专利名称：电气设备节能机柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气设备机柜，涉及电气设备机房空调节能。
背景技术：
电气设备机房的主要特点是机房内置有大量的电气设备，电气设备长时间地无 人值守工作运行。机房人员实际进入机房进行设备维护的时间很短。为了保证机房内的电 气设备在合适的环境中正常工作，机房内设置了机房空调，用以调节机房内的环境温度，保 证机房内各类电气设备处于适合的工作环境温度。由于机房内的电气设备24小时常年运 行，机房空调常年开启，机房空调电力消耗占机房整体电力消耗的比例很高。随着经济的 迅速发展，电气设备机房的数量也越来越多，以及人类对能源和环保的要求也不断提高，因 此，空调的能耗已日益引起人们的高度关注。根据现有的建筑设计保温标准，在机房环境温控的空调电耗中，约有40 %的电耗 用于进行抵御房屋的保温散热，60%的机房空调电耗产生的冷热能量将损耗于在穿过室内 开放空间抵达设备机柜外壳表面的过程。传统机房设备机柜如图1所示，电气设备被安置 在封闭的机柜中，设备透过机柜面板上的孔隙吸收穿过开放空间来自机房空调的能量。由 于机房常年无人值守，由建筑设计保温标准引起的机房开放空间的机房空调的温控电耗就 成为了无效的温控电耗。在实际应用中，传统机房温控系统还要额外增加对机房内主温控 气流循环死角位设备空间的温控成本，造成了更大的实际电力资源浪费。可见，对于采用传 统机房空调对整个机房空间(包括机房中的设备以及机房中未被设备占据的其他空间)进 行长时间的全面制冷方式，存在着很大的电力资源利用率提高技术空间。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种机房电气设备节能机柜，它可以将空调的能量在第 一时间直接供给电气节能机柜里安装的设备单元实现局部温控。本实用新型的应用改变了 传统机房空调对机房全空间的温控方式，提高了机房温控的电力资源利用率，降低了机房 温控电耗。结合机房建筑保温特点分析在通信机房中应用电气设备节能机柜实现空调温控 电力节能的基本原理。采用传统机房空调在对机房进行整体降温的机房温控过程中，空调电耗通常满足 以下关系式机房空调电耗=空调对抗设备发热的降温电耗+空调对抗建筑保温不完善引起 的机房室内空间温控电耗由于机房内运行有大量的电气设备，电气设备不间断地长时间工作运行，使得在 对机房环境进行温度控制过程中，空调对抗电气设备发热而进行设备降温的能耗被认为是 有效电耗；此外，由于机房特点是无人值守时间长，有人维护时间短等特点，使得空调在对 抗机房建筑保温不完善而引起的室内空间温控电耗仅在维护人员进入机房内进行设备维护时才成为有效能耗。而一年中95%以上时间，机房室内的环境空间的温控并不是空调温 控的真正目标对象，按现有建筑保温标准计算，该部分空间的空调电耗为120W/m2。在空调 常年不间断运行下，该部分的空调电耗造成电力资源浪费。为实现减少空调电力能耗上述目的，在机房中将本实用新型电气设备节能机柜相 互连接安装构成一个统一的机房空调电气设备节能系统。为实现上述目的，机房电气机柜采用本实用新型的电气设备节能机柜，如图2所 示；它包括机柜箱体侧板，设备安装单元区域，其特征在于机柜顶部出风口，机柜风腔空 间，柜间能量传送口 ；机柜风腔空间位于机柜底部，柜间能量传送口位于机柜侧板的底部； 空调送来的能量从机柜侧板底部的柜间能量传送口进入机柜风腔空间后穿过机柜设备安 装单元区，从机柜顶部出风口排除，带走了设备安装单元区域中设备的热量。电气设备节能机柜侧板将空调传送来的能量在未被机柜设备安装区域里的设备使用之前均被限制在电气设备节能机柜内部，减少了空调能量在机房自由空间的损耗。柜间能量传送口位于电气设备节能机柜侧板的下部。它接受和传送空调能量。机柜风腔空间位于电气设备节能机柜的下部。它储存和转送空调送来的能量。设备安装单元区域用于安放机房内对环境温度有要求的电气设备。如蓄电池，传 输设备，有线电视设备，无限发射设备，整流电源，服务器主机，路由器等电器设备机柜顶部风口位于机电气设备节能机柜的上部；它将气流吸入或排除电气节能机 柜。在本实用新型的电气设备节能机柜中，还包括温控送风单元，它将节能机柜风腔 空间里的空调能量有控制地输往设备安装单元。所述温控送风单元包括至少一个温控出 风口，与所述温控风出口关联的进行风量控制的至少一个风量控制器。各个独立的电气节 能机柜通过柜间能量传送口可相互连接，组成一个统一的节能系统。如图3所示；进一步地在电气设备节能机柜中增加了温控送风单元；温控送风单 元根据机柜内温度传感器的监测数据自动或人工地进行风量控制，按需求更精确地将能量 分配给机柜内各设备安装单元区域，减少空调能量在设备单元内设备安装较少的节能机柜 中的能量浪费。温控送风单元可以是独立的单一个体或是由机柜内的多个分离的个体组合 构成。温控送风单元可以在进行人工维护期间开启它上面的维护风口，改善人员工作维护 区域的温度环境。一步减少机房空调电力浪费。图4所示为电气设备节能机柜温控送风单元；它内部的自动控制单元通过分析来 自设备安装单元温度传感器的数据自动或人工地对设备安装单元进行送风量控制。温控送 风单元的维护风口是用于设备维护人员进入机房进行短期现场人工维护期间开启的维护 风口，用以改善人员工作维护区域的局部温度环境。图5所示为电气节能机柜内部安装了电气设备的示意图；图5中的电气节能机柜 中安装了两个分离的温控送风单元，可更均衡机柜内的空调能量分布。图5中的标注25为 机柜风腔空间与温控送风合一的温控送风单元，它将机柜风腔空间与温控送风单元合成一 体，节省了机柜安装尺寸。图6为本实用新型电气设备节能机柜在机房应用实施例示意图；图中的机房空调 室内机-AIR CONDITION的风机盘管设备安装在电气设备节能机柜中；无线基站设备，传输 设备，蓄电池设备，整流电源等其它应用电气设备分别安放在与空调机柜相邻安装的电气节能机柜中。装有上述设备的各电气节能设备机柜相互连接构成一个统一的机房空调电气设备节能系统。通过上述技术方案可知，本实用新型可将空调产生的能量针对性地提供给节能机 柜内的设备安装区域，仅对节能机柜内设备安装区域对应的局部空间进行环境温度控制。 本实用新型减少了对机柜外非预定区域进行长时间温控的电力消耗，因此，本实用新型构 成的机房节能系统相对于传统机房温控系统更有效地提高了机房温控电力资源的利用率， 减少了空调无效电耗，降低了机房设备温控成本。进一步的，本实用新型节能机柜易于标准 化的工业生产及现场设备安装和机房传统机柜的替换改造。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或传统的技术方案，下面将对实施例或技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新 型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为传统机柜示意图；图2为本实用新型电气设备节能机柜示意图；图3为本实用新型加装温控送风单元后的电气设备节能机柜示意图。图4为本实用新型的温控送风单元示意图。图5为本实用新型安装应用设备后的电气设备节能机柜示意图。图6为本实用新型电气设备节能机柜在机房应用实施例示意图。附图标记说明20-机柜顶部风口 21-机柜侧板22-设备单元安装区23-机柜风腔空间 24-柜间能量传送口 25-—体化风腔温控送风单元31-温控送风单元41-温控风输出口 42-维护风口43-维护风口控制器44-温控送风单元控制45-温控送风单元冷热器能输送口BTS-无线基站设备 TRANS-传输设备BAT-蓄电池设备POW-整流电源AIR CONDITION-空调设备室内机
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。以下将 结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型的基本思想是通过使用该节能机柜，将传统空调对机房的“外冷式”温控调节方式改进为空调仅对本实用新型节能机柜内部设备单元进行“内冷式”的温控调 节方式。“外冷式”温控方式即为空调先通过对机房整体空间进行环境温控，再透过机房内 各机柜面板上的进风孔降低机柜内部电气设备的温度；而“内冷式”温控方式为将空调送 来的能量直接进入相互联通的各电气设备节能机柜，再根据各节能机柜中电气设备的不同 需求将空调能量按需直接分配到该节能机柜内部的电气设备单元。二者温控有着不同的过 程。例如在进行冷能传递控制上，传统“外冷式”是对传统机柜外部进行的间接降温，而本 实用新型“内冷式”是对电气设备节能机柜内部的设备进行直接降温。通过对比可见，“内 冷”温控方式只针对节能机柜中需要进行温控的设备单元进行温控，提高了空调温控的针 对性，使空调主体产生的能量得到了更直接的利用，节约了机房设备空调温控 过程中的非 目标电力消耗。以下结合本实用新型节能机柜在设备机房应用实例，说明本实用新型的技术方案。图6为本实用新型电气设备节能机柜在机房应用实施例示意图；图中的机房空调 室内机-AIR CONDITION的下送风的风机盘管等设备安装在本实用新型电气设备节能机柜 中；无线基站设备，传输设备，蓄电池设备，整流电源等其它应用电气设备分别安放在与空 调机柜相邻安装的电气节能机柜中。装有上述设备的各电气节能设备机柜相互连接构成一 个统一的机房空调电气设备节能系统。在实际使用过程中，空调机柜AIR CONDITION产生 的能量通过相互连接安装的本实用新型机柜的柜间能量传送口传送给各电气节能机柜的 给温控送风单元，温控送风单元将空调能量按需提供给各电气节能机柜中设备单元安装区 的各应用设备。通过上述技术方案可知，本实用新型电气设备节能机柜可将空调产生的冷热能针 对性地提供给机柜内的设备单元区域，对设备单元区域里的应用设备进行温度空，即实现 “内冷式”温控过程。本实用新型节省了对非设备区域进行无为温控所需的电力消耗，因此， 本实用新型提高了机房温控电力资源的利用率，减少了空调无效电耗，降低了机房温控成 本。进一步的，本实用新型节能机柜具有应用电气设备安装适应性强，易于标准化生产和易 于传统机柜的替换等优点。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术应用方案，而非对其 限制；尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理 解其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方 案的精神和范围。
权利要求一种电气设备节能机柜，它包括机柜箱体侧板，设备安装单元区域，其特征在于机柜顶部出风口，机柜风腔空间，柜间能量传送口；机柜风腔空间位于机柜底部，柜间能量传送口位于机柜侧板的底部；空调能量从机柜侧板底部的柜间能量传送口进入机柜风腔空间后穿过机柜设备安装单元区，从机柜顶部出风口排除。
2.根据权利要求1所述的电气设备节能机柜，其特征在于，还包括温控送风单元，它将 节能机柜风腔空间里的空调能量有控制地输往设备安装单元。
3.根据权利要求2所述的电气设备节能机柜，其特征在于，所述温控送风单元包括至 少一个温控出风口，与所述温控风出口关联的进行风量控制的至少一个风量控制器。
4.根据权利要求1所述的电气设备节能机柜，其特征在于，各个独立的电气节能机柜 通过柜间能量传送口可相互连接，组成一个统一的节能系统。
专利摘要本实用新型涉及电气设备节能机柜，它包括机柜箱体侧板，设备安装单元区域，其特征在于机柜顶部出风口，机柜风腔空间，柜间能量传送口；机柜风腔空间位于机柜底部，柜间能量传送口位于机柜侧板的底部；空调能量从机柜侧板底部的柜间能量传送口进入机柜风腔空间后穿过机柜设备安装单元区，从机柜顶部出风口排除。本实用新型电气设备节能机柜可将空调产生的能量完全针对性地提供给安装在该电气设备节能机柜中的设备单元区域，仅对电气设备节能机柜内设备单元安装区域内的设备提供环境温度控制，实现了有效的区域温控，减少了空调能量在机房空间里的浪费。提高了机房设备温控的电力资源利用率。
文档编号H05K5/00GK201639865SQ20092027953
公开日2010年11月17日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者邬刚 申请人:邬刚