只写 27℃ 停止,验收时就容易和现场表现对不上。
空调和热交换的内循环是独立运行的:外循环停了,内循环仍在转,柜内空气持续被搅动,局部滞热被带走得快一些。这并不等于整仓温度处处一致,传感器放在哪、离热源和回风口多远,仍会读出不同的数。阈值最终按设备规定的传感器位置和各舱自己的测点确定,设备舱与电池舱尤其要分开读。
三、三种方式各自的边界
下面的分类沿用行业通用的散热方案介绍(风扇、空气-空气热交换、机柜空调三类),只用它区分对象,不引用其中的数值。
风扇:便宜,但不挡粉尘和湿气
风扇方案结构简单、初装成本低,靠强制气流把柜内热空气排出去。代价是柜内外空气直接连通,粉尘、盐雾、湿气会随气流进入柜体。风沙明显、沿海盐雾重或湿度常年偏高的站点,进到柜内的污染物要靠保养周期清理;滤网和散热片积灰后,会变成新的热源。风扇方案天然要开进风口,防护上限也就落在进风口和滤网的结构上。
热交换:风道隔离,但怕环境温度接近柜温
空气-空气热交换器的内外风道是隔离的,两股气流只通过换热芯壁面传热,不交换空气。无法接受外部空气进入的密闭机柜能兼顾防尘。它的限制在换热机理上:换热量取决于柜内外温差,环境温度越高、柜内允许温度越低,可用的温差就越小。夏季最高气温接近柜内允许温度时,热交换器能搬走的热量所剩无几,只能当辅助,靠空调兜底。停止点定在 25℃、回差 10℃,与这一机理对得上。
空调:能主动制冷,但要算电和凝结水
柜用空调通过制冷循环把柜温压到低于环境温度的水平,在高温站点和发热量大的站点上是能保证结果的那一类。代价有两项要提前算:压缩机与风机的持续耗电,以及凝结水的处理。目前的一体化智能机柜采用柜式空调一体化设计,无需安装室外机,冷凝水在机柜内自动蒸发并配有应急排水功能(一体化智能机柜特点以及优势);ETC 一体化智能机柜配的 DC48V 节能无水空调可以自产自消冷凝水,具备智能温控(ETC 一体化智能机柜)。冷凝水优先在机柜内自动蒸发,同时保留应急排水功能;集水盘、排水接管与现场防漏措施是否另行设置,仍需按实际安装条件确认,巡检时也要看蒸发路径和应急排水口是否畅通。用电方面,空调多了压缩机这一环,用电量要按压缩机与风机的运行时长、站点电价单独测算;三种方式之间差多少,以同工况功率和现场温控记录为准,不要凭感觉写进条款。
还有一种情形容易混淆:一体化智能机柜在空调故障时由前顶部送风模块向下送风、后顶部排风模块向外排热风,柜内积热超过 35℃ 时自动打开风口引入外界新风换热(同上)。这是故障兜底,不作为正常运行的散热方式写进条款。
四、舱体不同,阈值也要分开写
上面三套参数都是仓内温度口径,但条款里常没写清指的是哪个仓。该机柜按舱内设备可分为设备舱、电池舱和混合仓(综合设备舱),多舱结构还可组合成双舱或三舱。
设备舱与电池舱的差别不只是发热量。设备仓和蓄电池仓用隔板分开,便于设备空间的隔热;蓄电池仓外侧贴保温棉、配遮阳罩,柜体上还设排气装置,用于释放蓄电池产生的危害气体(室外一体化机柜的组成和优点)。设备舱发热集中、保温层薄,电池舱自身发热小、保温厚,还要考虑气体排放。
按机柜的组装方式,温控也分类型:基站型机柜的设备仓采用通风散热、可选装热交换器,蓄电池柜另有采用半导体制冷方式的配置(路边型机柜无此配置)。空调外循环的 35℃/30℃、热交换的 35℃/25℃,是设备类舱体的设定,不能原样搬到电池舱。
若整柜只写一个 35℃ 启动、30℃ 停止的空调阈值,双舱结构就会对不上。设备舱到 35℃ 时柜内还有余量,电池舱因自身发热小、保温厚、温度反应慢,可能早就跨过启动线,空调为一个并不需要制冷的舱体白白工作;阈值按电池舱的宽范围放宽,设备舱在高温天又要拖到更高温度才等到降温。结果不是设备过热,就是被过度降温。
混合仓里设备、电源和电池在同一空间时,按允许温度更低的那类设备反推启动点,再把电池区和设备区的温度测点分别引出。该机柜具备动力与环境监控,能对温度、湿度、烟雾等告警并上传(同上)。一套空调对应一个混合仓时,两路温度记录也能看出高温时段是哪一区被拖高。
五、IP55 属于空调,不属于整柜
ETC 一体化智能机柜的 DC48V 节能无水空调标注防水等级为 IP55(ETC 一体化智能机柜)。这个等级属于空调这台设备,不是整柜的防护等级。按 IEC 60529 外壳防护等级标准的编码含义,IP55 的第一位 5 指防尘但不完全阻止进尘,第二位 5 指防各方向喷水,不包括浸水。整柜防护取决于柜体的开孔、穿线、门缝密封和空调安装面,与空调自身的等级是两件事。条款里把等级明确挂到空调或该段柜体上,比笼统在整柜一栏写 IP55 更经得起验收,也能避免现场按空调等级判断整柜能否冲洗。
六、五栏表:环境—发热量—舱体—散热方式—启停阈值
| 环境(最高气温/受晒) | 设备发热量 | 舱体类型 | 散热方式 | 启停阈值(仓内温度) |
|---|---|---|---|---|
| 高温,无遮阴、顶面直晒 | 大(业务设备与电源损耗多) | 设备舱 | 空调 | 外循环 35℃ 启动、30℃ 停止;内循环常转 |
| 高温,粉尘或盐雾明显 | 中等 | 设备舱(需密闭) | 热交换 | 外循环 35℃ 启动、25℃ 停止;内循环常转 |
| 温和、有遮阴,粉尘较少 | 小 | 设备舱或配线区 | 风扇 | 35℃ 启动、27℃±4℃ 停止 |
| 高温,设备与电池分舱 | 设备发热大,电池发热小 | 双舱(设备舱+电池舱) | 设备舱空调,电池舱独立温控 | 按舱分别设定,不写整柜单一阈值 |
| 高温,设备与电池同一空间 | 大 | 混合仓(综合设备舱) | 空调 | 按允许温度较低设备反推,两区测点分开记录 |
表里前两栏先填,第三、四栏和阈值才有依据。环境温和、发热量小的站点直接上空调,多花的是电费与维护;高温站点只在风扇方案上做文章,柜内温度到下午就压不住。
七、写进报价和技术条款的动作
拿到一份室外站点清单,按顺序做四件事:查站点历史最高气温与正午受晒情况,算设备发热量与太阳得热的合计,确认舱体是设备舱、电池舱、混合仓还是多舱组合,再按五栏表匹配散热方式和阈值。阈值写成“仓内温度 35℃ 启动、30℃ 停止”这样的完整表述,并注明是哪个舱;风扇必须带 27℃±4℃ 的容差。
需要配置评估或成套报价时,把这四项一起给出:站点最高环境温度与受晒条件、舱体组合、设备清单与总发热量、安装位置与进风条件。可以对照室外一体化通信机柜的参数逐项核对,也可参照ETC 门架一体化智能机柜配置逐项核对的方式,把每一项写进核对表。若是双路进线、备电时长与 ODF 芯数一起下料的项目,散热与阈值最好和配电、备电同表下手,ETC 室外一体化机柜的设计思路里的功能模块化列法可以照着用。
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