CN201924623U

CN201924623U - 一种实现实时动态温度控制的机房

Info

Publication number: CN201924623U
Application number: CN2010206084845U
Authority: CN
Inventors: 秦金红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2020-11-16

Abstract

本实用新型目的在于一种实现实时动态温度控制的机房，该机房改进温度控制方式、提高节能设备的节能效果，借助了新风系统，以空调为辅助，利用室内外气温差异，控制机房、基站室温，达到既保障网络设备运行的稳定性与使用寿命，又提升了节能空间。

Description

一种实现实时动态温度控制的机房

技术领域

本实用新型涉及对无人监管的网络机房，尤其涉及一种实现实时动态温度控制的机房。

背景技术

目前我国通信机房普遍采用静态提高设备工作环境温度的方法，减少空调运行时间以实现节能。但是，静态提高设备工作环境温度的方法存在诸多问题。如果要在保证通信设备寿命、保障设备与网络正常运行的前提下提升机房温度，那么其提升幅度有限，节能空间很小；如果大幅度提高机房温度，使设备长期工作在高温环境中，通信设备的使用寿命有可能会缩短、设备运行的稳定性会下降。

以通信机房内设备为例，电容器件工作的稳定性和老化速度与环境温度有很大的关系，主要是膨胀系数不同的多种材料相互联系的热循环会引起非常显著的应力，甚至有可能会导致瞬间断裂，使元件失效。电容器件的使用寿命与环境温度是相对关系，其使用寿命在不同工作温度条件下差异很大，如额定最高温度为85℃的电解电容器在40℃的环境温度条件下寿命为80000小时；而环境温度升高到60℃时，则寿命缩短到10000小时；当环境温度升高到85℃时，寿命仅为1000小时。

既要节能又不能以牺牲设备使用寿命和网络安全为代价，为此，人们总结并应用了一些新的方法。

例如授权公告号CN1716140B的中国专利温度控制方法及其装置，该方法通过测定室内温度T_j，并与限定的最大温度T_max和最小温度T_min比较，分别形成三个控制段：T_j＜＝T_min空调和换气风扇停机，T_min＜T_j＜＝T_max换气风扇工作，T_j＞T_max换气风扇停机，空调工作。该方案总体来说依然属于静态控温方式，通过设定临界温度调整换气风扇和空调的工作，比之前恒温空调控制室温更节能，但是控制方式单一，还存在进一步提升节能的空间。

又如公开号为CN101576306A的中国专利申请公开文件，公开了网络通讯机房智能温控节能方法，披露了利用室内外热交换实现控温的方案，但是该方案存在缺陷，一是启动系统的逻辑起点是室外温度，室外温度和设定温度比较，从而判断选择启动换气机系统或启动空调机系统，对于控制室温的系统而言采用该逻辑起点显然是存在缺陷的；另一点，该方案中没有考虑换气系统和空调系统的能效比，所以也存在进一步提升节约能效的空间。

发明内容

本新型目的在于提供一种实现实时动态温度控制的机房，该机房应用了新设计的装置，采用区别于以往的控制方法，克服前述方案中的存在的问题，改进温度控制方式，提高节能设备节能的效果。

为实现上述目的，本发明提供一种实现实时动态温度控制的机房，用防火隔热材料或砖墙分隔成常温区和高温区，机房内安装新风系统和空调，间隔在常温区和高温区之间装置有风阀和换风风扇，还包括动态温度控制装置，动态温度控制装置与新风系统、空调、风阀以及换风风扇电连接，实现机房实时动态温度控制。

更进一步，实时动态温度控制装置包括有用于存储设定温度的温度阀值存储单元，室外、室内温度进行测量温度测量单元，逻辑处理单元以及温控设备控制单元，逻辑处理单元与温度阀值存储单元、测量单元以及温控设备单元连接，将温度阀值存储单元里取到的温度阀值数值与温度测量单元里取到的室内温度比较，再结合室内温度与室外温度比较的结果，共同形成逻辑条件；温控设备单元连接新风系统、空调、风阀和换风风扇，温控设备单元依据逻辑处理单元产生的逻辑条件形成状态信号，控制新风系统、空调、风阀以及换风风扇的启止。

更进一步，实时动态温度控制装置还包含有按键输入单元，显示输出单元以及通信控制单元；按键输入单元，包含有键盘，键盘输入温度阀值存储于温度阀值存储单元中；显示输出单元，包含显示设备，用于显示温度控制装置的操作和工作状态；通信控制单元，含有GPRS无线通讯模块，能够无线接入控制设置温度阀值以及获取机房实时状态信息。

更进一步，实时动态温度控制装置中还设有门禁告警模块、烟雾告警模块、湿度告警模块、新风故障模块以及人工换风模块。

实现实时动态温度控制的机房，做的不是简单的、单一的温度控制。借助新风系统，充分利用昼夜室外气温高低变化的特点，使机房温度也随着变化，使通信设备尽可能在常温环境下工作，而在高温峰值的工作时间大大减少。同时，需要结合不同地区的温度密度谱，选择较为适宜的机房温度最高值，使节能设备的制冷量占总冷负荷的90％以上，空调制冷只占10％，甚至更低。

附图说明

图1为本实用新型机房结构示意图；

图2为本实用新型动态温度控制装置的功能单元结构示意图；

图3为本实用新型动态温控基站全年温度小时分布图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1本实用新型实现实时动态温度控制的机房，用防火隔热材料或砖墙分隔成常温区和高温区，机房内安装新风系统和空调，间隔在常温区和高温区之间装置有风阀和换风风扇，还包括动态温度控制装置，动态温度控制装置与新风系统、空调、风阀以及换风风扇电连接，实现机房动态温度控制。

图2显示了动态温度控制装置的功能单元结构，动态温度控制装置包括有用于存储设定温度的温度阀值存储单元，室外、室内温度测量温度测量单元，逻辑处理单元以及温控设备控制单元，逻辑处理单元与温度阀值存储单元、测量单元以及温控设备单元连接，将温度阀值存储单元里取到的温度阀值数值与温度测量单元里取到的室内温度比较，再结合室内温度与室外温度比较的结果，共同形成逻辑条件；温控设备单元连接新风系统、空调、风阀和换风风扇，温控设备单元依据逻辑处理单元产生的逻辑条件形成状态信号，控制新风系统、空调、风阀以及换风风扇的启止。动态温度控制装置还包含有按键输入单元，显示输出单元以及通信控制单元；按键输入单元，包含有键盘，键盘输入温度阀值存储于温度阀值存储单元中；显示输出单元，包含显示设备，用于显示温度控制装置的操作和工作状态；通信控制单元，含有GPRS无线通讯模块，能够无线接入控制设置温度阀值以及获取机房实时状态信息。动态温度控制装置中还设有门禁告警模块、烟雾告警模块、湿度告警模块、新风故障模块以及人工换风模块。

结合图2，具体的将以某个实现实时动态温度控制的机房为例进行说明。

T1为新风关闭的临界值(默认设置为26℃)，即当T5≤T1时orT5-T6＜2℃时，关闭新风M2，同时关闭风阀M1。机房温度比维护规程规定的值低2℃(T1＝T2-2℃)时，新风停止工作；机房室内外温差小于2℃时，新风的能效比接近于空调能效比约为3.6，新风工作已无节能空间，关闭新风。

T2为新风开启的临界值(默认设置为28℃)，即当T5≥T2 and T5-T6≥3℃时，开启新风风阀M1，延时10秒后，开启新风M2(T2的值按各运营商维护规程的要求设置)。机房温度大于等于设置的温度时，要求新风工作。但新风工作还取决于机房室内外温差，当温差小于3℃时，节能空间不大，不开启新风。在新风与空调均不开启的情况下，机房温度会逐渐升高，当满足室内外温差大于等于3℃时，新风启动制冷，将机房温度控制在室外温度加2℃至室外温度加3℃之间。机房温度随室外温度动态变化。

T3为换风关闭的临界值(默认设置为33℃)，即当T5≤T3时，关闭换风M3。换风制冷到高温区温度等于设置的最高温度减2℃时，停止换风。

T4为换风开启的临界值(默认设置为35℃)，即当T5≥T4 and T5-T6＜2℃时，启动换风M3(T4值按地域及电信运营商的要求设置)。高温区温度达到最高限定温度，且室内外温差不满足新风工作的条件时，换风启动以保证高温区温度不超过最高限值；若高温区温度为最高值时，如果室内外温差大于等于2℃，仍然可以使用新风制冷，不启用换风。

空调M4的启停控制采用红外线控制，不改变原空调供电线路，与空调电路无接触方便安装与维护。空调器的设置为制冷22℃。

低温区温度T7大于等于26℃时，开启空调M4，低温区温度T7小于23℃时，关闭空调。增大空调启动与关闭温度区间，减少了空调启停次数，提升了节能空间。低温区温度T7小于5℃时，开启换风M3。将高温区的热量对流到常温区，以保证蓄电池工作环境温。

人工换风模块：此功能保证维护人员在机房检修时温度不超过28℃。当高温区温度T5小于26℃时，人工换风功能被微处理器屏蔽。在非屏蔽状态下，启用人工换风功能时，换风M3启动；新风M2及风阀M1关闭。新风故障模块，新风故障时关闭新风M2及风阀M1，开启换风M3。湿度告警模块，室外湿度W1大于90％时，关闭新风M2及风阀M1。烟雾告警模块，烟雾告警时，关闭新风M2、风阀M1、换风M3、空调M4。门禁告警模块，当门禁告警时，关闭新风M2、风阀M1、换风M3、空调M4。

如图3所示，采用动态温度设置后，空调制冷的工作时间很小，仅占全年时间的7％。只起辅助作用，机房平均温度降低所增加的冷负荷均由新风节能设备承担，接近于无空调时代。机房温度在较高温度区(31℃至35℃)工作时间为2188个小时，约占全年25％，与静态设置35℃相比工作在高温的时间减少了75％，依据电源设备与基站设备的出厂测试条件，此工作环境温度对设备寿命与性能稳定影响甚微。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种实现实时动态温度控制的机房，用防火隔热材料或砖墙分隔成常温区和高温区，机房内安装新风系统和空调，间隔在常温区和高温区之间装置有风阀和换风风扇，其特征在于，还包括动态温度控制装置，所述动态温度控制装置与新风系统、空调、风阀以及换风风扇电连接，实现机房动态温度控制。

2.根据权利要求1所述实现实时动态温度控制的机房，其特征在于，所述动态温度控制装置包括有用于存储设定温度的温度阀值存储单元，室外、室内温度进行测量的温度测量单元，逻辑处理单元以及温控设备控制单元，所述的逻辑处理单元与温度阀值存储单元、测量单元以及温控设备单元连接，将温度阀值存储单元里取到的温度阀值数值与温度测量单元里取到的室内温度比较，再结合室内温度与室外温度比较的结果，共同形成逻辑条件；温控设备单元连接新风系统、空调、风阀和换风风扇，所述温控设备单元依据逻辑处理单元产生的逻辑条件形成状态信号，控制新风系统、空调、风阀以及换风风扇的启止。

3.根据权利要求2所述实现实时动态温度控制的机房，其特征在于，所述动态温度控制装置还包含有按键输入单元，显示输出单元以及通信控制单元；所述按键输入单元，包含有键盘，键盘输入温度阀值存储于温度阀值存储单元中；所述的显示输出单元，包含显示设备，用于显示温度控制装置的操作和工作状态；所述通信控制单元，含有GPRS无线通讯模块，能够无线接入控制设置温度阀值以及获取机房实时状态信息。

4.根据权利要求1或2或3所述实现实时动态温度控制的机房，其特征在于，所述动态温度控制装置中还设有门禁告警模块、烟雾告警模块、湿度告警模块、新风故障模块以及人工换风模块。