[發明專利]采用抽熱與換熱制冷相結合的節能基站機房及其冷卻方法

有效

• 申請號: 201410853559.9
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104654496B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 李同強;張新波
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/89;H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種移動基站機房環境溫度控制裝置，尤其涉及一種采用抽熱與換熱制冷相結合的節能基站機房及其冷卻方法。

背景技術

由于移動基站機房內設備密度大、發熱量大，電子設備對環境的溫、濕度及含塵濃度等都有一定要求，機房中的設備在實際使用過程中會散發大量的廢熱，如果無法及時排除這些熱量，高溫環境可能會降低設備的運行效率、甚至導致設備運行故障等問題；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，通過空調系統降低機組溫度。

目前現有的機房普遍采用舒適性空調連續運行來調控室內的溫度。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。隨著通信網絡規模的不斷擴大，通信基站機房的用電成本也在逐年上長，而空調系統是通信基站耗電的主要設備，在耗能量方面甚至達到了與機組相同的比例，致使營運成本居高不下，通信基站中龐大的空調耗能成了通信企業最為棘手的事情。面對機房用戶的需求，通信基站空調實現節能減排已成為通信業的共識，如何采用正確合理的綜合解決方案可以有效減少空調的功率和運行時間，在節約空調用電的同時延長空調的使用壽命，保證通信基站電子設備正常工作，提高能源利用率，保護環境，減輕國家能源的供需壓力，已成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明利用超導熱管原理，采用抽熱與換熱制冷相結合的方式，提供了一種高效、節能、環保的節能基站機房。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

實施例一：一種采用抽熱與換熱制冷相結合的節能基站機房，包括：基站機房，基站機房為密閉結構；基站機房內設置有若干機柜，用于放置工作時發熱的電子設備；換熱制冷空調一體機，用于調控基站機房內溫度；還包括智能控制器，用于控制整個系統的工作；

換熱制冷空調一體機設置在基站機房的墻體上，換熱制冷空調一體機帶有對向基站機房內側的內換熱器，以及對向基站機房外側的外換熱器，內換熱器與外換熱器相互隔離，沒有空氣交流；內換熱器與外換熱器之間通過超導熱管連接，還包括抽熱系統。換熱制冷空調一體機的位置設置可以是在基站機房內側或外側，也可以是內換熱器在基站內側，外換熱器在基站外側，只要保證內換熱器與基站機房連通，并且內換熱器與外換熱器相互密封即可。換熱制冷空調一體機根據外環境溫度和機柜內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。

進一步的，所述換熱制冷空調一體機的內換熱器上部設置有內進風口，下部設置有內出風口；所述換熱制冷空調一體機的外換熱器下部設置有外進風口，上部設置有外出風口；內出風口處設置有內風扇，外出風口處設置有外風扇。內風扇和外風扇用于帶動基站機房內外的空氣流動。并且由于熱空氣上升，冷空氣下降的原理，將內出風口設置在下部，外出風口設置在上部。

進一步的，基站機房底部設置有出風風道，機柜下方設有下出風口，下出風口連通出風風道，出風風道的一端連接換熱制冷空調一體機的內出風口，另一端送入機柜內。內出風口吹出的冷風經過出風風道送到下出風口從而冷卻機柜中的設備。

進一步的，所述抽熱系統包括基站機房頂部設置的導風管，以及導風管內部設置的若干集熱散熱器；該導風管與基站機房之間為密封連接，導風管連通外界自然風；集熱散熱器與機柜一一對應。優選的，導風管的出風口設計為向上開口，熱空氣向上排出，并在導風管的出風口處設置擋雨出風罩，防止導風管積水受潮。

進一步的，集熱散熱器通過超導熱管連接機柜內部的發熱設備。實踐中，為防止小功率發熱設備二次受熱，大功率的發熱設備都會設置在機柜上方，小功率發熱設備放置在大功率發熱設備的下方。由于大功率發熱設備中的熱量很難散去，因此在大功率發熱設備的上方設置超導熱管，快速將熱量傳導給集熱散熱器，集熱散熱器中的熱量進而被流動的冷空氣帶走。為保護機柜設備，我們將集熱散熱器設置在機房上方的密封導風管中，并且在超導熱管通孔處設置密封圈，保證機柜密封性，防止機柜受潮。

進一步的，集熱散熱器內部設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。

進一步的，所述的導風管一端設置有強力風扇，智能控制器控制強力風扇的轉速。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，控制強力風扇的速度。

進一步的，所述超導熱管為單向超導熱管。熱量僅能從機柜內向外部傳送。

本發明實施例二：提供了一種采用抽熱與換熱制冷相結合的節能基站機房的冷卻方法，包括以下步驟：