CN102519109A - 散热通风装置、散热通风系统及机房 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热通风装置、散热通风系统及机房，该散热通风装置包括：通风通道(11)，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；换热器(13)，位于通风通道(11)中，其翅片(131)安装在土壤中，用于在土壤与通过通风通道(11)中的气流之间进行换热；风机(15)，位于通风通道(11)中，用于给气流提供风力。本发明可以充分利用免费冷源对引入的室外新风进行降温，提高节能率。

Description

散热通风装置、散热通风系统及机房

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种散热通风装置、散热通风系统及机房。

背景技术

随着科技的发展，电子设备集成度越来越高，导致通讯、电子设备在单位体积内的功耗密度极度增大。为了满足设备的热可靠性要求，就需要额外通过一些散热手段为设备安装的机房提供高制冷量，然而高的制冷量就必然导致高能耗，从而使整个机房消耗的能源越来越多，在电力费用开支上也就非常庞大。根据统计，通讯、电子机房制冷系统能耗占整个机房能耗的40％左右。当前，机房制冷系统主流的节能技术包括三个方面：引入免费冷源、精细化冷却以及利用高效冷却技术。其中，智能通风系统就是当前一种应用比较广泛的利用免费冷源的技术。

智能通风通过监控技术来监测机房室内外的温度，当机房室外温度较低，且满足机房引入新风条件时，即开通新风对机房进行换热，当室外温度不满足要求时，关闭新风打开空调。以此方式降低空调的开启率，从而大大降低机房在制冷系统上的能耗。

但是，由于各地区全年气温变化较大，温度的变化对系统节能率影响很大，尤其在某些高温地区，智能通风系统节能率就非常低。

发明内容

针对相关技术中，散热通风装置引入室外新风进行散热的问题而提出本发明，为此，本发明提供了一种散热通风装置、散热通风系统及机房，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种散热通风装置，包括：通风通道，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；换热器，位于通风通道中，其翅片安装在土壤中，用于在土壤与通过通风通道中的气流之间进行换热；风机，位于通风通道中，用于给气流提供风力。

优选地，通风通道的进风口处安装有滤网，通风通道的出风口处安装有过滤器。

优选地，过滤器由包括以下之一的材料制成：聚氨酯、滤棉。

根据本发明的另一方面，提供了一种散热通风系统，包括：散热通风装置、空调和控制器，其中，散热通风装置包括：通风通道，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；换热器，位于通风通道中，其翅片安装在土壤中，用于在土壤与通过通风通道中的气流之间进行换热；风机，位于通风通道中，用于给气流提供风力；控制器，用于控制在室内空气的温度低于预先设定的温度阈值的情况下开启散热通风装置并在室内空气的温度高于预先设定的温度阈值的情况下开启空调。

优选地，通风通道的进风口处安装有滤网，通风通道的出风口处安装有过滤器。

优选地，过滤器由包括以下之一的材料制成：聚氨酯、滤棉。

优选地，控制器包括：温度传感器，用于采集室内空气的温度；风机调速控制器，用于对风机进行调速。

优选地，上述系统还包括：出风口，该出风口通过控制器控制打开。

根据本发明的再一方面，提供了一种机房，采用上述散热通风系统。

本发明利用了土壤恒温特性(即由于土壤比热大于空气比热而造成的土壤升温慢于空气升温的特性)，通过换热器实现地源换热，从而可以充分利用免费冷源对引入的室外新风进行降温，提高节能率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的散热通风装置的结构示意图；

图2是根据本发明优选实施例的散热通风装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的散热通风系统的结构示意图；

图4是根据本发明优选实施例的散热通风系统的结构示意图一；

图5是根据本发明优选实施例的散热通风系统的结构示意图二；

图6是根据本发明优选实施例的散热通风系统的结构示意图三；

图7是根据本发明优选实施例的散热通风系统的应用结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种散热通风装置，图1是根据本发明实施例的散热通风装置的结构示意图，如图1所示，包括通风通道11、换热器13和风机15，且通风通道11包含地下部分及地上部分，箭头方向为室外空气进入该散热通风装置的流向，很明显，由空气流向可以确定该装置通风通道11的通道进风口及通道出风口。下面对其结构进行将详细介绍。

通风通道11，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；换热器13，位于通风通道11中，其翅片131安装在土壤中，用于在土壤与通过通风通道11中的气流之间进行换热；风机15，位于通风通道11中，用于给气流提供风力。

相关技术中，散热通风装置引入室外新风进行散热。本发明实施例中，利用了土壤恒温特性(即由于土壤比热大于空气比热而造成的土壤升温慢于空气升温的特性)，通过换热器13实现地源换热，从而可以充分利用免费冷源对引入的室外新风进行降温，提高节能率。

其中，通风通道11的进风口处安装有滤网111，通风通道11的出风口处安装有过滤器113，如图2所示。本优选实施例中，在通风通道11的进风口处和出风口处均安装有过滤设备，进风口处的滤网111用来对进入通道的室外空气进行初步的粗效的过滤，出风口处的过滤器113对与土壤换热后的空气进行过滤，保证进入机房的空气干净卫生，不会污染甚至影响机房内设备的正常运行。

优选地，过滤器113由包括以下之一的材料制成：聚氨酯、滤棉。过滤器113也可以应用其他一切形式的空气过滤装置。

具体地，通风通道11一方面使气流沿着通风通道11进入机房或其它换热空间，另外一方面为换热器13、过滤器113、风机15提供安装空间。换热器13的翅片131安装在土壤中，将土壤的低温传递至通道中流过的气流，从而对高温气流进行降温。风机15提供驱动力，从通道进风口将室外气流沿着通风通道11，经过换热器13、过滤器113送出通道出风口至机房或其他换热空间。过滤器113对通过该散热通风装置的气流进行过滤，使进入机房或其他换热空间的气流质量满足换热空间内部所要求的气流质量标准。过滤器113可以应用聚氨酯、滤棉等传统过滤器，也可应用其他一切形式的空气过滤装置。通道进风口使气流从外界进入通风通道11，该进风口需安装滤网111。通道出风口使气流从通风通道11排至机房或其他换热空间，如有必要出风口处可安装百叶窗。

本发明还提供了一种散热通风系统，图3是根据本发明实施例的散热通风系统的结构示意图，如图3所示，该系统包括散热通风装置1、空调3和控制器5。

其中，散热通风装置1包括：通风通道11，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；换热器13，位于通风通道11中，其翅片131安装在土壤中，用于在土壤与通过通风通道11中的气流之间进行换热；风机15，位于通风通道11中，用于给气流提供风力。

控制器5，用于控制在室内空气的温度低于预先设定的温度阈值的情况下开启散热通风装置1并在室内空气的温度高于预先设定的温度阈值的情况下开启空调3。

相关技术中，散热通风装置引入室外新风进行散热，同时在室内温度过高时开启空调。本发明实施例中，利用了土壤恒温特性(即由于土壤比热大于空气比热而造成的土壤升温慢于空气升温的特性)，通过换热器13实现地源换热，从而可以充分利用免费冷源对引入的室外新风进行降温，进而降低室内空调的开启率，提高节能率。

优选地，如图4所示，通风通道11的进风口处安装有滤网111，通风通道11的出风口处安装有过滤器113。本优选实施例中，在通风通道11的进风口处和出风口处均安装有过滤设备，进风口出的滤网用来对进入通道的室外空气进行初步的粗效的过滤，出风口处的过滤器对与土壤换热后的空气进行过滤，保证进入机房的空气干净卫生，不会污染甚至影响机房内设备的正常运行。

过滤器113由包括以下之一的材料制成：聚氨酯、滤棉。过滤器113也可以应用其他一切形式的空气过滤装置。

具体地，通风通道11包含地下部分及地上部分，提供气流进入机房的通道及安装换热器13、过滤器113及风机15的空间。换热器13用于室外气流与地下恒温土壤进行换热，降低气流温度。过滤器113用于对进入机房的气流进行过滤，使进入机房的气流满足机房的要求。风机15为进入机房的室外气流提供驱动力及所需的风量。

优选地，如图5所示，控制器5包括温度传感器51和风机调速控制器53。其中，温度传感器51，用于采集室内空气的温度。通过温度传感器51采集室内空气的温度，与预先设定的温度阈值进行比较，根据比较结果，控制器5开启散热通风装置1或开启空调3。这样可及时根据室内温度情况作出适当的操作，提高节能率。温度传感器51也可以是温湿度传感器，既采集室内空气的温度信息，又采集室内空气的湿度信息，这样可以更加准确地了解室内的环境状况。风机调速控制器53，用于对风机15进行调速。根据当时机房内的情况，用风机调速控制器53对风机15进行调速，是本发明提高整个系统的节能率的措施之一。

具体地，控制器5的智能控制功能由控制板实现。控制器5通过温湿度传感器所采集的温湿度信息，以及预先制定的控制策略开启或关闭新风及空调系统，并对风机进行调速。

优选地，上述系统还包括出风口7，如图6所示，出风口7作为机房换热时的出风设备，可包含一个抽风风机，通过控制器5控制打开。出风口7可以做成活动百叶窗形式，在室内形成正压后自动打开，使机房形成开放的换热空间。

本发明实施例还提供了一种机房，该机房采用上述散热通风系统。

由上述，本发明克服了当前智能通风系统在高温地区应用效果不佳，进一步提高了整个系统的节能率。具体而言，本发明通过地源换热技术，利用土壤恒温特性，在室外温度不是必须用空调降温的情况下，对进入机房的气流进行降温，从而用本发明的散热通风系统取代空调对机房进行降温。由于地源换热是利用土壤的低温、恒温性能，是一种免费冷源，因此可以大大提升整个系统的节能性能。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

图7是根据本发明优选实施例的散热通风系统的应用结构示意图，如图7所示，散热通风装置1安装于机房或其他换热空间，应用于散热通风系统。下面详细介绍本优选实施例的散热通风系统。

散热通风装置1、空调3、控制器5及出风口7构成了整个机房的散热通风系统。当室外温度较低的时候(即经过土壤降温的气流可以对机房进行散热通风，不需要开空调)，控制器5发出指令关闭空调3，打开散热通风装置1，使用室外的低温空气对机房内部的设备进行换热，经过换热的空气从出风口7排到机房外部。当室外温度较高的时候，室外新风无法满足机房内部的设备的热可靠性，控制器5将发出指令关闭散热通风装置1，开启空调3，通过空调3对机房内部的设备进行降温。由上述即可实现对需要换热的空间进行换热的同时，也降低空调3的开启次数，从而降低系统能耗，使系统节能率相对地提高。

控制器5包括温湿度传感器、风机调速控制器及控制板，其中，控制板根据设定的散热通风装置1和空调3开启、关闭的策略对散热通风装置1和空调3进行控制，该策略需根据机房的环境情况、风机15的风量以及换热器13的换热效能综合考虑进行制定。

出风口7为机房新风换热时的出风设备。当该系统处于新风换热状态时，可以通过控制系统强制打开出风口7；也可以将出风口7做成活动百叶窗形式，在室内形成正压后自动打开，使机房形成开放的换热空间。当机房采用空调3冷却时，关闭出风口7。

需要说明的是，机房可以为常规砖混结构机房、也可以为方舱、机柜等其他需要换热的空间。

综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种散热通风装置、散热通风系统及机房。本发明利用了土壤恒温特性(即由于土壤比热大于空气比热而造成的土壤升温慢于空气升温的特性)，通过换热器13实现地源换热，从而可以充分利用免费冷源对引入的室外新风进行降温，提高节能率。

显然，本领域的技术人员应该明白，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种散热通风装置，其特征在于包括：

通风通道(11)，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；

换热器(13)，位于所述通风通道(11)中，其翅片(131)安装在所述土壤中，用于在所述土壤与通过所述通风通道(11)中的气流之间进行换热；

风机(15)，位于所述通风通道(11)中，用于给所述气流提供风力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通风通道(11)的进风口处安装有滤网(111)，所述通风通道(11)的出风口处安装有过滤器(113)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述过滤器(113)由包括以下之一的材料制成：聚氨酯、滤棉。

4.一种散热通风系统，其特征在于包括散热通风装置(1)、空调(3)和控制器(5)，其中，所述散热通风装置(1)包括：

通风通道(11)，从土壤中穿过，用于联通室内空气和室外空气；

换热器(13)，位于所述通风通道(11)中，其翅片(131)安装在所述土壤中，用于在所述土壤与通过所述通风通道(11)中的气流之间进行换热；

风机(15)，位于所述通风通道(11)中，用于给所述气流提供风力；

所述控制器(5)，用于控制在所述室内空气的温度低于预先设定的温度阈值的情况下开启所述散热通风装置(1)并在所述室内空气的温度高于预先设定的温度阈值的情况下开启所述空调(3)。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通风通道(11)的进风口处安装有滤网(111)，所述通风通道(11)的出风口处安装有过滤器(113)。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述过滤器(113)由包括以下之一的材料制成：聚氨酯、滤棉。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器(5)包括：

温度传感器(51)，用于采集所述室内空气的温度；

风机调速控制器(53)，用于对所述风机(15)进行调速。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：出风口(7)，所述出风口(7)通过所述控制器(5)控制打开。

9.一种机房，其特征在于采用权利要求4至8中任一项所述的散热通风系统。

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