CN208186686U - 利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其构成包括位于机房内的地上换热器、位于地下穴坑内上方开口通过密封盖密闭的储能箱、位于储能箱内的地下热交换器、填充于储能箱内与地下热交换器换热面相接触的导热储能材料、充实于储能箱与穴坑壁面之间的填充物、迫使换热介质在地上换热器与地下换热器之间流动的输送泵、控制输送泵运行的控制器和温度传感器，地上换热器的进口与地下热交换器的出口连接，地上换热器的出口与地下热交换器的进口连接，输送泵设置在地上换热器的进口管道上，控制器与输送泵信号连接，温度传感器与控制器信号连接。本实用新型地热利用效率高，工程费用低，经济性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及保障机房内设备安全运行的温度调节技术，特别涉及一种利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统。
背景技术
通信机房和电力机房内的各种设备，对环境温度都有要求，如铅酸蓄电池对环境温度的要求为20℃～28℃，锂离子蓄电池对环境温度的要求为0℃～35℃，环境温度过高或过低对其安全运行都有影响。对于没有安装空调或空调故障的机房，夏天机房内温度可达到50～60℃，冬天则可在0℃以下，不能满足设备正常工作需要，也极大的损害了蓄电池的使用寿命，且有安全隐患；若安装了空调且空调正常的机房，会耗费大量电能，机柜空调换热器外侧表面容易布满灰尘，且不易清除，会大大降低空调效率，如将其更换，则费用较高。
为了克服上述问题，人们开发出了地热利用机房。现有技术的地热利用方式主要有两类，一类是把蓄电池地埋，另一类是把热介质(风或水等)引入地下，吸收地能后导入机房内调整机房内温度。对于第一种利用方式，即蓄电池地埋，存在防渗水和检修困难，以及蓄电池环境除湿的问题。对于第二种利用方式，由于土壤导热系数低，存在需要大面积的热交换界面，实施工程量大，其实用性和经济性差。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的旨在提供一种新型的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，以达到更有效地利用地热保障机房内的设备安全运行，提高机房运行的经济性。
本实用新型提供的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其构成包括位于机房内的地上换热器、位于地下穴坑内上方开口通过密封盖密闭的储能箱、位于储能箱内的地下热交换器、填充于储能箱内与地下热交换器换热面相接触的导热储能材料、充实于储能箱与穴坑壁面之间的填充物和驱使换热介质在地上换热器与地下换热器之间流动的输送泵，地上换热器的进口与地下热交换器的出口连接，地上换热器的出口与地下热交换器的进口连接，输送泵设置在地上换热器的进口管道上。
本实用新型进一步的技术方案，在上述技术方案的基础上，在机房内设置控制输送泵运行的控制器和检测机房内环境温度的温度传感器，控制器与输送泵信号连接，温度传感器与控制器信号连接，从而实现装置系统自动运行。
在本实用新型的上述技术方案中，可在地上换热器下方设置冷凝水收集装置，收集装置与排水管道相连。
在本实用新型的上述技术方案中，可在地上换热器侧面设置循环风机，把换热器能量分散到整个机房内。
在本实用新型的上述技术方案中，所述储能箱优先设计成其开口为向上逐渐收缩的开口，开口通过密封盖密封。进一步地，所述密封盖可设计成由与储能箱开口相连接的密封隔热盖、空腔层和隔热上盖构成。
在本实用新型的上述技术方案中，安置储能箱的地下穴坑可位于机房的正下方，也可位于机房傍边的下方。优先采取位于机房的正下方，特别是在地质条件允许的情况下。对于安置储能箱的地下穴坑位于机房正下方的，储能箱安置在地下穴坑内，其密封盖的隔热上盖端面不宜高于机房地面。
在本实用新型的上述技术方案中，对于机房位于冻土层的情况，地上换热器出口与地下换热器进口之间的管道，其中位于储能箱外壁至地面之间的管道段为隔热管道，隔热管道可以是由隔热材料制作的管道，也可以是在金属管道外包裹有隔热层的管道。采用隔热管道是为了降低管道与周围的填充物之间热交换，进而减少冻土层的影响。
在本实用新型的上述技术方案中，换热器的换热介质优选抗低温凝固的液体；导热储能材料优选大比热的液体材料或含有固体的液固混合材料；所述储能材料为无腐蚀性、导热性能好的材料；充实于储能箱与穴坑壁面之间的所述填充物，通常为开挖穴坑的回填土；储能箱的箱体用高强度和导热良好的金属材质制作。
在本实用新型的上述技术方案中，所述换热介质输送泵，优先采用可调速的输送泵，最好为可调速的管道泵。
本实用新型提供的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其设计可根据机房空间的大小，机房内设备发热量、土壤传热系数、储能材料储能能力来确定。通讯机房或电力机房配置本实用新型所述装置，当温度传感器检测到机房内温度上升或降低到设定的阀值，控制器启动输送泵，使换热介质在地上换热器与地下换热器之间流动循环，把储能箱内的热能带到机房内，通过控制液流速度，以保证机房内温度且不浪费热能。当机房温度达到设定值时，关闭输送泵。储能箱内储能材料一直在通过储能箱壁面与外界土壤进行热交换，把热能储存在储能材料内，而机房所处的环境在白天和夜晚不一样，机房内需要的热能也不一样，在需要热能最多的时候，与外界土壤的热交换不能满足保证机房温度需要的热能，储能材料释放能量来保证机房所需要的温度，这样可以减少热交换界面，减少施工量和前期投入成本；另外，装置系统仅需要小功率的输送泵和循环风机，耗能比加热器和空调小的多，节能显著。
本实用新型提供的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，概括起来具有以下十分有益的技术效果：
1、储能箱的使用，可以高效利用地热，不需要很大的热交换界面，施工量小，节约投资。
2、利用地能调整机房温度，不需要空调和加热器，可以大大节约能源。
3、可以在新建机房(柜)中建设，也可以对存量机房(柜)进行改建。
4、能保证机房内设备工作在适宜温度范围和洁净环境，提高设备使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型所述装置系统布置于机房内其侧面结构示意图。
图2是本实用新型所述装置系统布置于机房内的俯视结构示意图。
图中，1—地面机房，2—储能箱体，3—填充物，4—导热储能材料，5—地下耐蚀热交换器，6—密封隔热盖，7—隔热上盖，8—隔热管道，9—热交换介质液体，10-输送泵，11—地上热交换器，12—机房内空气，13—循环风机，14—冷凝水收集装置，15—排水管，16—控制器，17—温度传感器，18—蓄电池组，19—机房设备。
具体实施方式
以下通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1
本实施例的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其结构如附图1图2所示，整体包括放置专业设备的地面机房1和地下储能箱体2。在储能箱体周围填充有散热良好的填充物3，储能箱体2是用高强度和导热良好材质制作，导热储能材料4可用相变蓄热材料，地下热交换器5可用SUS304不锈钢制作，用于储能材料4与热交换介质液体9的热能交换；位于下层的密封隔热盖6密封储能箱内的储能材料，防止泄露，隔热上盖7与机房地面平齐，密封隔热盖6和隔热上盖7用隔热材质制作，密封隔热盖6、隔热上盖7和中间空气层一起起隔热作用；隔热管道8用于连接地下热交换器5和地上热交换器11，用PVC塑料制作，其外表面做隔热处理，保证传输过程中不损失热能；输送泵10可用PVC材质或不锈钢材质制作，用于驱动热交换介质液体9的流动；热交换介质液体9可以使水基防冻液；地上热交换器11可用SUS304不锈钢制作，用于热交换介质液体9与的机房内空气12进行热能交换；循环风机13用于把地上热交换器11表面的热能散布到整个机房1内；冷凝水收集装置14位于地上热交换器11正下方，用于收集地上耐蚀热交换器11产生的冷凝水，排水管15一头连接冷凝水收集装置14，一头排出机房1；温度传感器17用于检测机房1内的温度，控制器16接受温度传感器17的信号，用于控制输送泵10工作。
上述的储能箱体2、导热储能材料4、地下换热器5、地上换热器11、输送泵10、热交换介质液体9、隔热管道8、循环风机13、温度传感器17和控制器16一起构成机房1温度调节系统。当温度传感器17检测到机房内温度上升或降低到设定的阀值，控制器16启动输送泵，驱使热交换介质液体9流动，把储能箱2内的导热储能材料4的热能带到机房1内，通过控制热交换液体9速度，以保证机房1内温度在需要范围内和不浪费热能。当机房1温度达到设定值时并保持一段时间，关闭管道泵10。
有必要指出的是，上述实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术的技术人员根据上述内容对本实用新型做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，包括位于机房(1)内的地上换热器(11)、位于地下穴坑内上方开口通过密封盖密闭的储能箱(2)、位于储能箱内的地下热交换器(5)、填充于储能箱内与地下热交换器换热面相接触的导热储能材料(4)、充实于储能箱与穴坑壁面之间的填充物(3)和驱使换热介质(9)在地上换热器与地下换热器之间流动的输送泵(10)，地上换热器的进口与地下热交换器的出口连接，地上换热器的出口与地下热交换器的进口连接，输送泵设置在地上换热器的进口管道上。
2.根据权利要求1所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，机房内设置有控制输送泵运行的控制器(16)和检测机房内环境温度的温度传感器(17)，控制器与输送泵信号连接，温度传感器与控制器信号连接。
3.根据权利要求1所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，地上换热器下方设置有冷凝水收集装置，收集装置与排水管道相连。
4.根据权利要求1所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，地上换热器侧面设置有循环风机，把换热器能量分散到整个机房内。
5.根据权利要求1至4之一所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，所述储能箱的开口为向上逐渐收缩的开口，开口通过密封盖密封。
6.根据权利要求5所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，所述密封盖由与储能箱开口相连接的密封隔热盖(6)、空腔层和隔热上盖(7)构成。
7.根据权利要求1至4之一所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，安置储能箱的地下穴坑位于机房的正下方，储能箱安置在地下穴坑内，其密封盖的隔热上盖端面不高于机房地面。
8.根据权利要求1至4之一所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，地上换热器出口与地下换热器进口之间的管道，其中位于储能箱至地面之间的管道为隔热管道(8)。
9.根据权利要求1至4之一所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，换热器的换热介质为抗低温凝固的液体，导热储能材料为大比热的液体材料或含有固体的液固混合材料。
10.根据权利要求1至4之一所述的利用地热调节通讯机房或电力机房内温度的装置系统，其特征在于，换热介质输送泵为可调速的输送泵。
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| CN114877548A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-09 | 大庆高浮科技开发有限公司 | 一种低温环境下仪表热保护装置 |
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