CN103712317A - 新型机房通风节能系统及其变换风向的方法 - Google Patents

Abstract

新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，其通风节能系统主要由双风控制器(1)，空调(2)，风机甲(3)，风机乙(4)，过滤网(5)，导风器(6)，防雨罩和防虫网(7)，风门(8)，室内温度传感器(9)，室外温度传感器(10)，湿度传感器(11)，灰尘传感器(12)组成。是在双风控制器(1)的控制下将双向流驱风系统通过变换风流方向的方法提高通风节能降温的能效并保证过滤网的通畅。本发明可以广泛用于无人职守的通信机房、基站、各行业的设备中心及变电站等场所。

Description

新型机房通风节能系统及其变换风向的方法

技术领域本发明属于通风节能技术领域，具体为一种新型机房通风节能系统及其变换风向的方法。

背景技术通信机房是运营商最基础的通信设施，按照电子设备运行的有关国家标准，机房温度必需常年保持在≤28℃，但机房内的通信设备在运行中产生大量的热能，空调制冷电费费已占整个机房电费支出的60％左右。为减轻巨大电费的支出负担和响应国家关于节能减排的要求，各大通信运用商与设备生产商先后采用各种机房节能设施，其中包括机房通风节能系统，但这种节能系统在使用中陆续出现一些难以为继的问题。如：送进机房的新风流动虽快但风向不变且路径窄，机房内局部区域因无风流动而产生热能积聚，对设备极不利；另一方面，灰尘在过滤网上日积月累，虽然新风系统的送、排风设备不停地工作，室外空气却无法有效进入机房降温，空调照常运转。这样，不仅无法实现节电的目的，还因风机和空调同时工作造成电能的额外浪费，这种现象在业内已很普遍。

发明内容：本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种新型机房通风节能系统及其变换风向的方法。是根据机房室内外温差的变化，控制空调与双向流驱风系统联动，利用机房外的低温空气为机房进行降温，在代替空调制冷和降低电耗、延长空调的使用寿命的同时，本发明采用双向流驱风系统不断变换机房内的风流方向、增加新风对通信设备的过风接触面，提高降温的实效。同时，双向流驱风系统使得流经过滤网的风向不断切换而解决现行所用通风系统中过滤网的灰尘聚积问题，避免了无人值守机房中的过滤网因无法及时维护而造成的堵塞难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：新型机房通风节能系统包括双向流驱风系统、双风控制器、室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器、空调、防虫网、防雨罩。所述的双向流驱风系统是对形成具有送风和排风双重功能的通风组件的统称，包括风机、过滤网、风门、导风器；所述的风机是指轴流或贯流或离心式双向风机，包括由增设正反转控制器而兼具送风和排风之双向风机功能的轴流或贯流或离心式风机；所述的风门是指用于阻断空气流通的构件，包括电动阀门及电动百叶；所述的导风器是指用于分散或引导风流的构件，包括各种通风口中常用的散流器和以及如空调出风口常用的电动或手动导风装置，是设置在机房的室内侧且位于风机的风口前方；所述的双风控制器是指具有按照设定的周期对双向流驱风系统中的风机同步进行送/排风的角色互换控制功能的、用于控制通风节能系统的智能控制器，并通过送/排风的不断变换实现机房内的风流方向不断调换；也可是将单风控制器和换向电路组合而成、并由换向电路控制双向流驱风系统中的风机同步进行送/排风的角色互换的、用于控制通风节能系统的智能控制器，其中所述的单风控制器电路和换向电路可以一体化制作，也可以分别制作、各成一体、安装和设置，同样可以实现本发明的目的。所述的单风控制器是指已有公知技术制作并正广泛应用的、在机房通风节能系统中仅能控制风机朝一个方向旋转的控制器，如深圳易网通、特力康等公司生产的通风节能系统所用的控制器；所述的换向电路是控制两个配对的双向流驱风系统中的风机同步进行送/排风的角色互换的控制电路，也即：同步进行旋转方向的变换控制；所述的正反转电路是指将只能朝一个方向旋转的风机改变成正、反两个方向都能旋转的风机之电路，为已有公知技术或市场可购成品；所述的双风控制器上还设置有功能设置键和/或显示屏。

本发明所述的新型机房通风节能系统的变换风向的方法是：采用的两套双向流驱风系统中的组件在结构、功能方面配对设置，并由双风控制器控制其风机在运行中按照设定的周期同步进行送/排风的角色不断互换，即：如果风机甲处于送风工作状态、则风机乙就在排风工作状态；如果风机乙处于送风工作状态、则风机甲就在排风工作状态，如此往复不已，使得机房内的风流方向不断调换并从不同的方向对机房内设备进行过风接触，提高通风降温效果。使用时，是将配对的双向流驱风系统组件分别对应机房墙壁的两个通风孔设置、安装，其中过滤网采用中高效过滤网并设置在机房通风孔的室内侧，用于满足机房环境要求；将防雨罩和防虫网设置在室外侧；将室外温度传感器、灰尘传感器安装在机房外的适当位置；将室内温度传感器、湿度传感器、双风控制器、空调安装在机房内的适当位置。再将所述的两套双向流驱风系统组件风机、室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器、空调分别与双风控制器电气相连，由双风控制器根据本发明的运行设置要求控制整个新型机房通风节能系统：

1、当室内温度传感器检测到机房内温度上升到机房运行标准的最高温度指标值，即：设定的最高温度值T1时，双风控制器启动配对的两套双向流驱风系统中的风机同步进行送/排风的角色互换，使引入机房外部经过过滤的低温风流在机房内的流动风向不断切换，并同步排出机房内的热空气；

2、当室内温度传感器检测到机房内部温度下降至机房运行标准的最低温度指标，即：设定的最低温度值T2时，双风控制器关停风机和风门，由风门阻断机房内外空气对流；

3、当室外温度传感器检测到机房外空气温度上升到机房运行标准的温度指标值，即：设定的最高室外温度值T3时，双风控制器关停风机和风门，由风门阻断机房内外空气对流。

4、当机房外的空气温度过高或过低或因湿度、灰尘等原因，以通风的方式不足以满足和解决机房内的温度调节时，本发明就联动空调工作：

1)、当室内温度传感器检测到机房内部温度上升至设定的空调启动温度值T4时，双风控制器启动空调，同时关停风机和风门；

2)、当室内温度传感器检测到机房温度降至所设空调关停温度值T5时，双风控制器关停空调；

3)、在通风节能系统正常通风时，当室内湿度传感器检测到机房内部的湿度值达到其设定的上限值S时，双风控制器关停风机和风门，风门阻断机房内外空气对流；

4)、当灰尘传感器检测到机房外的灰尘污染超过设定的上限值H时，双风控制器关停风机和风门，选择空调降温。

本发明可以独立工作，也可以通过RS232或RS485总线和动力监控模块连接，通过相关的传输网络将数据上传到监控中心，实现对本发明的监控和维护。

本发明的要点在于采取了双风控制器控制双向风机实现通风节能系统的风向变化：1、提高通风效能：由于双风控制器使风机按照所设定的周期不断地同步进行正反转，它们驱动的风流也随之不断地往返流动，如此循环反复，机房内就形成风向不断改变的风流，轮换直接吹拂通信设备的不同侧面，因为通风降温的核心效果在于通过接触流动的风流带走热量，这种引入机房外新风的双向流通模式消除了单方向通风模式在设备的背风面形成热量的聚集的现象，实现了高效的通风散热和降温。

2、过滤网免维护：双向流驱风系统中的过滤网一般是采用中高效过滤网制作。现行的单方向通风模式始终朝同一个方向送风，风力将空气中的灰尘不断吹进过滤网的网孔并不断聚集，帖附在网孔上的灰尘本可能会在重力和其他因素的作用下滑落，但因继续不断的风力推动其保持粘附在网孔上，时间长了就会聚集、侵淫并附牢于网孔，造成过滤网的堵塞，以致风机和空调同时工作而造成电能的额外浪费。本发明由于其双向流驱风系统的风向不断改变，使得风流在过滤网中不断往复，当风机由送风转换为排风时，原先吹附在网孔上的灰尘就会被从反方向来的排风风流即时从网孔中再次吹出并飘落于室外。这种以风洗尘的特点，使得过滤网无需人力清洗，更没有更换的损耗，彻底解决了因灰尘堵塞过滤网的问题而影响通信运营中这一优选的节能减排措施的实施。

本发明的有益效果是：提供了一种全新的通风节能系统，机房内不断改变方向的风流，避免了设备面上的热量聚集，提高了通风降温能效。同时，不断改变方向的风流彻底解决了过滤网堵塞的问题，可广泛用于无人职守的通信机房、基站、各种设备中心及变电站等场所。

附图说明图1是本发明实施例1的电气连接关系方框示意图；

图2是本发明实施例1的安装、布放示意图；

图3是本发明实施例2的电气连接关系方框示意图。

图中：1-双风控制器，1-1-单风控制器，1-2-换向电路，2-空调，3-风机甲，4-风机乙，5-过滤网，6-导风器，7-防雨罩和防虫网，8-风门，9-室内温度传感器，10-室外温度传感器，11-湿度传感器，12-灰尘传感器，13-通信设备，14-甲风流路径示意线，15-乙风流路径示意线，16-机房墙壁，17-机房门。

具体实施方式一种新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，所述的一种新型机房通风节能系统主要由双风控制器1，空调2，风机甲3，风机乙4，过滤网5，导风器6，防雨罩和防虫网7，风门8，室内温度传感器9，室外温度传感器10，湿度传感器11，灰尘传感器12组成。所述的空调包括挂壁式和立式空调，图中仅以室内机示意代表。

下面描述本发明的实施例，但发明的内容不局限于此：

实施例1：图1本发明实施例1的电气连接关系方框示意图，图2是本发明实施例1的安装、布放示意图。本实施例中的风机甲3、风机乙4采用型号、风量一致的轴流双向风机，先将两套功能、结构配对一致的双向流驱风系统的组件分别对应机房墙壁16的两个通风孔设置、安装；将防雨罩和防虫网7一并设置在机房室外侧；将室外温度传感器10、灰尘传感器12安装在机房外；将室内温度传感器9、湿度传感器11、双风控制器1、空调2安装在机房内。再将所述的两套双向流驱风系统的组件风机3和风机4、室内温度传感器9、室外温度传感器10、湿度传感器11、灰尘传感器12、空调2分别与双风控制器1电气相连。以上操作为本领域的一般技术人员均可实施，故此图中未画出具体的电线路径图。

使用时，在双风控制器1上的功能设置键设置风机的换向周期Z，设置原则是：在风沙较大的北方可以设置换向周期短一些，如Z＝20分钟-----60分钟之间；在山水丰美的南方可以将换向周期设置的长一些，如Z＝40分钟-----3小时之间。其次分别设置降温阀值T1、停运阀值T2、限动阀值T3、空调开机温度值T4、空调停机温度值T5、湿度阀值S、灰尘阀值H。本发明的运行如下：

1、当室内温度传感器9检测到机房内温度上升到设定的最高温度值T1时，双风控制器1控制打开风门8并启动、控制风机甲3和风机乙4轮换引入机房外部经过过滤的低温空气和同步外排机房内的热空气。其过程为：风机甲3和风机乙4在双风控制器1的控制下按照设定的换向周期Z不断进行送/排风机的角色互换，使得进入机房内的风流不断切换流动方向，如图2所示，当风机甲3处于送风状态、风机乙4就是在排风状态，风机甲3在机房内形成的风流路径14如线条及其箭头所示，可见，此时引入机房的低温风流主要吹拂在通信设备13的一个面向上；当风机乙4处于送风状态、风机甲3就是在排风状态，此时风机乙4在机房内形成的风流路径15如线条及其箭头所示，引入机房的低温风流路径15主要吹拂在通信设备13的另一个面向上，如此反复轮换吹拂通信设备13的不同侧面，消除了现行的单方向通风模式在设备的背风面形成热量的聚集，实现高效的通风散热和降温。同时，由于在风机甲3和风机乙4的出风口前均设置了导风器6，使得引入机房的风流流向更加宽广，进一步增加了通风降温的效果。

再者，由于流过过滤网的风流不断往复，送风时吹附在网孔上的灰尘就会即时被从反方向来的排风风流再次从网孔中吹出并飘落于室外。这种在过滤网中以风洗尘的效果，彻底解决了灰尘堵塞过滤网的问题。

2、当室内温度传感器9检测到机房内部温度下降至设定的最低温度阀值T2时，双风控制器1控制关停风机甲3和风机乙4及其对应的风门8，风门8阻断机房内外空气对流；

3、当室外温度传感器10检测到机房外空气温度上升最高室外温度值T3时，双风控制器1控制关停风机甲3和风机乙4及其对应的风门8，风门8阻断机房内外空气对流；

4、当室内温度传感器9检测到机房内部温度上升至设定的空调启动温度T4时，双风控制器1启动空调2，同时关停风机甲3和风机乙4及其对应风门8，风门8阻断机房内外空气对流；

5、当室内温度传感器9检测到机房温度降至空调停机温度T5时，双风控制器1关停空调2；

6、在系统正常通风时，当室内湿度传感器11检测到机房内部的湿度值达到其设定的上限湿度阀值S时，双风控制器1控制关停风机甲3和风机乙4及其对应的风门8，风门8阻断机房内外空气对流；

7、当灰尘传感器12检测机房外的灰尘污染超过设定的灰度阀值值H时，双风控制器1控制关停风机甲3和风机乙4及其对应的风门8，风门8阻断机房内外空气对流，此时选择主要靠空调2降温的运行方式。

实施例2：图3是本发明实施例2的电气连接关系方框示意图，本实施例将单风控制器1-1和换向电路1-2组合构成具有本发明所述功能的双风控制器1，由换向电路1-2控制风机甲3和风机乙4同步进行送/排风的角色互换，并通过送/排风的不断变换实现机房内的风流方向不断调换，其中所述的单风控制器1-1的电路和换向电路1-2可以一体化制作，也可以分别制作、各成一体，安装和设置。同时本实施例将单方向旋转的风机加设正反转电路实现其兼具送风和排风的功能，其中正反转电路也可以与换向电路1-2一体化制作。本实施例的工作原理和操作、使用方法与实施例1完全一样。

应该说，本领域普通技术人员在本发明的启示下，还可做出其他的变形或改进，如：将本发明所述的双风控制器或单风控制器的电路、换向电路、正反转电路进行不同的组合、制作和安装也可实现本发明的目的，但凡未改变对风机的换向控制而实现风机同步转换送/排风的角色进而使机房内的风流不断改变流动方向的，均应视为本发明的设计思路、方案与保护范围。

Claims (7)

1.新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，所述的新型机房通风节能系统包括双风控制器(1)、空调(2)、双向流驱风系统、室内温度传感器(9)、室外温度传感器(10)、湿度传感器(11)、灰尘传感器(12)、防雨罩和防虫网(7)，其中所述的双向流驱风系统是对形成具有送风和排风双重功能的通风组件的统称，包括风机甲(3)、风机乙(4)、过滤网(5)、导风器(6)、风门(8)，其特征在于：所述的风机甲(3)、风机乙(4)、室内温度传感器(9)、室外温度传感器(10)、湿度传感器(11)、灰尘传感器(12)、空调(2)分别与双风控制器(1)电气相连。

2.新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，其特征在于：所述的变换风向的方法是将两套双向流驱风系统中的组件在结构、功能方面配对设置，并由双风控制器(1)控制其风机在运行中按照设定的周期同步进行送/排风的角色互换，进而使得机房内的风流方向不断调换并实现从不同的方向对机房内设备进行过风接触，提高通风降温效果。

3.根据权利要求1所述的新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，其特征在于：所述的双风控制器(1)是指具有按照设定的周期对风机甲(3)和风机乙(4)同步进行送/排风的角色互换控制功能的、用于控制通风节能系统的智能控制器，包括将单风控制器(1-1)和换向电路(1-2)组合而成、并由换向电路(1-2)控制风机甲(3)和风机乙(4)同步进行送/排风角色互换的、用于控制通风节能系统的智能控制器，所述的单风控制器(1-1)的电路和换向电路(1-2)可以一体化制作，也可以分别制作、各成一体、安装和设置。

4.根据权利要求1所述的新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，其特征在于：所述的配对的双向流驱风系统组件分别对应机房墙壁(16)的两个通风孔设置、安装，其中过滤网(5)采用中高效过滤网并设置在通风孔的室内侧。

5.根据权利要求1所述的新型机房通风系统及其变换风向的方法，其特征在于：所述的风机甲(3)、风机乙(4)是指轴流或贯流或离心式双向风机，包括由增设正反转控制电路而兼具送风和排风之双向风机功能的轴流或贯流或离心式风机。

6.根据权利要求1所述的新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，其特征在于：所述的导风器(6)包括散流器以及自动或手动导风装置，设置在机房的室内侧且位于风机甲(3)和风机乙(4)的风口前方。

7.根据权利要求1所述的新型机房通风节能系统及其变换风向的方法，其特征在于：所述的双风控制器(1)上设置有功能设置键和/或显示屏。

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