CN110006130A - 一种用于自然冷源节能系统的恒压装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于通信技术领域，提供了一种用于自然冷源节能系统的恒压装置及方法，该装置包括：箱体，进风口与大气连通，出风口与热源所在空间连通；在进风口处沿风向依次设有第一过滤器及第二过滤器，在第一过滤器与第二过滤器之间设有用于清除第一过滤器、第二过滤器灰尘的恒压机构；在进风口处设有风压传感器一、在出风口处有风压传感器二，与风压传感器一及风压传感器二通讯连接的压差传感器、及与压差传感器及恒压机构通讯连接的控制器。当风压传感器一与风压传感器二间的压力差超过了压力预设值，则启动恒压机构，清扫第一过滤器及第二过滤器上的灰尘，以增大进箱体内的空气流通量，即减小风压传感器一与风压传感器二间的压力差。

Description

一种用于自然冷源节能系统的恒压装置及方法

技术领域

本发明属于节能技术领域，提供了一种用于自然冷源节能系统的恒压装置及方法。

背景技术

智能自然冷源节能系统通过引入自然冷源进行室内的冷热交换，在自然冷、热源满足应用场景的温度能量需求的情况下停止空调工作，从而减少具有压缩机的空调使用时长，大量减少相对高功耗低能效比的用电量，实现节能降耗。特别是采用自然冷源在室外温度低于机房温度的情况下引入机房替代机房空调工作，需要说明的是通信机房由于机房内设备发热量很高在部分地区均需全年进行制冷降温，确保通信设备的运行温度安全。这一空调节能技术解决方式已得到通信运营商广泛应用，并通过实际使用节能效果明显。而且随着数据中心等机房生产设备集成度增加，单位面积热负荷成倍增加，原来一个机柜的热负载约为2-4kw，而现在高密度机柜的热负载可达15-40kw。所以机房空调节能降耗需求越来越显现出来。未来该种节能解决方案会延伸应用到如电力、广电、铁路、银行等一切有通信机房的广泛应用场景。

目前已知的智能自然冷源节能系统的空气净化方式，均采用物理阻挡方式进行过滤，包括采用金属网过滤网、化纤材质过滤棉、纸质过滤材料等方式，在采用上述物理阻挡过滤方式时，均不可避免的因为过滤材质的堵塞造成过滤器两端的压力差增大，从而造成风机送风阻力加大，造成送风量减少，也就是自然冷源的制冷量减少，从而不满足制冷需求。

传统做法是增加风机压力值，从而造成节能设备整机功耗加大，节能率下降。而风机成本与风机功率成正比，这又需增加设备成本。同时由于风机加大会产生如设备体积增大而增加的生产成本增大，运输成本加大、安装成本加大、噪音加大的问题，特别对于整体机房、基站、户外机柜等对空间利用率较高的场景，势必造成两难的情况，为了保证制冷量满足，需要增大设备体积，但应用场景有没有空间安装较大体积设备。

发明内容

本发明实施例提供一种用于自然冷源节能系统的恒压装置，该装置在进风口处及出风口处的压力差大于压力预设值时，启动恒压装置对过滤器进行除尘，以增大箱体内的空气流量。

本发明是这样实现的，一种用于自然冷源节能系统的恒压装置，该装置包括：

箱体，箱体的进风口与大气连通，箱体的出风口与热源所在空间连通；

在进风口处沿风向依次设有第一过滤器及第二过滤器，在第一过滤器与第二过滤器之间设有用于清除第一过滤器、第二过滤器灰尘的恒压机构；

在进风口处设有风压传感器一、在出风口处有风压传感器二，与风压传感器一及风压传感器二通讯连接的压差传感器、及与压差传感器及恒压机构通讯连接的控制器。

进一步的，恒压机构包括：

风向导流壳，分别设有吹风导流槽及吸风导流槽，吹风导流槽朝第一过滤器设置，吸风导流槽朝第二过滤器设置；

设于风向导流壳内的风机，风机的进风口与吸风导流槽连通，风机的出风口与吹风导流槽连通，且与控制器通讯连接；

对称设置的两导轨一，导轨一的延伸方向与风向导流壳的延伸方向垂直，风向导流壳的两端部分别与两导轨一滑动连接；

导轨二，设于风向导流壳内，且沿风向导流壳的延伸方向设置，与风机滑动连接；

与风机连接的驱动部一，驱动部一与控制器电连接，并驱动风机沿导轨二的延伸方向运动；

与风向导流壳连接驱动部二，驱动部二与控制器电连接，并驱动风向导流壳沿导轨一的延伸方向运动。

进一步的，所述风向导流壳由分离设置的两壳板组成，两壳板在壳板延伸方向的两端连接，每个壳板沿风向依次设有导流板一、连接板及导流板二，连接板用于连接导流板一及导流板二，导流板一及导流板二分别朝风向导流壳内径缩小的方向倾斜设置，且导流板一及导流板二与竖直方向的夹角为10度至90度中的任一个。

进一步的，其特征在于，第一过滤器为防虫过滤器，第二过滤器为空气过滤器。

进一步的，所述装置还包括：

设于箱体内的静电发生器，空气过滤器是由金属开放式发泡材料制成，空气过滤器与静电发生器的负高压静电输出端电连接。

进一步的，防虫过滤器为金属防虫过滤器，与静电发生器的负高压静电输出端电连接。

本发明是这样实现的，一种恒压方法，该方法包括如下步骤：

风压传感器一用于检测进风口处的风压值，并发送至压差传感器；

风压传感器二用于检测出风口处的风压值，并发送至压差传感器；

压差传感器检测风压传感器一与风压传感器二间的压力差，并发送至控制器；

当压力差超过了压力预设值，则控制器启动恒压机构，清扫第一过滤器及第二过滤器上的灰尘。

进一步的，恒压机构的启动方法具体如下：

依次启动风机、驱动部一及驱动部二；

驱动部一以设定的速度一驱动风机沿导轨二运动；

定时驱动驱动部二，驱动部二驱动风向导流壳沿导轨一运动。

当风压传感器一与风压传感器二间的压力差超过了压力预设值，则启动恒压机构，清扫第一过滤器及第二过滤器上的灰尘，以增大进箱体内的空气流通量，即减小风压传感器一与风压传感器二间的压力差。

附图说明

图1为本发明实施例提供的恒压装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的恒压机构的剖视图；

1.箱体、2.风压传感器二、3.压差传感器、4.控制器、5.第二过滤器、6.恒压机构、7.第一过滤器、8.进风口、9.风压传感器一、10.静电发生器、11.吸风导流口、12.吹风导流口、13.风机、14.风向导流壳、15.送风机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的恒压装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出于本发明相关的部分。

该恒压装置包括：

箱体1，进风口8与大气连通，出风口与热源所在空间连通；

在进风口8处沿风向依次设有第一过滤器7及第二过滤器5，在第一过滤器7与第二过滤器5之间设有用于清除第一过滤器7、第二过滤器5灰尘的恒压机构6；

在进风口处设有风压传感器一9、在出风口处有风压传感器二2，与风压传感器一9及风压传感器二2通讯连接的压差传感器3、及与压差传感器3及恒压机构6通讯连接的控制器4，控制器4的型号可以采用ZYD-XF-4.0。

风压传感器一9用于检测进风口处的风压值，并发送至压差传感器3；

风压传感器二2用于检测出风口处的风压值，并发送至压差传感器3；

压差传感器3检测风压传感器一9与风压传感器二2间的压力差，并发送至控制器4；

当风压传感器一9与风压传感器二2间的压力差超过了压力预设值，则启动恒压机构6，清扫第一过滤器7及第二过滤器5上的灰尘，以增大进箱体内的空气流通量，即减小风压传感器一9与风压传感器二2间的压力差。

图2为本发明实施例提供的恒压机构的剖视图，恒压机构6包括：

风向导流壳14，风向导流壳14分别设有吹风导流槽12及吸风导流槽11，吹风导流槽12朝第一过滤器7设置，吸风导流槽11朝第二过滤器5设置；

设于风向导流壳14内的风机13，风机13的进风口与吸风导流槽11连通，风机3的出风口与吹风导流槽12连通，且与控制器4通讯连接；

对称设置的两导轨一，导轨一的延伸方向与风向导流壳14的延伸方向垂直，风向导流壳14的两端部分别与两导轨一滑动连接；

导轨二，设于风向导流壳14内，且沿风向导流壳14的延伸方向设置，与风机13滑动连接；

与风机13连接的驱动部一，驱动部一与控制器4电连接，并驱动风机13沿导轨二的延伸方向运动；

与风向导流壳14连接驱动部二，驱动部二与控制器4电连接，并驱动风向导流壳14沿导轨一的延伸方向运动，

在本发明实施例中，驱动部一及驱动部二均是通过电机驱动，电机通过连杆或拉索与风向导流部或风机固定，通过连杆或拉索带动风向导流部及风机朝相应的方向运动。

当检测到风压传感器一9与风压传感器二2间的压力差大于压力阈值，则驱动驱尘机构6内的风机，风从吸风导流槽11内吸入，对第二过滤器5进行除尘，从吹风导流槽12内吹出，对第一过滤器7进行除尘，同时通过驱动部一控制风机13以设定的速度沿导轨二运动，并定时驱动驱动部二，以使风向导流壳14沿导轨一运动，以实现第一过滤器7及第二过滤器5的整个面上的除尘。

在本发明实施例中，风向导流壳14包括：分离设置的两壳板，两壳板在壳板延伸方向的两端连接，每个壳板沿风向依次设有导流板一、连接板及导流板二，连接板用于连接导流板一及导流板二，导流板一及导流板二分别朝风向导流壳内径缩小的方向倾斜设置，且导流板一及导流板二与竖直方向的夹角为10度至90度中的任一个，需要根据吹风导流槽12与第一过滤器7间的距离、及吸风导流槽11与第二过滤器5间的距离来设置导流板与竖直方向的夹角。

在本发明实施例中，第一过滤器7为防虫过滤器，第二过滤器5为空气过滤器，该装置还包括：

设于箱体内的静电发生器10，空气过滤器是由金属开放式发泡材料制成，空气过滤器与静电发生器10的负高压静电输出端电连接，作为阳极或阴极以增加吸附力。

在本发明实施例中，防虫过滤器为金属防虫过滤器，与静电发生器10的负高压静电输出端电连接，作为阳极或阴极以增加吸附力。

在本发明实施例中，在箱体1的出风口处设有送风机15，送风机15的出风口与热源所在的空间连通，送风机15的进风口与箱体1连通，送风机15用于将箱体内的冷源送入热源所在的空间，送风机15与风机13的风量比值为0.5:10至5:10之间。

本发明提供的用于自然冷源节能系统的恒压装置具有如下有益效果：

1、在第一滤器与第二过滤器之间设置有恒压机构，使得第一过滤器与第二过滤器的两端压力差值始终保持在一个变化率很小的范围内，在不考虑室内外温差情况下，自然冷源制冷量始终保持在一个相对恒定范围内，从而避免了风量变化过大造成的风量过大时温度变化过快，风量过小时降温时间过长或温度降不下来的问题。

2、由于采用了过滤器恒压技术，从而使风机选型的压力值只要略高于过滤器阻力即可，减少了风机成本，无需选用变速风机，由于风机选型压力减少，风机体积会减小，使设备占用空间减少；

3、恒压装置部分具有对后一级过滤器采用吸的方式恒压，对前一级过滤器采用吹的方式进行恒压，充分利用了恒压装置风机的气流，实现了一套装置解决了多级过滤器的恒压问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于自然冷源节能系统的恒压装置，其特征在于，所述装置包括：

箱体，箱体的进风口与大气连通，箱体的出风口与热源所在空间连通；

在进风口处沿风向依次设有第一过滤器及第二过滤器，在第一过滤器与第二过滤器之间设有用于清除第一过滤器、第二过滤器灰尘的恒压机构；

在进风口处设有风压传感器一、在出风口处有风压传感器二，与风压传感器一及风压传感器二通讯连接的压差传感器、及与压差传感器及恒压机构通讯连接的控制器。

2.如权利要求1所述用于自然冷源节能系统的恒压装置，其特征在于，恒压机构包括：

风向导流壳，分别设有吹风导流槽及吸风导流槽，吹风导流槽朝第一过滤器设置，吸风导流槽朝第二过滤器设置；

设于风向导流壳内的风机，风机的进风口与吸风导流槽连通，风机的出风口与吹风导流槽连通，且与控制器通讯连接；

对称设置的两导轨一，导轨一的延伸方向与风向导流壳的延伸方向垂直，风向导流壳的两端部分别与两导轨一滑动连接；

导轨二，设于风向导流壳内，且沿风向导流壳的延伸方向设置，与风机滑动连接；

与风机连接的驱动部一，驱动部一与控制器电连接，并驱动风机沿导轨二的延伸方向运动；

与风向导流壳连接驱动部二，驱动部二与控制器电连接，并驱动风向导流壳沿导轨一的延伸方向运动。

3.如权利要求2所述用于自然冷源节能系统的恒压装置，其特征在于，所述风向导流壳由分离设置的两壳板组成，两壳板在壳板延伸方向的两端连接，每个壳板沿风向依次设有导流板一、连接板及导流板二，连接板用于连接导流板一及导流板二，导流板一及导流板二分别朝风向导流壳内径缩小的方向倾斜设置，且导流板一及导流板二与竖直方向的夹角为10度至90度中的任一个。

4.如权利要求1至3任一权利要求所述用于自然冷源节能系统的恒压装置，其特征在于，第一过滤器为防虫过滤器，第二过滤器为空气过滤器。

5.如权利要求4所述所述用于自然冷源节能系统的恒压装置，其特征在于，所述装置还包括：

设于箱体内的静电发生器，空气过滤器是由金属开放式发泡材料制成，空气过滤器与静电发生器的负高压静电输出端电连接。

6.如权利要求4所述所述用于自然冷源节能系统的恒压装置，其特征在于，防虫过滤器为金属防虫过滤器，与静电发生器的负高压静电输出端电连接。

7.一种基于权利要求1至6任一权利要求所述恒压装置的恒压方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

风压传感器一用于检测进风口处的风压值，并发送至压差传感器；

风压传感器二用于检测出风口处的风压值，并发送至压差传感器；

压差传感器检测风压传感器一与风压传感器二间的压力差，并发送至控制器；

当压力差超过了压力预设值，则控制器启动恒压机构，清扫第一过滤器及第二过滤器上的灰尘。

8.如权利要求7所述的恒压方法，其特征在于，所述恒压机构的启动方法具体如下：

依次启动风机、驱动部一及驱动部二；

驱动部一以设定的速度一驱动风机沿导轨二运动；

定时驱动驱动部二，驱动部二驱动风向导流壳沿导轨一运动。