基站越來越燙,！給它裝個液體"空調(diào)" 　

5G的腳步越來越近，數(shù)據(jù)流量需求持續(xù)猛增,，網(wǎng)絡(luò)負荷大幅增長,，基站耗電和設(shè)備散熱問題日趨嚴重。面對越來越"燙"的基站,，人們不禁在想,，它能否像數(shù)據(jù)中心一樣，引入水冷系統(tǒng)降溫,？

通信行業(yè)"老大哥"諾基亞把這事做成了,。最近，該公司在芬蘭的一棟公寓大樓里部署了全球首個液冷基站系統(tǒng),，并將回收的基站廢熱用于樓內(nèi)供暖,。諾基亞表示，采用液冷系統(tǒng)的基站可省電30%,，二氧化碳排放量減少80%,。

作為無線通信系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)信息樞紐，基站系統(tǒng)為什么需要冷卻,？液冷系統(tǒng)的技術(shù)原理是什么,？

制冷系統(tǒng)占基站耗電量的大頭

在通信網(wǎng)絡(luò)中，約80%的能耗來自基站,，它可謂是"耗電大戶",。如今，隨著基站數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)負荷的增加,，基站的耗電量不斷攀升,。

是誰消耗了如此多的電量呢？

"基站內(nèi)的制冷系統(tǒng)是導(dǎo)致耗電多的'真兇',。"天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備工程系主任張歡說,，基站承擔(dān)著處理和傳輸海量數(shù)據(jù)的重任，數(shù)據(jù)處理過程中會產(chǎn)生大量的廢熱,。為保障設(shè)備在恒溫下運行,、不因為溫度過高而宕機，制冷系統(tǒng)要不間斷地為基站降溫,。

"自從誕生以來,，基站大多采用傳統(tǒng)的空調(diào)制冷方式，這種降溫方式耗電量較大,。近年來,，海量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)流量需求激增，制冷設(shè)備也隨之增加,，于是基站耗電問題日趨嚴重,。"張歡解釋道，與目前大范圍應(yīng)用的4G技術(shù)相比,，未來5G網(wǎng)絡(luò)使用的頻段會更高,，最低也會在3GHz頻段以上。頻段升高會導(dǎo)致信號覆蓋范圍縮小,，就需要新建更多的基站,，以滿足信號的覆蓋要求，5G基站的數(shù)量可能是4G的2到3倍,。

"此外,，由于5G網(wǎng)絡(luò)承載的數(shù)據(jù)量大，基站設(shè)備釋放的熱量會隨之增多,，也就需要更多的冷卻設(shè)備,。"張歡說。

液冷比風(fēng)冷效率更高,、降溫更精準

由此可見,，在5G正式到來前，對基站冷卻系統(tǒng)進行節(jié)能改造,，顯得十分必要。

目前,，全球大多數(shù)基站采用空調(diào)制冷方式,，屬于風(fēng)冷式冷卻，即通過向基站室內(nèi)送冷風(fēng),，保持適宜的室內(nèi)溫度,。當(dāng)室外空氣溫度較低時，可將室外新風(fēng)過濾后,，直接送入基站室內(nèi),。當(dāng)室外新風(fēng)溫度不達標時，可用冷卻技術(shù)降低空氣溫度,，再將空氣送入基站室內(nèi),；如果上述方法都不奏效，就用空調(diào)機組降低溫度,。

"但是這種冷卻方式存在著明顯的弊端,，比較明顯的一點就是，不能實現(xiàn)精準控溫,。"張歡說,，"在高熱量密度的環(huán)境下，任何失誤或任何溫度、濕度失衡,，都可能在極短時間內(nèi)導(dǎo)致數(shù)據(jù)系統(tǒng)遭到破壞或數(shù)據(jù)丟失,。一旦出現(xiàn)這些問題，后期維修和賠償所需支付的費用是極高的,，因此基站需要更精準的冷卻系統(tǒng),。"

其實早在2017年，諾基亞就曾展示過貝爾實驗室的液冷基站技術(shù),。通過查閱資料,，記者了解到，這種液冷式冷卻方式的工作原理是,，利用裝有冷卻液的散熱管,，直接冷卻電子設(shè)備；冷卻液吸收熱量后,，液體溫度升高,，可將其用作供暖等；也可將熱量散給室外空氣,，使冷卻液溫度降低,，再將冷卻液送去電子設(shè)備的散熱管。

"液體是儲存和運輸熱量的優(yōu)質(zhì)介質(zhì),。在運輸同等熱量時,，輸送水的泵耗要遠小于輸送空氣的風(fēng)機能耗。同時,，在精準冷卻方面,，液冷冷卻要比風(fēng)冷冷卻更具優(yōu)勢。"張歡分析說,，"液冷技術(shù)不僅可減少風(fēng)機帶來的噪聲污染,，冷卻設(shè)備后的液體溫度約為50到60攝氏度，其可作為周邊建筑供應(yīng)生活熱水或用于冬季供暖,，大大提高了能量利用率,，達到精準冷卻、降低能耗的目的,。"

技術(shù)早已落地,，或于5G時代被大規(guī)模應(yīng)用

張歡表示，作為一項較為成熟的冷卻技術(shù),，液冷技術(shù)早已"飛入尋常百姓家",，目前在航空航天、汽車等領(lǐng)域得到了大規(guī)模應(yīng)用,。

20世紀30年代的液冷V型發(fā)動機以及美國F-18軍用機載設(shè)備,，都采用了微通道液冷系統(tǒng)；"阿波羅"航天計劃的產(chǎn)物之一——液冷服，它可使航天員在艙外活動期間不受溫度高低起伏的影響……

液冷技術(shù)在計算機領(lǐng)域的應(yīng)用也早已有之,。1964年至1990年,，全球大部分大型主機采用的冷卻方式都是液冷；2008年4月,，IBM展示了其首個采用水冷技術(shù)的超級計算機Power 575,，其中包含14個內(nèi)置水冷管道的服務(wù)器；在2009年國際超級計算機大會上,，綠色革命冷卻技術(shù)公司推出了礦物油冷卻技術(shù),，利用比熱容是空氣1200倍的一種礦物油對服務(wù)器進行冷卻，使冷卻耗能最高節(jié)省95%……

張歡認為,，若采用液冷技術(shù),，5G基站將具有更好的控溫環(huán)境。"相信在不久后,，隨著5G時代的到來,，液冷技術(shù)將在國內(nèi)的基站建設(shè)中得到大規(guī)模應(yīng)用。"她說,。

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