CN102345397A - 一种节能机房 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能机房，包括至少一侧壁的外侧设置有换热仓的机房本体，换热仓包括一外侧板，外侧板和所述侧壁之间形成一个空心的热交换夹层；热交换夹层内设置有将热交换夹层隔成第一部分和第二部分的换热板；所述侧壁上至少设置有两个可开闭的室内通风口，其中至少一个室内通风口设置有第一风机；外侧板上至少设置有两个可开闭的室外通风口，其中至少一个室外通风口设置有第二风机；机房本体内部的空气和换热仓外部的空气在换热仓内通过换热板进行热交换，将机房本体内部产生的热量带走。本发明的节能机房带有一个换热仓，可充分利用外部环境来降低机房本体内部的温度，可以减少机房空调的使用，甚至不用空调，从而达到节能的目的。

Description

一种节能机房

技术领域

本发明涉及通信机房，更具体地说，涉及一种节能机房。

背景技术

我国的几大运营商，包括移动、联通、网通、电信等，拥有基站的数量在20～30万个，其中绝大部分为以前建设的老基站，能耗高，需要进行节能改造。同时2G网络覆盖和3G网络建设的稳步推进，基站机房建设的数量会持续上升，对机房数量的需求大逐步加大，同时每个基站机房的节能也是必须要解决的迫切问题。根据权威统计，通信基站的能耗占运营商整个能耗的约70％(其中通信机房能耗为运营商总能耗的40％)，其他为生产管理和营业厅的能耗，因此降低机房能耗具有非常重要的现实意义。

就节能机房而言，根据移动运营商的使用经验，夹芯彩钢板机房的综合能耗要高于土建机房。这是由于彩钢板机房的热惰性指标D值小(即保温性高，散热性差)，总衰减度小，延迟时间短，建筑维护热工性差，停机后室内温度回升较快，每天空调开机时间较长，能源消耗大。主要表现在室外温度较低，机房室内温度较高的季节(如春秋季)或每天的低温时间段(如晚上等)，普通彩钢板机房不易利用室外环境降温，能耗增加。由于土建机房工程量大，建设周期长，缺少移动性，所以夹芯彩钢机房使用比较多。

针对机房节能，人们也开发出了一些节能设备，如节能式的空调、通风设备、热交换设备，这些设备都需要用在基站机房上，以达到减少电能消耗的目的。但是机房本身的结构节能问题，还很少有人关注。如果能使彩钢夹芯板机房在需要隔热保温时高效保温(如室内温度低于室外温度时)，在需要快速散热时可以快速散热(如室内温度高于室外温度时)，这样就可以充分利用夹芯板材料的高效保温性能，同时充分利用户外的自然环境温度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的机房上述能耗高的缺陷，提供一种节能机房，可以充分利用外部环境进行散热，以减少机房空调的使用，从而达到节能的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种节能机房，包括机房本体，所述机房本体的至少一侧壁的外侧设置有换热仓；

所述换热仓包括一外侧板，所述外侧板和所述侧壁之间形成一个空心的热交换夹层；

所述热交换夹层内设置有换热板，所述换热板将所述热交换夹层隔成两个独立的部分，其中所述换热板与所述侧壁之间的部分为第一部分，所述换热板与所述外侧板之间为第二部分；

所述侧壁上至少设置有两个可开闭的室内通风口，其中至少一个室内通风口设置有第一风机；

所述外侧板上至少设置有两个可开闭的室外通风口，其中至少一个室外通风口设置有第二风机；

所述机房本体内部的空气在所述第一风机的作用下由其中一个室内通风口进入到所述热交换夹层的第一部分并由另一个室内通风口回流至机房本体内部，所述换热仓外部的空气在所述第二风机的作用下由其中一个室外通风口进入到所述热交换夹层的第二部分并由另外一个室外通风口回流至室外，所述机房本体内部的空气和所述换热仓外部的空气在流经所述换热板时通过换热板进行热交换。

在本发明所述的节能机房中，所述换热板为金属薄板。

在本发明所述的节能机房中，所述换热板为平板或波纹板。

在本发明所述的节能机房中，所述波纹板的波峰或波谷沿竖直方向延伸。

在本发明所述的节能机房中，所述机房本体内设置有用于控制所述第一风机和第二风机的控制器，所述第一风机和所述第二风机与所述控制器电连接。

在本发明所述的节能机房中，所述控制器还连接有室内温度传感器和室外温度传感器。

在本发明所述的节能机房中，两个所述室内通风口位于所述侧壁的对角的位置，两个所述室外通风口对应设置在所述外侧板的对角位置。

在本发明所述的节能机房中，所述第一风机和第二风机相互错开。

在本发明所述的节能机房中，所述室外通风口和所述室内通风口设置有百叶窗。

在本发明所述的节能机房中，所述百叶窗为被动式无源百叶窗或电控式百叶窗。

实施本发明的节能机房，具有以下有益效果：本发明的节能机房带有一个换热仓，可充分利用外部环境来降低机房本体内部的温度，可以减少机房内的空调的使用，甚至不用空调即可满足需要，从而达到节能的目的。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的节能机房的优选实施例的后视图；

图2是图1中A-A剖面图；

图3是图2中B-B剖面图；

图4是本发明的节能机房的优选实施例中换热板及外侧板的结构示意图；

图5图2中C向视图；

图6是本发明的节能机房的优选实施中百叶窗的主视图；

图7是图6所示的百叶窗的左视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3和图5所示，为本发明的节能机房的一个优选实施例，包括机房本体100，机房本体100的后侧壁110的外侧设置有换热仓200；换热仓200包括一外侧板210，外侧板210和后侧壁110之间形成一个空心的热交换夹层220，机房本体100的顶板120以及左侧壁130和右侧壁140分别向后延伸与外侧板210相连接；热交换夹层220内设置有换热板230，换热板230将热交换夹层220隔成两个独立的部分，其中换热板230与后侧壁110之间的部分为第一部分221，换热板230与外侧板210之间为第二部分222；后侧壁110上设置有两个可开闭的室内通风口111、112，其中一个室内通风口111设置有第一风机310，在本实施例中，室内通风口111为出风口，室内通风口112为回风口，机房本体100的空气由风机310的作用下由室内通风口111进入到热交换夹层220的第一部分221，在第一部分221流动后由室内通风口112回流到机房本体100内；外侧板210上设置有两个可开闭的室外通风口211、212，其中一个室外通风口212设置有第二风机320，在本实施例中，室外通风口212为进风口，室外通风口211为出风口，换热仓200外部的空气在第二风机320的作用下由室外通风口212进入到热交换夹层220的第二部分222，在第二部分221内流动后由室外通风口211出去；机房本体100内部的空气和换热仓200外部的空气在流经换热板230时通过换热板230进行热交换，让换热仓200外部的冷空气将机房本体100内的热量带走，以达到散热的目的。当室内通风口111、112和室外通风口211、212都闭合时，换热夹层220内的空气不流动，形成内外相对封闭的两个空气层，可以隔绝机房内部和外部空间的热交换，使机房具有良好的保温效果，这在机房内部的温度低于室外温度时尤为有用。

参看图3和图4，示出了本实施例中换热仓200的结构，在本实施例中，外侧板210包括钢结构的框架213以及设置在框架213上的钢板214，其中钢板214为常见的彩钢板或镀锌以及做过其他防锈处理的薄钢板。这种结构使得外侧板210容易加工，而且具有良好的导热效果，能够增强散热。换热板230一般采用导热性能好的薄金属板制成，例如薄镀锌钢板、薄铝板或其他金属板，其也要进行适当的防锈、防腐处理，可以选用平板或波纹板，优选波纹板，由于波纹板可以增大换热板230的表面积，使热交换变得更为充分，采用波纹板时，要使波纹板的波峰或波谷的延伸方向为竖直方向，即和气流方向保持一致，减小气体在其表面流动阻力，换热板也可以是具有“W”形或“弓”形褶皱的金属板。

参看图1、图2和图5所示，在本实施例中，为了获得较好的散热效果，室外通风口211、212分别设置在外侧板210的对角，其中用于向外出风的室外通风口扣211位于靠上的对角，用于进风的室外通风口212位于靠下的对角；而在机房本体100的后侧壁110上，室内通风口111、112也同样设置在对应的对角的位置时，即室内通风口111的位置与室外通风口211的位置相对应，室内通风口112的位置与室外通风口212的位置相对应；第一风机310和第二风机320则相互错开，即二者处于相对角的位置。这样设置的好处在于，换热仓200外部的冷空气空气由处于较低位置的室外通风口212进入到热交换夹层220的第二部分222，冷空气在第二部分222内由下到上流动，而机房本体100的热空气则由处于较高位置的室内通风口111进入到热交换夹层220的第一部分221，热空气在第一部分221内由上到下流动，冷空气和热空气在换热板230两侧以相反方向流动，可以增强换热效果，在第二部分222中，冷空气加热后上升，在第一部分221中，热空气变冷后下降，也符合空气动力学的原理，增强空气的流动性。图2中的箭头示出了，第一风机310和第二风机320开启时，机房本体100以及热交换夹层220内的空气流动方向。

在本实施例中，室内通风口112及室外通风口211分别设置有百叶窗330、340，百叶窗330、340的结构如图6和图7所示，为被动式无源百叶窗，自然状态下，百叶窗的叶片因其自重重叠在一起，在百叶窗的两侧存在气压差时，百叶窗的叶片在压差的作用下被推开，百叶窗打开，空气由高压侧流向低压侧。第一风机310和第二风机320都自带有百叶窗结构，在风机工作时，其百叶窗结构被吹开，风机停止时，其百叶窗结构自动关闭。需要理解的是，本实施例的百叶窗也可以换成电控百叶窗，即百叶窗带有控制百叶窗开闭的电机，通过控制器来控制电机以达到控制百叶窗的开闭。

在本实施例中，为了能够精确风机的开闭，最大限度的利用外部环境来散热，机房本体100内设置有用于控制第一风机310和第二风机320的控制器400，第一风机310和第二风机320与控制器400电连接。控制器400可以常用的单片机或其他控制芯片，也可以是机房内温度控制系统的控制芯片，根据设定打开或关闭第一风机310和第二风机320。控制器400还连接有室内温度传感器和室外温度传感器，分别用于检测机房内温度和机房外温度，控制器400可以根据机房内温度和机房外温度之差，来确定是否需要开启第一风机310和第二风机320，温度差值可以预先设定，例如可以设定室外温度低于室内温度5摄氏度时打开开启第一风机310和第二风机320，否则关闭，具体值可以根据机房的具体情况设定。第一风机310和第二风机320关闭时，室内通风口111、112和室外通风口211、212都闭合，换热夹层220内的空气不流通，相当于一个空气隔热层，是机房具有良好的保温效果。为了获得更好的散热效果，可以将发热量较大的设备500设置在靠近后侧壁110的用于回风的室内通风口112的位置。

在本实施例中，换热仓200设置在机房本体的后侧壁的外侧，实际应用中可以设置在其他侧壁额外侧，例如左侧壁或右侧壁，换热仓的数目也不局限于一个，可以根据机房的大小以及散热要求来选定。后侧壁是上的室内通风口以及换热仓的外侧板上的室外通风口的数目也不局限于两个，可以根据需要设置多个，其具体位置，也不局限与实施例中所示的位置，本领域的技术人员可以根据需要灵活设置，风机的数目和位置也可以灵活设置，不局限于实施例中的具体数目和位置。

在本实施例中，机房本体100采用钢结构和夹芯板材搭建而成，需要理解的是，本发明的节能机房的机房本体并不局限于夹芯板板材的结构，也可以采用土建结构，例如混凝土结构等。换热仓的外侧板也不局限与彩钢板或钢板的结构，也可以是土建的混凝土板，在其上开设通风口。换热仓的也可以单独做成一个罩体，连接在机房本体的侧壁上。

本发明的节能机房带有一个换热仓，可充分利用外部环境来降低机房本体内部的温度，可以减少机房内的空调的使用，甚至不用空调即可满足需要，从而达到节能的目的。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种节能机房，其特征在于，包括机房本体，所述机房本体的至少一侧壁的外侧设置有换热仓；

所述换热仓包括一外侧板，所述外侧板和所述侧壁之间形成一个空心的热交换夹层；

所述热交换夹层内设置有换热板，所述换热板将所述热交换夹层隔成两个独立的部分，其中所述换热板与所述侧壁之间的部分为第一部分，所述换热板与所述外侧板之间为第二部分；

所述侧壁上至少设置有两个可开闭的室内通风口，其中至少一个室内通风口设置有第一风机；

所述外侧板上至少设置有两个可开闭的室外通风口，其中至少一个室外通风口设置有第二风机；

所述机房本体内部的空气在所述第一风机的作用下由其中一个室内通风口进入到所述热交换夹层的第一部分并由另一个室内通风口回流至机房本体内部，所述换热仓外部的空气在所述第二风机的作用下由其中一个室外通风口进入到所述热交换夹层的第二部分并由另外一个室外通风口回流至室外，所述机房本体内部的空气和所述换热仓外部的空气在流经所述换热板时通过换热板进行热交换。

2.根据权利要求1所述的节能机房，其特征在于，所述换热板为金属薄板。

3.根据权利要求2所述的节能机房，其特征在于，所述换热板为平板或波纹板。

4.根据权利要求3所述的节能机房，其特征在于，所述波纹板的波峰或波谷沿竖直方向延伸。

5.根据权利要求1至4任一项所述的节能机房，其特征在于，所述机房本体内设置有用于控制所述第一风机和第二风机的控制器，所述第一风机和所述第二风机与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的节能机房，其特征在于，所述控制器还连接有室内温度传感器和室外温度传感器。

7.根据权利要求1至4任一项所述的节能机房，其特征在于，两个所述室内通风口位于所述侧壁的对角的位置，两个所述室外通风口对应设置在所述外侧板的对角位置。

8.根据权利要求7所述的节能机房，其特征在于，所述第一风机和第二风机相互错开。

9.根据权利要求8所述的节能机房，其特征在于，所述室外通风口和所述室内通风口设置有百叶窗。

10.根据权利要求9所述的节能机房，其特征在于，所述百叶窗为被动式无源百叶窗或电控式百叶窗。

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