Hitaáskoranir 5G stöðva

Árið 2025 mun fjarskiptaiðnaðurinn neyta 20 prósenta af raforku heimsins og í farsímasamskiptanetinu eru grunnstöðvar helstu orkuneytendur og um 80 prósent af orkunotkuninni koma frá útbreiddum grunnstöðvum. Þéttari grunnstöðvar þýðir meiri orkunotkun, sem er mikil kostnaðaráskorun fyrir 5G net.

Hvað varðar uppbyggingu orku þýðir orkunotkun hærri kostnað og meiri óbeinan þrýsting á umhverfismengun. Frá sjónarhóli varmahönnunar eykst hitamyndun grunnstöðvarinnar og erfiðleikar við hitastýringu eykst skyndilega.

Verkfræðingar sem hafa starfað í samskiptaiðnaði vita að samskiptagrunnstöðvar eru venjulega settar upp á járngrind á húsþökum og háum stöðum í náttúrunni. Rúmmál og þyngd eru mikilvæg til að auðvelda uppsetningu búnaðar. Fyrir tilviljun eru orkunotkun, rúmmál og þyngd öll kjarnahönnunarskilmálar í varmahönnun.

Frá fyrri hönnunarvenjum er grunnstöðin dæmigerður lokaður náttúrulegur hitaleiðnibúnaður (utanhússnotkun krefst strangrar vatnsheldur og rykheldur). Eftir að hitinn er gefinn frá íhlutunum eru aðeins tveir staðir:

1. Frásogast af innri tækjum - hita er breytt í innri orku, sem veldur því að hitastig tækisins hækkar;

2. Vegna hitamunarins er hitinn fluttur frá háhitahlutnum yfir á lághitahlutinn - þegar hitastigið er stöðugt er hitaflutningshraði=hitamyndunarhraði.

Til að draga úr rúmmáli og þyngd vara hefur eftirspurn eftir hitauppstreymi slíkra vara þróast til að hámarka skilvirkni hitaflutnings og draga úr hitaflutningi hitauppstreymi í sama rými. Hitaflutningshitaviðnámið hér er skipt í innri hitaviðnám og ytri hitauppstreymi.

Minnkun á innri hitauppstreymi krefst hæfilegs flísaskipulags, þannig að hitagjafinn sjálfur sé nær hitaleiðnihúðinni. Þetta er samstarfsverkefni vélbúnaðarverkfræðinga og varmahönnunarverkfræðinga.

Frá efnislegu sjónarmiði þarf að beita hitauppstreymisefni á milli flísarinnar og húsnæðisins. 5G grunnstöðvar geta stuðlað að miklum framförum í hitauppstreymi efni, sem endurspeglast í eftirfarandi þáttum:

1. Lægsta mögulega hitaviðnám - krafist er meiri hitaleiðni og betri viðmóts bleyta;

2. Áreiðanleiki - grunnstöðvar eru notaðar í flóknu umhverfi utandyra, um allan heim, með hitastig á bilinu -40C~55C, og viðhald er erfitt eftir bilanir - framúrskarandi hitastöðugleiki, andstæðingur-sig, gegn sprungum

3. Nothæfi - 5G grunnstöðvar eru notaðar í miklu magni og margar flísar deila hitaleiðni undirvagnsins, sem krefst sjálfvirkni efnissamsetningar og álags sem myndast við samsetningarferlið.

Frá sjónarhóli hlífarinnar er orkunotkunin aukin og hanna þarf sanngjarnara uggaform til að passa við mikla orkunotkunarefnisstig grunnstöðvarinnar og efni með lægri þéttleika, betri hitaleiðni og sterka tæringarþol eru krafist. Notkun uppblástursplötunnar í grunnstöðinni byggist á mikilli hitaleiðni og lágum þéttleika. Vegna lágs þéttleika og mikillar varmaleiðnieiginleika verður beiting tveggja fasa flæðisafurða í grunnstöðvum sífellt umfangsmeiri. Aukning hálf-solid steypusteypu og annarra ferla hefur einnig stuðlað að því að bæta hitaleiðni steypuhlífarefna.

Skilvirkni náttúrulegrar hitaleiðni er takmörkuð. Með aukningu aflsins er einnig verið að rannsaka loftkælingu og vökvakælingu grunnstöðva. Þegar hitastigið er vel stjórnað bætir það ekki aðeins áreiðanleika vörunnar heldur dregur það einnig úr orkunotkun tækisins.