专利名称：一种通信机房的新风对流节能系统的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了 一种通信机房的新风对流节能系统。
背景技术：
人类社会发展已经进入信息时代，对通信需求不断提高。电信运营商在不断地扩大网络的投入，移动基站、接入网站、模块局的数量不断增大，同时用电量增长非常迅猛。目前通信设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本，在众多的运行维护成本中，机房空调用电费占有相当大的比例(经实际测算:夏季机房精密空调的运行耗电量平均占机房总用电量的45%，冬季平均占机房总用电量的35%以上)，有效地控制或降低机房空调耗电量，将显著压缩通信运营成本。因此通信企业要实施节能降耗，主要靠机房空调节能来实现。目前通信机房采用的节能降耗效果最明显的方法是新风系统，机房内强制进风即室外冷气被大功率风机强制抽入机房，同时将机房热气采用排风方法强制排出，同时保持机房较高的正压。但是新风方案在实际运行过程中主要存在灰尘过大缺点，从而影响了新风系统推广应用。通信机房安全运行，对防尘有着严格要求。而普通新风系统在同一台机器内完成进排气，为了进气不被排气短路，同时进气要达到一定的送风距离，采用大功率风机强制抽风进入机房，虽然采取了必要的防尘措施，但由于进气压力和换气量过大，相比较进入机房灰尘问题还是十分严重，为通信机房的安全运行带来隐患，增加了后期维护运营成本；目前改进型新风系统将进排气口分开，进风口设在室外低处，排风口设在室内高处，符合了新风冷气从低端进入机房吸热后形成热气上升经高处排风机排出气流组织原理，但由于进风口设在室外低处，大功率风机强制将室外地面灰尘随新风一起抽进机房，过滤网很快灰堵，进风量下降，高气压造成灰尘进入机房较严重；另外普通型和改进型新风系统使用的过滤器为几何平面结构，相对过滤网过滤面积偏小，每IOOOmVh换气量时而过滤网有效面积小于0.5M2，造成进气阻力增加。为了达到进风量，采用大功率进风风机不但增加设备运行自身耗电量，同时过滤网更换或维护工作周期缩短，大功率进风风机同样造成灰尘进入机房较严重。
发明内容本实用新型提供了一种通信机房的新风对流节能系统，它不但可以实现新风的自然对流降低机房的温度，实现机房温湿度的自动调节，主要可以大大降低新风中灰尘含量，满足机房对环境要求，达到机房降温、新风除尘、降低能耗、满足安全的目的。本实用新型采用了以下技术方案:一种通信机房的新风对流节能系统，它包括自动控制装置、进风装置和出风装置，自动控制装置、进风装置和出风装置设置在通信机房内，所述的通信机房两侧的内壁上分别设有进风口和出风口，进风口与出风口相对，进风装置设置在进风口处，在进风装置上连接有自动控制装置，所述的进风装置包括进风风机、进风机柜、中效过滤器和高效过滤器，中效过滤器设置在进风机柜上部，高效过滤器设置在进风机柜中部，进风风机设置在进风机柜下端；所述的出风装置设置在出风口处，出风装置上设有出风槽道，在出风槽道的进口处设有电动风阀，在出风槽道内靠近出风口处设有出风电机。所述的通信机房外表面位于进风口处设有防雨帽I。所述的通信机房外表面位于出风口处设有防雨帽II。所述的进风风机设置为总功率1200-2000W，总进气量6000-10000m3 /h的涡流风机。所述的出风电机设置为电功率200-300W、排气量3000-5000m3 /h的轴流风机。所述的中效过滤器包括方波形外壳和中效过滤棉，中效过滤棉位于方波形外壳内。所述的高效过滤器包括方波形外壳和高效过滤棉，高效过滤棉位于方波形外壳内。所述的防雨帽I上设有防虫网、防雨百页和防盗栏。所述的防雨帽II上设有防虫网、防雨百页和防盗栏，防雨帽II的内壁设有降噪音措施。本实用新型具有以下有益效果:本实用新型在通信机房的两相对的墙体上分别设有进风口和出风口，进风装置的进风风机将室外冷空气由机房墙外高处吸入室内的进风机柜内，经过滤后再从机柜低端流出，冷空气在机房内不断吸热后形成热空气不断向上流动，再由高处出风槽道内风机排出机房，形成机房内的新风对流，完全符合空气流动规律；新风进风口设置在机房外墙高处有效防止地面灰尘吸入，进风口设置在高处安全有保障；利用冷气吸热后气体压力增高的原理以及进风电机功率大于排风电机功率，实现机房为正压新风系统符合新风节能标准；进风电机在进风机柜下端，设备运行相对平稳；进风电机和排风电机在系统内为双结构，排风槽道设排风口采用电动风阀，电动风阀数量较多，室外出风百页窗采用由风压打开，无风压自动关闭，整个设计提高了新风对流即进排气循环的可靠性。本发明的进风机柜内设有的中效过滤层为G4过滤棉材料，高效过滤棉为F7过滤棉材料，中高效过滤层全部采用袋子式方波形结构，这样有效扩大过滤面积；新风从机柜上端引进，经中高效过滤袋子过滤后，灰尘自然落在袋子最底端，在中高效过滤袋子最底端又采用双层过滤材料结构，有效防止灰尘进入机房，这样可以对新气进行有效过滤，大大降低了灰尘以及有害气体进入机房，保证了机房的洁净度，提高了降温的效率，节约了能源。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
在图1中，本实用新型提供了一种通信机房的新风对流节能系统，它包括自动控制装置2、进风装置3和出风装置4，自动控制装置2、进风装置3和出风装置4设置在通信机房I内，通信机房I两侧的内壁上分别设有进风口 13和出风口 14，进风口 13与出风口 14相对，进风装置3设置在进风口 13处，在进风装置3上连接有自动控制装置2，所述的进风装置13包括进风风机5、进风机柜16、中效过滤器6和高效过滤器7，中效过滤器6设置在进风机柜16上部，高效过滤器7设置在进风机柜16中部，进风风机5设置在进风机柜16下端；所述的出风装置4设置在出风口 14处，出风装置4上设有出风槽道15，在出风槽道15的进口处设有电动风阀9，在出风槽道15内靠近出风口 14处设有出风电机10，通信机房I外表面位于进风口 13处设有防雨帽I 8，防雨帽I 8上设有防虫网、防雨百页和防盗栏，通信机房I外表面位于出风口 14处设有防雨帽II 12，防雨帽II 12上设有防虫网、防雨百页11和防盗栏，防雨帽II 12的内壁设有降噪音措施，进风风机5设置为总功率1200-2000W，总进气量6000-10000m3/h的涡流风机，出风电机10设置为电功率200-300W、排气量3000-5000m3 /h的轴流风机，中效过滤器6包括方波形外壳和中效过滤棉，中效过滤层为G4过滤棉材料，中效过滤棉位于方波形外壳内，高效过滤器7包括方波形外壳和高效过滤棉，高效过滤棉为F7过滤棉材料，高效过滤棉位于方波形外壳内。本实用新型利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度，温差达到3-5°C时，进风装置3的进风风机5将室外冷空气由通信机房I墙外高处吸入室内，依次经过中效过滤器6和高效过滤器7后再从进风机柜16低端流出，冷空气在通信机房I内不断吸热后形成热空气不断向上流动，再由高处出风口 4的出风槽道15内通过出风风机10排出通信机房1，形成通信机房I内的新风对流，降低了通信机房I的温度。当对流速度过快时，通信机房I的温度接近环境温度，环境温度在15 °C以下造成通信机房I温度过低；当环境温度在22 V以下对流速度过慢造成通信机房I温度过高；通过自动控制装置2控制进风电机5和出风风机10开停，调节新风对流速度，使通信机房I的温度保持理想范围内。当前室内实时温度高于空调启动温度；或者新风对进风风机5和出风风机10开启条件不能满足或有故障时，通过自动控制装置2控制进风风机5停机，开启空调运行。自动控制装置工作步骤:(I)工作条件满足时，即当室外空气温度低于室内温度，温差达到5_8°c:利用进风风机5为涡流进风风机和出风风机10为轴流排风风机的进排气压力，将室外冷空气从北侧经过两级过滤后吸入通信机房I内，同时将通信机房I内的高温气体从通信机房I的一侧排出，形成空气的自动对流。(2)工作条件不满足时，即当室外空气温度低于室内温度3°C以下即室外室内温差< 3°C时:通过自动控制装置2控制，电动风阀9关闭，进风风机5和出风风机10的电机不工作，同时系统自动开启空调工作。在非正常情况下，室内有烟雾告警时:通过自动控制装置2控制同步关闭空调。(3)将根据室外气温、室内热负荷大小，室温23°C正负3°C变化时通过自动控制进风风机5和出风风机10的运行台数，保持机房每小时换气次数12-20次，室内产生热能90%以上被排出，室内温度保持在20-26°C，湿度为30-75%范围。自动控制装置2开启进风风机5和出风风机10的条件:a、室外温度小于室内温度山、同时，当前的实时室内温度高于室内温度低限设计值；c、同时，当前的实时室外湿度低于室外湿度高限设计值；d、同时，当前的实时室外灰尘度低于室外尘限设计值；e、同时，当前的实时室内烟感值小于室内烟感高限设计值；以上五个条件同时满足，延时N分钟后才能开启用于新风对流的进风风机5和出风风机10，延时期间不进行新的逻辑判断，以免闭循环或连续开关进风风机5和出风风机10。否则，关闭新风对流用的进风风机5和出风风机10，关闭风机前也要延时N分钟，延时期间不进行新的逻辑判断。下面举例说明通信机房I的直流工作负荷热负荷计算及换气量的配置:1，通信机房I内设备的发热量如下:P = UXI = 54X400 = 3240 W = 21.6 Kff,其中U为直流负载的工作电压，I为直流负载的工作电流，P为直流负载的功率，同时也是通信机房I直流设备发热量；2，在通信机房I内有多少发热量就需要提供多少的制冷量，在选择配置空调机组时需要在原来的发热量的基础上多增加5% —10%的制冷量，此处取估算中最大配置的制冷量。需要配置的制冷量如下:Q =PX (1+10%) =21.6X1.1 = 23.76KW,其中Q:为通信机房I需要配置的制冷量，P:为通信机房I直流设备发热量；3，空调在春、秋、冬季为通信机房I提供的最大制冷量:根据实际应用情况，春秋季及冬季机房需要开启2台制冷量为30000 W的空调用于制冷，压缩机在春秋季及冬季平均每小时实际工作0.5小时，则可以确定:春秋季及冬季，节能系统具备工作条件下最少需要为通信机房I提供的最大制冷量为:Qn = QlXn XK= 2X30000X1 X0.5= 30 KW，其中Ql空调制冷量，η每小时，K每小时实际工作系数。通信机房I设备产生的热量和需空调制冷量相似，空调在实际运运中采用电加湿，故新风对流节能设备运行时需产生的制冷量应以通信机房I设备产生的热量进行测算；在春秋季及冬季，新风对流节能设备运行时室外温度〈通信机房I内温度，因此，在这时通信机房I围护结构一直在对外散热。即，设备需要的制冷量<通信机房I主要设备发热量。故:节能设备最大制冷量，即可按通信机房I设备发热量来计算；4，机房实际需要提供的新风量:由于通信机房I采用新风对流节能系统，室外新风中含有一定湿度，不需要采用加湿系统，故应该采用显冷量来计算。按照国家标准，在标准工况下(在标准大气压取值)，计算额定送风量与显冷量参考值的公式如下:QS = Cp X P XL (计)X AT/860，其中，QS:空气的显冷量kw ;Cp:空气比热(0.24kcal/kg°C); P:空气密度(1.18kg/m3);AT:室内外温差(5°C);L (理):室内总送风量m3/h，单从制冷量测算QS空气的显冷量=Q机房主要设备发热量=23.76 KW，则本机房实际需要提供的新风量:L (理)=QS/(Cp X P X Δ T ) X860 = 23.76 / (0.24X1.18X5) X860 =14430.5 m3/h ;5，根据通讯机房所需的循环风次数来校核新风量计算值L (理):Q1 =Q/S=23760/150=158W/m2，其中，Q机房设备发热量W，S机房面积m2，Ql单位面积发热量W/m2。根据机房实际发热密度计算，158ff/m2不属于高发热密度的通信机房I (250W/m2以上属于高发热密度)，可以采用新风对流节能系统进行冷却控制，不会造成通信机房I局部高温而影响设备正常运行。故单纯从通信机房I的制冷量考虑:当中发热密度时，循环风次数可以选用彡20次/小时，L(实)=SXHXK=150平方米X 3.5米X 20次/小时=10500 m3/h，其中L (实)最大循环风量，S机房面积m2，H机房高度m，K循环风次数可以选用彡20次/小时。根据通信机房I所需的循环风次数得到的新风量L (实)是10500 m3/h。理论上计算新风量L (理)是14430.5m3/h。理论上计算新风量L (理)比实际循环风次数得到的新风量L (实)高，多4430.5 m3/h是通信机房I墙体向室外传热结果。新风对流节能系统进风量应当以通信机房I所需的循环风次数确定，新风对流节能`系统采用二套换气量为6000 m3/h的终极过滤阻堵设备。
权利要求1.一种通信机房的新风对流节能系统，它包括自动控制装置(2)、进风装置(3)和出风装置(4)，自动控制装置(2)、进风装置(3)和出风装置(4)设置在通信机房(I)内，其特征是所述的通信机房(I)两侧的内壁上分别设有进风口(13)和出风口(14)，进风口(13)与出风口( 14)相对，进风装置(3)设置在进风口( 13)处，在进风装置(3)上连接有自动控制装置(2)，所述的进风装置(13)包括进风风机(5)、进风机柜(16)、中效过滤器(6)和高效过滤器(7 )，中效过滤器(6 )设置在进风机柜(16 )上部，高效过滤器(7 )设置在进风机柜(16 )中部，进风风机(5)设置在进风机柜(16)下端；所述的出风装置(4)设置在出风口(14)处，出风装置(4)上设有出风槽道(15)，在出风槽道(15)的进口处设有电动风阀(9)，在出风槽道(15)内靠近出风口(14)处设有出风电机(10)。
2.根据权利要求1所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的通信机房(I)外表面位于进风口(13)处设有防雨帽I (8)。
3.根据权利要求1所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的通信机房(I)外表面位于出风口( 14)处设有防雨帽II (12)。
4.根据权利要求1所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的进风风机(5)设置为总功率1200-2000W，总进气量6000-10000m3/h的涡流风机。
5.根据权利要求1所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的出风电机(10)设置为电功率200-300W、排气量3000-5000m3/h的轴流风机。
6.根据权利要求1所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的中效过滤器(6)包括方波形外壳和中效过滤棉，中效过滤棉位于方波形外壳内。
7.根据权利要求1所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的高效过滤器(7)包括方波形外壳和高效过滤棉，高效过滤棉位于方波形外壳内。
8.根据权利要求2所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的防雨帽I(8)上设有防虫网、防雨百页和防盗栏。
9.根据权利要求3所述的通信机房的新风对流节能系统，其特征是所述的防雨帽II(12)上设有防虫网、防雨百页(11)和防盗栏，防雨帽II (12)的内壁设有降噪音措施。
专利摘要本实用新型公开了一种通信机房的新风对流节能系统，通信机房(1)两侧的内壁上分别设有相对的进风口(13)和出风口(14)，进风装置(3)设置在进风口(13)处，在进风装置(3)上连接有自动控制装置(2)，中效过滤器(6)设置在进风机柜(16)上部，高效过滤器(7)设置在进风机柜(16)中部，进风风机(5)设置在进风机柜(16)下端；出风装置(4)设置在出风口(14)处，出风装置(4)上设有出风槽道(15)，在出风槽道(15)的进口处设有电动风阀(9)，在出风槽道(15)内靠近出风口(14)处设有出风电机(10)。
文档编号F24F5/00GK203068690SQ20122066084
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者王冬红 申请人:中国电信股份有限公司泰州分公司