采用抽熱與換熱制冷相結(jié)合的節(jié)能基站機房及其冷卻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動基站機房環(huán)境溫度控制裝置，尤其涉及一種采用抽熱與換熱制冷相結(jié)合的節(jié)能基站機房及其冷卻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于移動基站機房內(nèi)設(shè)備密度大、發(fā)熱量大，電子設(shè)備對環(huán)境的溫、濕度及含塵濃度等都有一定要求，機房中的設(shè)備在實際使用過程中會散發(fā)大量的廢熱，如果無法及時排除這些熱量，高溫環(huán)境可能會降低設(shè)備的運行效率、甚至導(dǎo)致設(shè)備運行故障等問題；因此，該類機房需要常年供冷，機房必須在與外界隔絕的條件下，通過空調(diào)系統(tǒng)降低機組溫度。
[0003]目前現(xiàn)有的機房普遍采用舒適性空調(diào)連續(xù)運行來調(diào)控室內(nèi)的溫度。這種溫控方式雖然能夠滿足機房溫控的要求，但是耗能較大，造成運行成本較高。隨著通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，通信基站機房的用電成本也在逐年上長，而空調(diào)系統(tǒng)是通信基站耗電的主要設(shè)備，在耗能量方面甚至達到了與機組相同的比例，致使?fàn)I運成本居高不下，通信基站中龐大的空調(diào)耗能成了通信企業(yè)最為棘手的事情。面對機房用戶的需求，通信基站空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能減排已成為通信業(yè)的共識，如何采用正確合理的綜合解決方案可以有效減少空調(diào)的功率和運行時間，在節(jié)約空調(diào)用電的同時延長空調(diào)的使用壽命，保證通信基站電子設(shè)備正常工作，提高能源利用率，保護環(huán)境，減輕國家能源的供需壓力，已成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明利用超導(dǎo)熱管原理，采用抽熱與換熱制冷相結(jié)合的方式，提供了一種高效、節(jié)能、環(huán)保的節(jié)能基站機房。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0006]實施例一:一種采用抽熱與換熱制冷相結(jié)合的節(jié)能基站機房，包括:基站機房，基站機房為密閉結(jié)構(gòu)；基站機房內(nèi)設(shè)置有若干機柜，用于放置工作時發(fā)熱的電子設(shè)備；換熱制冷空調(diào)一體機，用于調(diào)控基站機房內(nèi)溫度；還包括智能控制器，用于控制整個系統(tǒng)的工作；
[0007]換熱制冷空調(diào)一體機設(shè)置在基站機房的墻體上，換熱制冷空調(diào)一體機帶有對向基站機房內(nèi)側(cè)的內(nèi)換熱器，以及對向基站機房外側(cè)的外換熱器，內(nèi)換熱器與外換熱器相互隔離，沒有空氣交流；內(nèi)換熱器與外換熱器之間通過超導(dǎo)熱管連接，還包括抽熱系統(tǒng)。換熱制冷空調(diào)一體機的位置設(shè)置可以是在基站機房內(nèi)側(cè)或外側(cè)，也可以是內(nèi)換熱器在基站內(nèi)側(cè)，外換熱器在基站外側(cè)，只要保證內(nèi)換熱器與基站機房連通，并且內(nèi)換熱器與外換熱器相互密封即可。換熱制冷空調(diào)一體機根據(jù)外環(huán)境溫度和機柜內(nèi)溫度的不同在換熱模式和制冷模式中切換，換熱模式時幾乎沒有能耗。
[0008]進一步的，所述換熱制冷空調(diào)一體機的內(nèi)換熱器上部設(shè)置有內(nèi)進風(fēng)口，下部設(shè)置有內(nèi)出風(fēng)口 ；所述換熱制冷空調(diào)一體機的外換熱器下部設(shè)置有外進風(fēng)口，上部設(shè)置有外出風(fēng)口 ；內(nèi)出風(fēng)口處設(shè)置有內(nèi)風(fēng)扇，外出風(fēng)口處設(shè)置有外風(fēng)扇。內(nèi)風(fēng)扇和外風(fēng)扇用于帶動基站機房內(nèi)外的空氣流動。并且由于熱空氣上升，冷空氣下降的原理，將內(nèi)出風(fēng)口設(shè)置在下部，外出風(fēng)口設(shè)置在上部。
[0009]進一步的，基站機房底部設(shè)置有出風(fēng)風(fēng)道，機柜下方設(shè)有下出風(fēng)口，下出風(fēng)口連通出風(fēng)風(fēng)道，出風(fēng)風(fēng)道的一端連接換熱制冷空調(diào)一體機的內(nèi)出風(fēng)口，另一端送入機柜內(nèi)。內(nèi)出風(fēng)口吹出的冷風(fēng)經(jīng)過出風(fēng)風(fēng)道送到下出風(fēng)口從而冷卻機柜中的設(shè)備。
[0010]進一步的，所述抽熱系統(tǒng)包括基站機房頂部設(shè)置的導(dǎo)風(fēng)管，以及導(dǎo)風(fēng)管內(nèi)部設(shè)置的若干集熱散熱器；該導(dǎo)風(fēng)管與基站機房之間為密封連接，導(dǎo)風(fēng)管連通外界自然風(fēng)；集熱散熱器與機柜一一對應(yīng)。優(yōu)選的，導(dǎo)風(fēng)管的出風(fēng)口設(shè)計為向上開口，熱空氣向上排出，并在導(dǎo)風(fēng)管的出風(fēng)口處設(shè)置擋雨出風(fēng)罩，防止導(dǎo)風(fēng)管積水受潮。
[0011]進一步的，集熱散熱器通過超導(dǎo)熱管連接機柜內(nèi)部的發(fā)熱設(shè)備。實踐中，為防止小功率發(fā)熱設(shè)備二次受熱，大功率的發(fā)熱設(shè)備都會設(shè)置在機柜上方，小功率發(fā)熱設(shè)備放置在大功率發(fā)熱設(shè)備的下方。由于大功率發(fā)熱設(shè)備中的熱量很難散去，因此在大功率發(fā)熱設(shè)備的上方設(shè)置超導(dǎo)熱管，快速將熱量傳導(dǎo)給集熱散熱器，集熱散熱器中的熱量進而被流動的冷空氣帶走。為保護機柜設(shè)備，我們將集熱散熱器設(shè)置在機房上方的密封導(dǎo)風(fēng)管中，并且在超導(dǎo)熱管通孔處設(shè)置密封圈，保證機柜密封性，防止機柜受潮。
[0012]進一步的，集熱散熱器內(nèi)部設(shè)有集散熱器溫度傳感器，集散熱器溫度傳感器連接智能控制器。
[0013]進一步的，所述的導(dǎo)風(fēng)管一端設(shè)置有強力風(fēng)扇，智能控制器控制強力風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。智能控制器通過集熱散熱器溫度傳感器檢測的集熱散熱器溫度高低，控制強力風(fēng)扇的速度。
[0014]進一步的，所述超導(dǎo)熱管為單向超導(dǎo)熱管。熱量僅能從機柜內(nèi)向外部傳送。
[0015]本發(fā)明實施例二:提供了一種采用抽熱與換熱制冷相結(jié)合的節(jié)能基站機房的冷卻方法，包括以下步驟:
[0016](一 )智能控制器開啟強力風(fēng)扇，并監(jiān)控機柜溫度傳感器和集散熱器溫度傳感器檢測到的溫度，導(dǎo)風(fēng)管內(nèi)產(chǎn)生氣流；
[0017](二)超導(dǎo)熱管將發(fā)熱設(shè)備的熱量傳導(dǎo)給集熱集器，進而通過導(dǎo)風(fēng)管內(nèi)的氣流冷卻集熱散熱器，進而冷卻發(fā)熱設(shè)備；
[0018](三)當(dāng)基站機房外環(huán)境溫度和機柜溫度傳感器檢測到的機柜溫度均在預(yù)設(shè)溫度以下時，智能控制器控制換熱制冷空調(diào)一體機工作在換熱模式；
[0019](四)當(dāng)基站機房外環(huán)境溫度或機柜溫度在預(yù)設(shè)溫度以上時，智能控制器控制換熱制冷空調(diào)一體機工作在制冷模式；
[0020](五)智能控制器將基站機房內(nèi)各個機柜和集熱散熱器的實時溫度傳輸?shù)交竟芾碇行?，并在機柜溫度或集熱散熱器溫度超過警報值時發(fā)出警報。
[0021]進一步的，在換熱模式時，通過內(nèi)風(fēng)扇、外風(fēng)扇與單向?qū)岬某瑢?dǎo)熱管將基站機房內(nèi)的熱量交換到外面，經(jīng)過熱交換后的冷風(fēng)由換熱制冷空調(diào)一體機的內(nèi)出風(fēng)口經(jīng)過出風(fēng)風(fēng)道送到下出風(fēng)口從而冷卻機柜中的設(shè)備；
[0022]在制冷模式時，換熱制冷空調(diào)一體機相當(dāng)于制冷空調(diào)，低溫冷風(fēng)從內(nèi)出風(fēng)口吹出，經(jīng)過出風(fēng)風(fēng)道送到下出風(fēng)口從而冷卻機柜中的設(shè)備。
[0023]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0024]1.采用兩套獨立的冷卻系統(tǒng)，相互沒有干擾；
[0025]2.以抽熱為主，以被動方式抽出設(shè)備發(fā)熱的50-70%熱量，用空氣交流的方式將其排放出去，高效節(jié)能；
[0026]3.當(dāng)環(huán)境溫度或基站溫度過高時，換熱制冷空調(diào)一體機還可以作為普通空調(diào)制冷，一機多用；
[0027]4.在環(huán)境溫度低于一定溫度時，換熱制冷空調(diào)一體機僅靠熱管換熱制冷空調(diào)的換熱方式將機房、機柜的熱量交換到機房外；
[0028]5.自動化智能化控制，便于遠程監(jiān)控與調(diào)試。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實施例示意圖；
[0030]其中:1-基站機房，2-機柜，3-換熱制冷空調(diào)一體機，4-密閉導(dǎo)風(fēng)管，5-超導(dǎo)熱管，6-發(fā)熱設(shè)備，7-集熱散熱器，8-下出風(fēng)風(fēng)道，9-強力風(fēng)扇，10-擋雨出風(fēng)罩，11-機柜溫度傳感器，12-智能控制器，13下出風(fēng)口，14-集散熱器溫度傳感器，15-內(nèi)進風(fēng)口，16-內(nèi)出風(fēng)口，17-外進風(fēng)口，18-外出風(fēng)口，19-壓縮機，20-密封圈。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0032]實施例1:
[0033]一種采用抽熱與換熱制冷相結(jié)合的節(jié)能基站機房，包括:基站機房1，基站機房I為密閉結(jié)構(gòu)；基站機房I內(nèi)設(shè)置有若干機柜2，用于放置工作時會發(fā)熱的電子設(shè)備6 ;換熱制冷空調(diào)一體機3，用于調(diào)控基站機房I內(nèi)溫度；還包括智能控制器12，用于控制整個系統(tǒng)的工作；
[0034]本實施例中，換熱制冷空調(diào)一體機3的位置設(shè)置在基站機房I內(nèi)側(cè)墻體上，換熱制冷空調(diào)一體機3帶有對向基站機房I內(nèi)側(cè)的內(nèi)換熱器，以及對向基站機房I外側(cè)的外換熱器，內(nèi)換熱器與外換熱器相互隔離，沒有空氣交流；內(nèi)換熱器與外換熱器之間通過超導(dǎo)熱管5連接。該超導(dǎo)熱管5為由內(nèi)換熱器向外換熱器單向?qū)岬某瑢?dǎo)熱管5。
[0035]所述換熱制冷空調(diào)一體機3的內(nèi)換熱器上部設(shè)置有內(nèi)進風(fēng)口 15，下部設(shè)置有內(nèi)出風(fēng)口 16;內(nèi)出風(fēng)口 16處設(shè)置有內(nèi)風(fēng)扇，基站機房I內(nèi)部氣體從內(nèi)進風(fēng)口 15流入，降溫后從內(nèi)出風(fēng)口 16流出。所述換熱制冷空調(diào)一體機3的外換熱器下部設(shè)置有外進風(fēng)口 17，上部設(shè)置有外出風(fēng)口 18 ;外出風(fēng)口 18處設(shè)置有外風(fēng)扇，基站機房I外部氣體從外進風(fēng)口 17流入，升溫后從外出風(fēng)口 18流出。
[0036]基站機房底部設(shè)置有下出風(fēng)風(fēng)道8，機柜2下方設(shè)有下出風(fēng)口 13，下出風(fēng)口 13連通下出風(fēng)風(fēng)道8，下出風(fēng)風(fēng)道8的一端連接換熱制冷空調(diào)一體機3的內(nèi)出風(fēng)口 16，另一端送入機柜內(nèi)。內(nèi)出風(fēng)口 16吹出的冷風(fēng)經(jīng)過出下出風(fēng)風(fēng)道8送到下出風(fēng)口 13從而冷卻機柜2中的發(fā)熱設(shè)備6。
[0037]所述基站機房I頂部設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)管4，該導(dǎo)風(fēng)管4與基站機房I之間通過密封圈20密封