CN112739171A - 用于通信机房的散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于通信机房的散热系统，包括室外机组和至少一组室内机组，所述室内机组包括蒸发器和电子膨胀阀，蒸发器进口与电子膨胀阀出口连接；所述室外机组包括制冷机的储液罐、冷凝器、压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和制冷剂泵，冷凝器出口与储液罐进口连接，压缩机和第一电磁阀并联后出端与冷凝器进口连接，进端与蒸发器出口连接，第三电磁阀和制冷剂泵串联后与第二电磁阀并联，并联后的进端与储液罐出口连接，出端与电子膨胀阀进口连接。本发明系统通过调节能形成三条散热回路，可根据不同季节室内外环境温度的不同，按照需要切换不同的散热回路，大大减少机房制冷用电量。

Description

用于通信机房的散热系统

技术领域

本发明涉及一种用于通信机房的散热系统，尤其适用于高纬度、温度低的地区。

背景技术

目前国内通信业务发展迅速，很多技术已经走在了世界的前列。但在基站建设及运行过程中的大量能耗及局部高温问题一直是新型基站设备推广的一个阻碍。

目前，机房散热主要以空调为主，但是空调散热具有以下问题：1、在夏季，机房内部的温度很高，即使现有的空调全负荷运行，由于气流组织不畅，在部分机柜里面仍然存在局部高温，机柜内部设备温度始终无法降下去；2、随着5G通信设备的投入，散热量相比4G设备大幅增加，现有空调散热能力达不到设备散热的需求；3、空调最高使用温度在52℃左右，如果空调通风环境较差，空调的热风发生聚集，空调就会出现高压保护，自动停机，机房无法散热，对通信设备的正常运行造成很大的威胁；4、机房散热空调需要全年采用压缩机制冷循环进行制冷，耗电量较大，极大的提高了基站的运营成本；5、机房的空调散热还存在局部热点、无法满足热负荷、耗电量大和可靠性寿命短的问题；6、在高纬度地区，冬季较长且温度低，空调散热无法利用室外低温的资源，且室内的空调同样耗费电量较大。

发明内容

本发明为了克服上述的不足，提供了一种通过调节能在不同温度环境下适用，且能大大降低机房散热所需用电量的用于通信机房的散热系统，包括室外机组和至少一组室内机组，所述室内机组包括蒸发器8和电子膨胀阀9，蒸发器8进口与电子膨胀阀9出口连接；

所述室外机组包括制冷机的储液罐1、冷凝器2、压缩机3、第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀6和制冷剂泵7，冷凝器2出口与储液罐1进口连接，压缩机3和第一电磁阀4并联后出端与冷凝器2进口连接，进端与蒸发器8出口连接，第三电磁阀5和制冷剂泵7串联后与第二电磁阀5并联，并联后的进端与储液罐1出口连接，出端与电子膨胀阀9进口连接。

第一电磁阀4、第三电磁阀6和制冷机泵7关闭，压缩机3和第二电磁阀5打开时，储液罐→第二电磁阀→电子膨胀阀→蒸发器→压缩机→冷凝器→储液罐形成第一条散热回路，该回路为直冷模式，在室外温度高于20℃时适用；压缩机3和第二电磁阀5关闭，第一电磁阀4、第三电磁阀6和制冷剂泵7打开时，储液罐→第三电磁阀→制冷剂泵→电子膨胀阀→蒸发器→第一电磁阀→冷凝器→储液罐形成第二条散热回路，该回路为动力热管模式，在室外温度在5-20℃时适用；

压缩机3、第三电磁阀6和制冷剂泵7关闭，第一电磁阀4和第二电磁阀5打开时，储液罐→第二电磁阀→电子膨胀阀→蒸发器→第一电磁阀→冷凝器→储液罐形成第三条散热回路，该回路为重力热管模式，在室外温度低于5℃时适用。

动力热管模式和重力热管模式尤其适用于高纬度地区，高纬度地区常年温度较低，且冬季时间长、温度长时间低于零下二十度。针对高纬度地区，在动力热管和重力热管模式下，本发明利用自然冷源进行热交换，能够大幅减少空调的运行时间，延长空调设备的使用寿命，实现安全节能。

作为优选，室内机组为至少两组，且并联设置，以保证各组室内机组互相之间不影响。多个室内机组并联的设计还降低了部分机房因设计不合理存在的局部热点问题，同时能降低机柜内部热点温度，提升设备的使用寿命，降低故障发生率。

作为优选，冷凝器2旁还设有冷凝风扇以帮助降温。

作为优选，蒸发器8旁设有散热风扇以帮助在室内的蒸发器散热。

本发明的有益效果是：

本发明系统中对压缩机、制冷剂泵和三个电磁阀的串、并联设计，使其通过调节能形成三条在不同温度下适用的散热回路。可根据不同季节室内外环境温度的不同，按照需要切换不同的散热回路，大大减少机房制冷用电量。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示的用于通信机房的散热系统，包括室外机组和至少一组室内机组，所述室内机组包括蒸发器8和电子膨胀阀9，蒸发器8进口与电子膨胀阀9出口连接。所述室外机组包括制冷机的储液罐1、冷凝器2、压缩机3、第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀6和制冷剂泵7，冷凝器2出口与储液罐1进口连接，压缩机3出口和第一电磁阀4出口并联后与冷凝器2进口连接，压缩机3进口和第一电磁阀4进口并联后与蒸发器8出口连接，第三电磁阀5和制冷剂泵7串联后与第二电磁阀5并联，并联后的进端与储液罐1出口连接，出端与电子膨胀阀9进口连接。所述冷凝器2旁还设有冷凝风扇以帮助降温，蒸发器8旁还设有散热风扇以帮助在室内的蒸发器散热。

第一电磁阀4、第三电磁阀6和制冷机泵7关闭，压缩机3和第二电磁阀5打开时，储液罐→第二电磁阀→电子膨胀阀→蒸发器→压缩机→冷凝器→储液罐形成第一条散热回路，该回路为直冷模式，在室外温度高于20℃时适用；压缩机3和第二电磁阀5关闭，第一电磁阀4、第三电磁阀6和制冷剂泵7打开时，储液罐→第三电磁阀→制冷剂泵→电子膨胀阀→蒸发器→第一电磁阀→冷凝器→储液罐形成第二条散热回路，该回路为动力热管模式，在室外温度在5-20℃时适用；

压缩机3、第三电磁阀6和制冷剂泵7关闭，第一电磁阀4和第二电磁阀5打开时，储液罐→第二电磁阀→电子膨胀阀→蒸发器→第一电磁阀→冷凝器→储液罐形成第三条散热回路，该回路为重力热管模式，在室外温度低于5℃时适用。

动力热管模式和重力热管模式尤其适用于高纬度地区，高纬度地区常年温度较低，且冬季时间长、温度长时间低于零下二十度。针对高纬度地区，在动力热管和重力热管模式下，本发明利用自然冷源进行热交换，能够大幅减少空调的运行时间，延长空调设备的使用寿命，实现安全节能。

所述室内机组为至少两组，且并联设置，即，每一组室内机组都能与室外机组形成独立的三条散热回路，室内机组单个蒸发器的开关并不会对其他蒸发器的使用产生影响。多个室内机组并联的设计还降低了部分机房因设计不合理存在的局部热点问题，同时能降低机柜内部热点温度，提升设备的使用寿命，降低故障发生率。

在并联四组室内机组进行散热时，在直冷模式下，耗电量相比同样功率的精密空调省电20％，EER可以达到3.6；在动力热管模式下，相比同样功率的精密空调省电70％，EER可以达到10；在重力热管模式下，相比同样功率的精密空调省电90％，EER可以达到15。

上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种用于通信机房的散热系统，其特征是：包括室外机组和至少一组室内机组，所述室内机组包括蒸发器(8)和电子膨胀阀(9)，蒸发器(8)进口与电子膨胀阀(9)出口连接；

所述室外机组包括制冷机的储液罐(1)、冷凝器(2)、压缩机(3)、第一电磁阀(4)、第二电磁阀(5)、第三电磁阀(6)和制冷剂泵(7)，冷凝器(2)出口与储液罐(1)进口连接，压缩机(3)和第一电磁阀(4)并联后出端与冷凝器(2)进口连接，进端与蒸发器(8)出口连接，第三电磁阀(5)和制冷剂泵(7)串联后与第二电磁阀(5)并联，并联后的进端与储液罐(1)出口连接，出端与电子膨胀阀(9)进口连接。

2.根据权利要求1所述的用于通信机房的散热系统，其特征是：第一电磁阀(4)、第三电磁阀(6)和制冷机泵(7)关闭，压缩机(3)和第二电磁阀(5)打开时，储液罐→第二电磁阀→电子膨胀阀→蒸发器→压缩机→冷凝器→储液罐形成第一条散热回路；

压缩机(3)和第二电磁阀(5)关闭，第一电磁阀(4)、第三电磁阀(6)和制冷剂泵(7)打开时，储液罐→第三电磁阀→制冷剂泵→电子膨胀阀→蒸发器→第一电磁阀→冷凝器→储液罐形成第二条散热回路；

压缩机(3)、第三电磁阀(6)和制冷剂泵(7)关闭，第一电磁阀(4)和第二电磁阀(5)打开时，储液罐→第二电磁阀→电子膨胀阀→蒸发器→第一电磁阀→冷凝器→储液罐形成第三条散热回路。

3.根据权利要求1所述的用于通信机房的散热系统，其特征是：室内机组为至少两组，且并联设置。

4.根据权利要求1所述的用于通信机房的散热系统，其特征是：冷凝器(2)旁还设有冷凝风扇。

5.根据权利要求1所述的用于通信机房的散热系统，其特征是：蒸发器(8)旁设有散热风扇。

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