CN203353015U - 通信机房的节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及节能技术，公开了一种通信机房的节能系统。本实用新型中，采用送风装置，可以将冷风直接送入想要冷却的设备就可减少风在传送过程中的冷量损失，从而更好地冷却设备，能更快地降低温度让空调保持低负荷运行，以达到节能的目的；采用回风装置，可以将机房内热源直接通过强制通风的方式回到机房空调口，进一步降低机柜的温度，使得通信机房内的设备的能源使用效率得以提高，从而达到节能降耗的目的。

Description

通信机房的节能系统

技术领域

本实用新型涉及节能技术，特别涉及通信机房的节能系统。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，各行业对电力的需求越来越大，电力能源短缺现象日益突出，节能降耗已经成为全社会普遍关注的热点问题。通信机房的节能降耗已成为各通信运营商普遍关注的问题。

目前通信机房耗电主要是空调设备、不间断电源（UPS）、照明和IT设备。其中，空调是整个机房的用能大户，空调中的压缩机与风机是用电的大户，其它是为了加湿而设置的加热装置和加湿装置，还有通风设备如新风机等产生的电量。

UPS是第二用电大户，主要耗电组成是：整流、逆变装置，为了电池保持电池电量所给的电量（电池的自然损耗），散热风机等。

照明也是比较耗费能源的设备，主要是因为灯光发光和发热所耗的能量、电子整流器耗费的能量等。

IT设备的耗电量主要是硬盘、CPU、散热装置、电源等所费电量较多。

其它设备：如门禁系统、监控设备等所消耗的电量。

以上十分清楚地说明了机房内所主要能源消耗的分布状况，如何提高这些设备的能源使用效率对通信机房的节能降耗非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通信机房的节能系统，使得通信机房内的设备的能源使用效率得以提高，从而达到节能降耗的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种通信机房的节能系统，包含：冷却子系统；

所述冷却子系统包含：空调、送风装置、回风装置；

所述回风装置将所述通信机房内的热源直接通过强制通风的方式回到所述空调的进风口；所述空调将从所述进风口进入的热风冷却成冷风，并从空调的出风口送出去；所述送风装置将所述空调产生的冷风直接从所述出风口送到需要冷却的设备，使得通信机房内的设备的能源使用效率得以提高，从而达到节能降耗的目的。

与现有技术相比，本实用新型采用送风装置，可以将冷风直接送入想要冷却的设备就可减少风在传送过程中的冷量损失，从而更好地冷却设备，能更快地降低温度让空调保持低负荷运行，以达到节能的目的；采用回风装置，可以将机房内热源直接通过强制通风的方式回到机房空调口，进一步降低机柜的温度。

作为进一步地改进，所述通信机房的静电地板以下作为静压箱；在所述静电地板上设有开口，所述开口在所述需要冷却的设备下；所述送风装置将所述出风口送出的冷风送入所述静压箱，冷风从所述开口处直接送到所述需要冷却的设备。采用地板拔风方式，可以解决下送风空调冷量损失以及冷风无法送到关健设备的问题；将高效回风系统与地板拔风系统配合使用，可以更快地让空气流通以降低机房整体温度的效果。

作为进一步地改进，所述空调内安装有转轮全热交换器。空调内安装转轮全热交换器，结构紧凑，设备体积小，在旋转过程中让排风与新风以相逆方向流过转轮，由于中间有清洗扇，本身有自净作用，可使排风几乎不会漏风，能同时进行热湿交换；可以只吸收室外空气的冷量而没有室外空气的污染，避免室外空气进入室内造成过滤网过快的堵塞，减少维护量。

作为进一步地改进，还包含：余热回收子系统；所述余热回收子系统包含：热量收集器、供暖管道；其中，所述热量收集器安装在所述需要冷却的设备上方，吸入所述需要冷却的设备周围的热空气，并传送到所述供暖管道；所述供暖管道将所述热空气传送到需要制热的区域。采用余热回收系统，可以将机房内的热量转移到机房以外需要制热的区域，以达到制热的作用。

作为进一步地改进，余热回收子系统还包含：热交换器、回风管道；所述热交换器安装在所述需要制热的区域，所述热交换器分别连接所述供暖管道和所述回风管道；所述热量收集器吸入的热空气通过所述供暖管道，进入所述热交换器之后，从所述回风管道送回所述回风装置。在余热回收系统中采用热交换器，可以隔离通信机房和需要制热的区域的空气交换，以避免将通信机房的灰尘带入需要制热的区域，更加清洁。

作为进一步地改进，还包含：冷凝水回收子系统；所述冷凝水回收子系统包含：冷凝水收集器，冷凝水回送管道；所述冷凝水收集器收集所述通信机房原有空调的冷凝管或接水盘里的水，并通过所述冷凝水回送管道会送到所述通信机房原有空调里。采用冷凝水回收系统回收通信机房原有空调中浪费的大量水源，重复使用，达到节约水源的目的。

作为进一步地改进，还包含：供电子系统；所述供电子系统包含：箝压节电器、配电系统、滤波节电器、不间断电源；从电网接入的电源通过所述箝压节电器后，连接所述配电系统；所述配电系统通过所述滤波节电器连接所述不间断电源，所述不间断电源为所述通信机房供电。采用箝压节电器和滤波节电器，可以治理电子设备使用过程中产生的谐波、提高功率因素、降低无功功率，从而达到安全生产和降低能耗的目的。

作为进一步地改进，还包含：照明子系统；所述照明子系统包含：LED灯、行为控制装置；所述LED灯安装在所述通信机房内需要照明的位置；所述行为控制装置检测到有工作人员进入所述通信机房时，开启工作人员所在位置附近的LED灯；当检测到工作人员离开时，关闭LED灯。通过行为控制装置根据工作人员的位置，控制LED灯的开启和关闭，达到节能的目的。

作为进一步地改进，所述通信机房包含：顶部、墙面、地板、通信设备和放置所述通信设备的机架；其中，所述顶部和所述地板上覆盖有橡塑难燃保温层；所述墙面包含骨龙，并在所述骨龙内设置玻璃纤维层；所述通信设备和所述机架的表面喷涂氯化锂的铝箔层。改变通信机房外围结构，可以降低冷量的损耗，达到节能的目的

附图说明

图1是根据本实用新型一较佳实施方式的通信机房的节能系统的冷却子系统结构示意图；

图2是根据本实用新型一较佳实施方式的通信机房的节能系统的改进冷却子系统结构示意图；

图3是根据本实用新型一较佳实施方式的通信机房的节能系统的供电子系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的实施方式涉及一种通信机房的节能系统。机房空调作为机房内主要的恒温恒湿设备，给整个机房带来了稳定的工作环境，也同时遇到一系列的问题：

第一：由于电力环境造成的能源浪费；

第二：由于送风过程中造成的能源浪费；

第三：整个系统没有回收能源造成能源的无形浪费；

第四：外围结构温度的浪费。

以下从空调送风和回风、配电系统、冷凝水回收系统、照明系统、外围结构等方面加以说明。

本实用新型提供的通信机房的节能系统包含：冷却子系统，该冷却子系统进一步包含：空调、送风装置、回风装置，如图1所示；其中，回风装置将通信机房内的热源直接通过强制通风的方式回到空调的进风口，空调将从进风口进入的热风冷却成冷风，并从出风口送出去；送风装置将空调产生的冷风直接从空调的出风口送到需要冷却的设备。与现有技术相比，本实用新型采用送风装置，可以将冷风直接送入想要冷却的设备就可减少风在传送过程中的冷量损失，从而更好地冷却设备，能更快地降低温度让空调保持低负荷运行，以达到节能的目的；采用回风装置，可以将机房内热源直接通过强制通风的方式回到机房空调口，进一步降低机柜的温度。

比如说，通信机房的静电地板以下作为静压箱；在静电地板上设有开口，开口在需要冷却的设备下；送风装置将出风口送出的冷风送入静压箱，冷风从开口处直接送到需要冷却的设备。采用地板拔风方式，可以解决下送风空调冷量损失以及冷风无法送到关健设备的问题；将高效回风系统与地板拔风系统配合使用，可以将机房内热源直接通过强制通风的方式回到机房空调口，降低机柜的温度，可以更快地让空气流通以降低机房整体温度的效果。

地板下送风产生最大的问题，是把静电地板以下做为静压箱，但是由于地板下方面积过大其冷量的损失也是比较厉害。由于地板与地板之间没有很好的密封，有孔地板通风率也有差别，造成地板下送风无法实现静压箱的效果，所以造成出风口很理想。通过减少风在传递过程中冷量损失，提高风传送效率，将风直接送入想要冷却的设备，比如通过送风管道直接将冷风送到通信设备，就可减少风在传送过程中的冷量损失，从而更好地冷却设备，能更快地降低温度让空调保持低负荷运行，以达到节能的目的。

此外，值得一提的是，空调内可以安装转轮全热交换器。转轮全热交换器是一种空调节能装置。它利用空调房间的排风，在夏季对新风进行预冷减湿，在冬季对新风进行预热加湿。转轮全热交换器的特点：结构紧凑，设备体积小。在旋转过程中让排风与新风以相逆方向流过转轮，由于中间有清洗扇，本身有自净作用，可使排风几乎不会漏风，能同时进行热湿交换。热回收率高达70%以上。

利用喷涂氯化锂的铝箔及非金属膜做成蜂窝状，外形成轮形，并转动的全热交换器。排风经过转轮时，使转芯材质的温度升高，水分含量增加，当转芯材质经过清洗扇转到新风接触时，转芯便向新风放出热量与水分，使新风升温增湿。其特点：可以只吸收室外空气的冷量而没有室外空气的污染，避免室外空气进入室内造成过滤网过快的堵塞，减少维护量空调内安装转轮全热交换器，结构紧凑，设备体积小，在旋转过程中让排风与新风以相逆方向流过转轮，由于中间有清洗扇，本身有自净作用，可使排风几乎不会漏风，能同时进行热湿交换；可以只吸收室外空气的冷量而没有室外空气的污染，避免室外空气进入室内造成过滤网过快的堵塞，减少维护量。

此外，值得注意的是，通信机房的设备作为一个很大的热源，可以将机房内的热量转移到机房以外办公区域，以达到对办公区域制热的作用。也就是说，如图2所示，通信机房的节能系统还包含：余热回收子系统；该余热回收子系统进一步包含：热量收集器、供暖管道；其中，热量收集器安装在需要冷却的设备上方，吸入需要冷却的设备周围的热空气，并传送到供暖管道；供暖管道将热空气传送到需要制热的区域。采用余热回收系统，可以将机房内的热量转移到机房以外需要制热的区域，以达到制热的作用。

另外，外部空气冷却系统：可以采用外部的冷空气进行过滤处理，由于上海地区外部空气湿度通常都在60%-80%之间，完全符合机房对湿度的要求，冷空气传送到机房内以达到迅速降低机房温度的目的，此处配合余热回收系统可以达到良好的效果。

此外，作为进一步地改进，如图2所示，余热回收子系统还包含：热交换器、回风管道；其中，热交换器安装在需要制热的区域，热交换器分别连接供暖管道和回风管道；热量收集器吸入的热空气通过供暖管道，进入热交换器之后，从回风管道送回空调的回风装置。在余热回收系统中采用热交换器，可以隔离通信机房和需要制热的区域的空气交换，以避免将通信机房的灰尘带入需要制热的区域，更加清洁。

此外，采用冷凝水回收系统回收通信机房原有空调中浪费的大量水源，重复使用，达到节约水源的目的。也就是说，通信机房的节能系统还包含：冷凝水回收子系统；该冷凝水回收子系统进一步包含：冷凝水收集器，冷凝水回送管道；其中，冷凝水收集器收集通信机房原有空调的冷凝管或接水盘里的水，并通过冷凝水回送管道会送到通信机房原有空调里。在通信机房内，空调有两个方面会产生多余的水：

1）大多数精密空调都采用加热水方式来得到蒸气，通过风机给所需环境进行加湿，但当水沸之后，有大约三分之一的水漫出来，流入冷凝水管，排出建筑物外。

2）还有一部分是因为机房空调进行降温，除湿的过程，这样会把空气中的水分直接流入接水盘。

由以上两部分可见，在这个过程中浪费了大量的水源，能把大量的冷凝水进行回收然后重复使用。

此外，目前，通信机房内较多的使用电子设备，意味着非线性设备使用越来越多，如节能灯采用电子镇流器，LED灯采用的驱动电路，安防设备，大型电子显示屏等在享受电子设备带来的方便的同时，不能忽视的一点是对电力网产生大量的谐波，这些谐波不但占用了大量的电力资源而且产生很大的安全隐患。治理这些谐波、提高功率因素降低无功功率可以达到安全生产和降低能耗的目的。

具体地说，通信机房的节能系统还包含：供电子系统；该供电子系统进一步包含：箝压节电器、配电系统、滤波节电器、不间断电源，如图3所示；从电网接入的电源通过箝压节电器后，连接配电系统；配电系统通过滤波节电器连接不间断电源，不间断电源为通信机房供电。采用箝压节电器和滤波节电器，可以治理电子设备使用过程中产生的谐波、提高功率因素、降低无功功率，从而达到安全生产和降低能耗的目的。

箝压节电器是一种通用型节电器，从理论上说可适用于所有用电系统。但由于箝压节电器是一种被动型的节电器，其反映出的节电效果与其应用环境的瞬流活跃程度息息相关。而不同应用环境的瞬流活跃程度各不相同，选择一个合适的应用环境才能获得较好的节电效果和较佳的投资回报。箝压节电器的应用将从两个方面切断瞬间变对电能表的影响：一是堵截外部的来路；二是切断内部的回路。箝压节电器可使电能表的计量恢复正常,用多少电，电表就正常计量多少。箝压节电器中采用的LC串联谐振调频功率闭环技术和功率因数矫正技术，明显减小调控系统的自身功耗，提高系统能效，功率因数大于0.99，可以降低无功线损，自身谐波明显小于国家标准的要求，减小了对电网的污染，节电效果明显。此外，采用箝压节电器，可以使得每盏路灯都工作在最低功耗状态下运行，同时在电网电压提高时，采取有效的降压措施，克服电网电压升高，保证光源在下限轴功率运行；在较宽的电源电压范围内保持了恒功率输出，可以延长光源的寿命，并使光源的输出实现无频闪。

UPS作为现代机房一个主要的供电设备，除为电信提供高可靠性、对机房内的设备提供良好的电力环境、让设备能正常工作并增加使用寿命之外，还为设备市电切断之后提供了无缝切换的后备电源。但是在提供给客户清洁电源的同时，也是一个重要的电力污染源，在UPS工作中也同样自身消耗了大量的电能，所以对UPS的电力治理也显得更加重要了。UPS是一个很大的谐波产生源，谐波会使得电力网原有的频率增加，发生交流电力网的奇变，因为大功率UPS在整个电网影响尤为突出，轻的造成电脑无法正常工作死机等现象，重的影响整个大楼大型设备的控制系统紊乱、工作不正常，电动设备不正常工作（如电梯，水泵等不能正常工作）。

电力系统中有一种“趋肤效应”谐波也会增加电网中电力的频率，当频率增加到一定程度（500次/每秒以上），轻的会引起电力电缆发热，空气开关容量降低造成快速跳闸，耗电量增加等，严重的会引起整个大楼的火灾。

降低UPS的谐波含量，对降低整个大楼的安全隐患显得尤为重要，也可以对整个大楼的能耗降低产生良好的效果。滤波节电器是基于有源电力滤波装置APF和无源电力滤波装置PF技术的一种电力滤波装置，具有APF和PF治理谐波所长，在谐波含量很高时，大部分的谐波通过无源滤波器吸收，剩余的动态变化的谐波由有源滤波器实时跟踪补偿，既减少了投资，解决响应速度慢的缺陷，又可避免由于谐波环境变化引起的系统谐振等危害，实现经济、合理的治理谐波。动态滤波节电器适用于谐波含量比较大，电网谐波含有率不断变化的配电系统应用。

照明是机房内主要能量消耗的设备，有效降低照明能耗，不但能降低整个系统的用电量，而且节省空调的制冷量（由于照明自身也进行发热，造成冷量的损失）。

照明系统占整个机房内发热量的百分之九，采用良好的照明系统不但可以降低整个机房的用电量而且可以节省空调的制冷量。系统可采用LED智能照明系统，本系统不但解决了传统电灯发热的问题，而且可以解决传统电灯寿命短和耗电问题。

半导体照明(LED)作为一种新型光源，由于具有低温、省电、长寿命、ledT8日光灯无二次污染等特点，在低碳、节能、环保等一连串绿色概念盛行的今天，LED成为全球争相竞逐的一个新兴产业“制高点”。LED灯素有“绿色照明能源”之称，产品不含汞、铅等国际限制的六种有害物质，在同样亮度下，耗电仅为普通白炽灯的十分之一，其寿命可以延长50倍，已成为世界上第四代节能产品的代表。在未能开发替代能源的前提下，ledT8日光灯如何对现有能源进行更加有效的利用，是解决能源短缺问题的有效途径。而LED照明灯由于具有高效节能的特点，LED产业必然成为国家、地区与相关行业企业关注和发展的热点。

行为控制装置可以根据现场环境编程，当机房内有人时自动开启设置的那一路电灯，以方便人员进行照明，当人离开到一定时间时，自动关闭某一路电灯，这样可以自动控制电灯的开关从而达到节能的目的。

由多个功能编组以确保最优化地开关灯，并有时间控制系统，可自我设定开关机时间。比如说，通信机房的节能系统还包含：照明子系统；该照明子系统进一步包含：LED灯、行为控制装置；其中，LED灯安装在通信机房内需要照明的位置；行为控制装置检测到有工作人员进入通信机房时，开启工作人员所在位置附近的LED灯；当检测到工作人员离开时，关闭LED灯。通过行为控制装置根据工作人员的位置，控制LED灯的开启和关闭，达到节能的目的。

此外，需要说明的是，外围结构会损耗一些空调的制冷量，很好的外围结构不但可以提高机房的安全性而且可以大大降低冷量的损耗，从而达到节能的目的。目前外围结构主要有：门、窗、墙、顶，地面为主要的散热体，采用良好的保温材料是最有效阻止冷量损失的有效方法。

通信机房包含：顶部、墙面、地板、通信设备和放置所述通信设备的机架；其中，所述顶部和所述地板上覆盖有橡塑难燃保温层；所述墙面包含骨龙，并在所述骨龙内设置玻璃纤维层；所述通信设备和所述机架的表面喷涂氯化锂的铝箔层。改变通信机房外围结构，可以降低冷量的损耗，达到节能的目的。比如说，关于外围结构的保温，顶部可以采用橡塑难燃保温并采用胶水进行贴合保证顶部的保温，墙面可以采用骨龙内放置玻璃纤维进行隔音保温，地板采用贴膜橡塑保温材料进行保温，表面贴膜主要材料为喷涂氯化锂的铝箔可以有效降低送风的风阻，增加送风的距离，并可以有效防止冷量的损失。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种通信机房的节能系统，其特征在于，包含：冷却子系统； 

所述冷却子系统包含：空调、送风装置、回风装置； 

所述回风装置连通到所述空调的进风口；所述空调的出风口连通到所述送风装置。 

2.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，所述通信机房的静电地板以下作为静压箱；在所述静电地板上设有开口，所述开口在所述需要冷却的设备下；所述送风装置连通所述出风口与所述静压箱。 

3.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，所述空调内安装有转轮全热交换器。 

4.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，还包含：余热回收子系统； 

所述余热回收子系统包含：热量收集器、供暖管道； 

其中，所述热量收集器安装在所述需要冷却的设备上方，与所述供暖管道连接。 

5.根据权利要求4所述的通信机房的节能系统，其特征在于，余热回收子系统还包含：热交换器、回风管道； 

所述热交换器安装在所述需要制热的区域，所述热交换器分别连接所述供暖管道和所述回风管道；所述热量收集器吸入的热空气通过所述供暖管道，进入所述热交换器之后，从所述回风管道送回所述回风装置。 

6.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，还包含：冷凝水回收子系统； 

所述冷凝水回收子系统包含：冷凝水收集器，冷凝水回送管道； 

所述冷凝水收集器与所述通信机房原有空调的冷凝管或接水盘连接，并 通过所述冷凝水回送管道与所述通信机房原有空调连接。 

7.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，还包含：供电子系统； 

所述供电子系统包含：箝压节电器、配电系统、滤波节电器、不间断电源； 

从电网接入的电源通过所述箝压节电器后，连接所述配电系统；所述配电系统通过所述滤波节电器连接所述不间断电源，所述不间断电源为所述通信机房供电。 

8.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，还包含：照明子系统； 

所述照明子系统包含：LED灯、行为控制装置； 

所述LED灯安装在所述通信机房内需要照明的位置； 

所述行为控制装置与所述LED灯连接，控制所述LED灯的开启或者关闭。 

9.根据权利要求1所述的通信机房的节能系统，其特征在于，所述通信机房包含：顶部、墙面、地板、通信设备和放置所述通信设备的机架； 

所述顶部和所述地板上覆盖有橡塑难燃保温层； 

所述墙面包含骨龙，并在所述骨龙内设置玻璃纤维层； 

所述通信设备和所述机架的表面喷涂氯化锂的铝箔层。 

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