CN104135839B - 一种机房-制冷装置一体化机柜系统 - Google Patents

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本发明公开了一种机房‑制冷装置一体化机柜系统,包括,机柜系统,由至少一个机柜组成,所述机柜由机柜壳体和所述机柜壳体内部底端沿气流运行路径依次设置的热交换装置和风机组成;冷水机组,由管式热交换器、制冷装置和板式热交换器组成,所述介质溶液出口端通过第一管路上设有的三通阀装置分别与所述管式热交换器的入口、所述板式热交换器的入口相连通,所述板式热交换器内设有的隔板将所述板式热交换器分为第一流体通道和第二流体通道,所述第一流体通道的入口与所述第二管路连通,所述第一流体通道的出口与设置于所述冷水机组外部的膨胀水槽连通,所述第二流体通道与所述制冷装置形成循环系统。

Description

一种机房-制冷装置一体化机柜系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种机房的一体化制冷系统,特别涉及一种机房-制冷装置一体化机柜系统。
背景技术
[0002]当今社会,能源短缺形势严峻已受全社会普遍关注,节能减排措施的出台迫不及待。近年来,通信产业发展迅速,已变成了能耗大户,几大通信运营商每年的总耗电量达到200亿度以上。其中,通信交换设备以及机房专用空调的耗电量约占90%。随着通信产业的发展,移动通信基站的数量还在增加,基站机房总耗电量越来越大,降低机房空调电能消耗、减少电费支出,已成为移动通信运营商需要迫切解决的问题。
[0003]基站机房一般面积较小,且空间相对密闭,而机房内通信交换设备发热量较大,基站机房内显热比很高,一般需要全年制冷,且对洁净度要求较严格,使基站机房空调与普通舒适型空调相比,具有显热比更高、洁净度更高、可靠性更高等特殊要求。我国乃至世界大部分地区在冬季和过渡季甚至夏季的早晚时段,室外温度低于基站机房内要求的温度,适当引入新风对室内空气冷却就可以代替常规的压缩式机械制冷,从而大大节约机房空调电能消耗。
[0004]另一方面,大量的基站机房设在荒山野岭,处于无人值守状态。常规的风冷分体式空调常常遭到人为破坏,或经烈日暴晒、风吹雨淋、年久失修而损坏,而且该常规风冷分体式空调会耗费大量电能,在外界环境温度过高时,机房内部的局部散热效果不好,影响机柜的使用寿命。将传统的风冷冷凝器置于室内实现一体化空调设计,安装维护十分简便,既可以防止室外机被盗被损,也可改善机房空调自身运行环境、确保工作可靠,防止机房空调被损坏后,基站通信设备发生故障甚至烧毁。
[0005]基于以上所述,一种可实现机房-制冷装置一体化机柜系统的开发很有必要。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种机房-制冷装置一体化机柜系统以解决传统风冷分体式空调对整个机房进行散热时,机房系统内存在的散热效果不均匀和散热效果差等问题。本案提供的机房-制冷装置一体化机柜系统,通过在机柜系统底部设置热交换装置,有针对性地对机柜内的机器进行散热,散热区域小,有效降低了能源消耗,提高了散热效率。
[0007]本发明提供了 一种机房-制冷装置一体化机柜系统,包括:
[0008]机柜系统,由至少一个机柜组成,所述机柜由机柜壳体和所述机柜壳体内部底端沿气流运行路径依次设置的热交换装置和风机组成,所述热交换装置设有介质溶液入口端、介质溶液出口端和气流流通通道,所述介质溶液入口端通过管路与设置于所述机柜外部的水栗连接;
[0009]冷水机组,由管式热交换器、制冷装置和板式热交换器组成,所述介质溶液出口端通过第一管路上设有的三通阀装置分别与所述管式热交换器的入口、所述板式热交换器的入口相连通,所述管式热交换器的出口通过管路与所述板式热交换器的入口所在的第二管路汇聚贯通,所述板式热交换器内设有的隔板将所述板式热交换器分为第一流体通道和第二流体通道,所述第一流体通道的入口与所述第二管路连通,所述第一流体通道的出口与设置于所述冷水机组外部的膨胀水槽连通,所述第二流体通道的入口与所述制冷装置的出口端连接,所述第二流体通道的出口与所述制冷装置的入口端连通。
[0010]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述机柜系统包含至少一个机柜,所述机柜两侧壁处于敞开状态,所述机柜两侧壁对接,通过固定装置连接组成所述机柜系统。
[0011]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述水栗通过管路与所述膨胀水槽连接,将所述膨胀水槽内的介质溶液栗入所述热交换装置内。
[0012]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述介质溶液出口端所在的管路上设有第一温度传感器。
[0013]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述管式热交换器的入口所在的管路上设有第二电磁水阀。
[0014]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述管式热交换器的出口通过管路与所述板式热交换器的入口所在的第二管路汇聚贯通,所述第二管路汇聚贯通处与所述三通阀装置之间设有第一电磁水阀。
[0015]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述制冷装置由压缩机系统、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀系统组成的循环制冷系统。
[0016]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述冷水机组还包括设置在所述管式热交换和所述制冷装置上部的两个鼓风机,所述冷水机组壳体上设有气流流通的入口和出口。
[0017]优选地是,所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其中,所述管式热交换器内设有第二温度传感器。
[0018]本发明提供的一种机房-制冷装置一体化机柜系统,其有益效果包括:1)在机柜系统底部设置的制冷装置,有针对性地对机柜内的机器进行散热,散热面积小,有效降低了能源消耗,提高了散热效率;2)机柜系统由5〜10机柜组成,其中之一机柜内的制冷装置出现故障时,可以借助相邻的机柜内的制冷装置进行冷却,而且每个机房有多个机柜系统,若其中之一机柜出现状况时不会殃及其他机柜系统,提高了机柜系统的可靠性;3)在外界气流温度较低时,与气流交换后的介质溶液的符合设定温度要求时,制冷装置不启动,降低了能源消耗,降低了机房投入成本。
附图说明
[0019]图1为本发明所述的机房-制冷装置一体化机柜系统流程图;
[0020]图2为本发明所述的机房-制冷装置一体化机柜系统中机柜系统示意图;
[0021 ]图3为本发明所述的机房-制冷装置一体化机柜系统中冷水机组示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0023]如图1〜3所示,本发明提供一种机房-制冷装置一体化机柜系统,包括:
[0024] 机柜系统,由至少一个机柜组成,所述机柜两侧壁处于敞开状态,所述机柜两侧壁对接,通过固定装置连接形成的,所述机柜由机柜壳体和所述机柜壳体内部底端沿气流运行路径依次设置的热交换装置和风机组成,所述热交换装置设有介质溶液入口端和介质溶液出口端,所述介质溶液入口端通过管路与设置于所述机柜外部的水栗连接,所述水栗通过管路与所述膨胀水槽连接,将所述膨胀水槽内的介质溶液栗入所述热交换装置内,所述膨胀水箱具有保温效果,所述热交换装置由呈S型铜管和盘绕在所述S型铜管上的翅片组成,所述热交换装置上的前后壁上设有气体流通的孔道,其中,所述介质溶液出口端所在的管路上设有第一温度传感器,用于检测机柜系统流出的介质溶液的温度;
[0025]冷水机组,由管式热交换器、制冷装置和板式热交换器组成,所述介质溶液出口端通过第一管路上设有的三通阀装置分别与所述管式热交换器的入口、所述板式热交换器的入口相连通,所述管式热交换器的入口处所在的管路上设有第二电磁水阀,所述管式热交换器的出口通过管路与所述板式热交换器的入口所在的第二管路汇聚贯通,所述第二管路汇聚贯通处与所述三通阀装置之间设有第一电磁水阀,所述板式热交换器内设有的隔板将所述板式热交换器分为第一流体通道和第二流体通道,所述第一流体通道的入口与所述第二管路连通,所述第一流体通道的出口与设置于所述冷水机组外部的膨胀水槽连通,所述第二流体通道的入口与所述制冷装置的出口端连接,所述第二流体通道的出口与所述制冷装置的入口端连通。
[0026]本案中介质溶液采用的是NPJ介质溶液。
[0027]所述冷水机组还包括设置在所述管式热交换和所述制冷装置上部的两个鼓风机,所述冷水机组壳体上设有气流流通的入口和出口。
[0028]所述机柜系统由多个机柜通过侧壁的固定装置连接的,当其中一个机柜底部的制冷装置出现故障时,该机柜可以借助相邻的机柜内的制冷装置对其进行冷却。该机柜系统一般由5〜10机柜组成的,机房又由多个该类型的机柜系统组成,当其中一个机柜系统发生故障或者火灾时,不会殃及其他机柜系统,提高了机柜系统的安全系数。
[0029]所述制冷装置由压缩机系统、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀系统组成的循环制冷系统。所述制冷装置形成的冷制剂介质溶液通过板式热交换器与介质溶液进行热交换。
[0030]所述管式热交换内设有第二温度传感器,用于检测管式热交换器内气流的温度。当第二温度传感器显示的温度低于15°C时,关闭第一电磁水阀,打开第二电磁水阀,从机柜系统出来的介质溶液经过管式热交换器进行热交换,再经过但不进行热交换的板式热交换,再进入机柜系统内;当第二温度传感器现实的温度15〜40°C时,关闭第一电磁水阀,打开第二电磁水阀,从机柜系统出来的介质溶液经过管式热交换器进行热交换,再经过板式热交换进行热交换,再进入机柜系统内;当第二温度传感器现实的温度大于40°C时,打开第一电磁水阀,关闭第二电磁水阀,从机柜系统出来的介质溶液经过板式热交换进行热交换,再进入机柜系统内。
[0031 ]工作机制:从机柜系统排出的介质溶液在第一温度传感器监测下检测其温度,和所述管式热交换器内第二温度传感器测试的温度,来决定介质溶液是否通过冷水机组内的管式热交换器。有下列三种情况:一是当第二温度传感器显示的温度低于15°C时,关闭第一电磁水阀,打开第二电磁水阀,从机柜系统出来的介质溶液经过管式热交换器与通过管式热交换器壁上的孔道进入管式热交换器内的冷空气气流进行热交换,使冷制剂温度降至15〜20°C,再经过但不进行热交换的板式热交换,再进入机柜系统内的热交换装置,介质溶液在与机柜内的热气流进行热交换,热交换得到的冷气流对机器进行冷却;二是当第二温度传感器现实的温度15〜40 °C时,关闭第一电磁水阀,打开第二电磁水阀,从机柜系统出来的介质溶液经过管式热交换器与通过管式热交换器壁上的孔道进入管式热交换器内的冷空气气流进行热交换,再经过板式热交换进行热交换,使介质溶液温度降至15〜20°C,再进入机柜系统内的热交换装置,介质溶液在与机柜内的热气流进行热交换,热交换得到的冷气流对机器进行冷却;三是当第二温度传感器现实的温度大于40°C时,打开第一电磁水阀,关闭第二电磁水阀,从机柜系统出来的介质溶液经过板式热交换进行热交换,使介质溶液温度降至15〜20°C,再进入机柜系统内的热气流进行热交换,热交换得到的冷气流对机器进行冷却。
[0032]尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,包括: 机柜系统,由至少一个机柜组成,所述机柜由机柜壳体和所述机柜壳体内部底端沿气流运行路径依次设置的热交换装置和风机组成,所述热交换装置设有介质溶液入口端、介质溶液出口端和气流流通通道,所述介质溶液入口端通过管路与设置于所述机柜外部的水栗连接; 冷水机组,由管式热交换器、制冷装置和板式热交换器组成,所述介质溶液出口端通过第一管路上设有的三通阀装置分别与所述管式热交换器的入口、所述板式热交换器的入口相连通,所述管式热交换器的出口通过管路与所述板式热交换器的入口所在的第二管路汇聚贯通,所述板式热交换器内设有的隔板将所述板式热交换器分为第一流体通道和第二流体通道,所述第一流体通道的入口与所述第二管路连通,所述第一流体通道的出口与设置于所述冷水机组外部的膨胀水槽连通,所述第二流体通道的入口与所述制冷装置的出口端连接,所述第二流体通道的出口与所述制冷装置的入口端连通。
2.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述机柜系统包含至少一个机柜,所述机柜两侧壁处于敞开状态,所述机柜两侧壁对接,通过固定装置连接组成所述机柜系统。
3.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述水栗通过管路与所述膨胀水槽连接,将所述膨胀水槽内的介质溶液栗入所述热交换装置内。
4.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述介质溶液出口端所在的管路上设有第一温度传感器。
5.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述管式热交换器的入口所在的管路上设有第二电磁水阀。
6.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述管式热交换器的出口通过管路与所述板式热交换器的入口所在的第二管路汇聚贯通,所述第二管路汇聚贯通处与所述三通阀装置之间设有第一电磁水阀。
7.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述制冷装置由压缩机系统、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀系统组成的循环制冷系统。
8.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述冷水机组还包括设置在所述管式热交换和所述制冷装置上部的两个鼓风机,所述冷水机组壳体上设有气流流通的入口和出口。
9.如权利要求1所述的机房-制冷装置一体化机柜系统,其特征在于,所述管式热交换器内设有第二温度传感器。
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