专利名称：用于云箱的相变蓄能安全温控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种云箱安全温控技术领域，特别是涉及一种用于云箱的相变蓄能安全温控系统。
背景技术：
云箱，又称云集装箱，一种集装箱式机房系列产品的统称，其利用集装箱为载体，在集装箱中放置机房运行环境所需的各种设备，比如动力设备、制冷设备、服务器设备、消防设备、监控设备等。云箱可以组成微型数据中心、中小型的数据中心、大规模数据中心，能够满足客户多场景、多应用的需求。其和传统互联网数据中心(Internet Data Center,简称“IDC”)相比，具有很多优点，主要表现为采用高密度设计，计算容量5倍于同面积传统机房；可按需、分步、快速部署，及时应对动态业务需求；集装箱的电源使用效率(PowerUsage Effectiveness，简称“PUE”)值可降至I. 5，能耗节约可达30% ;节省75%空间，集装·箱即插即用的功能模块组成，让IDC从工程变为即用产品。云箱采用业界最先进的水冷、自然风冷等技术，其PUE可达I. 2-1. 4。而传统互联网数据中心的PUE大于2，较好情况时PUE在I. 5-2之间，如腾讯的天津数据中心就将要把PUE控制在I. 5左右。作为特殊的数据中心，通常由一类市电供电，其一般为从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线。该两路不应同时出现检修停电，平均每月停电次数不应大于I次，平均每次故障时间不应大于0. 5小时。但是，很多基层的数据中心，没有一类市电供电的待遇，只能享受二类市电供应，其供电线路允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应大于3. 5次，平均每次故障时间不应大于6小时。一旦断电后，需要蓄电池供电，其相应的配置时间为一类市电供电的通信枢纽、中小型综合通信局要达到I小时放电。二类市电供电的通信枢纽、中小型综合通信局要达到2小时放电。云箱断电后，一般有两种运行方式其一为纯通信设备工作；其二为通信设备与不间断电源(Uninterruptible Power System ,简称“UPS”)同时工作,此时制冷系统由UPS驱动，可继续运行10分钟。通常失去制冷后，在短短几分钟后设备温度就可高达55摄氏度，导致停机或烧机的故障。目前，云箱所配置的蓄电池能达到0. 5小时放电(纯支持通信设备时);或者0.25小时放电(同时支持通信设备与UPS时)。显然，目前的云箱尚未达到在断电后能够对内部设备有效提供安全温控的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在断电后能够对内部设备进行有效提供安全温控的用于云箱的相变蓄能安全温控系统。为解决上述技术问题，本实用新型用于云箱的相变蓄能安全温控系统包括位于云箱内的室内热交换器、位于云箱外的室外制冷机和相变材料蓄能器；所述室内热交换器的出口端通过出水管与所述室外制冷机的入口相连，所述室外制冷机的出口与所述相变材料蓄能器的入口相连，所述相变材料蓄能器的出口通过进水管与所述室内热交换器的入口相连。作为本实用新型的一种优选方案，所述室外制冷机由室外风机、室外换热器和风冷式冷水机并联组成。作为本实用新型的一种优选方案，所述室内热交换器由室内风机和室内换热器并联组成。作为本实用新型的一种优选方案，所述相变材料蓄能器包括用于放置相变材料的箱体、用于释放相变材料能量的换热器和连接管道；所述换热器位于箱体内，并通过所述连 接管道分别与室内热交换器和室外制冷机相连。作为本实用新型的一种优选方案，所述相变材料制成板状结构并分层布置在所述箱体内。作为本实用新型的一种优选方案，所述相变材料浸于冷媒液中并与冷媒液充分接触。为解决上述技术问题，用于云箱的相变蓄能安全温控方法，包括以下步骤(I)云箱获得正常的供电时，室外制冷机给云箱制冷的同时，并给所述相变材料蓄能器提供冷源；(2)当云箱断电后，数据中心的通信设备由蓄电池供电，制冷机停止工作；由相变材料蓄能器释放冷源，并向室内热交换器提供冷媒介，继续制冷。本实用新型的技术效果在于通过一种预先储冷系统，在设备制冷系统失去供电并产生大量热源的情况下，利用相变材料预先存储的冷量进行释放，吸收设备发出的热量，达到控制设备运行环境温度的目的，保证设备安全可靠的运行。采用相变材料能在较小空间内储存大量能量，能量密度高，从而提高能量使用效率。通过本实用新型的系统，在市电停电，柴油发电机尚未稳定运行，设备仍在工作的情况下，将室内部温度控制在理想范围内，可防止过温等危害设备运行的现象发生。在上电或断电时可自动实现快速、平滑切换，断电瞬时即开始释放预先蓄积的冷量，并且本实用新型安装施工简单，蓄能箱可直接介入原有制冷系统中，其他结构可以不做任何改变。本实用新型还可以用于IDC机房或监控中心。
以下结合附图
和优选实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。图I是本实用新型的系统示意图；图2是本实用新型的流程图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的用于云箱的相变蓄能安全温控系统包括位于云箱内的室内热交换器2、位于云箱外的室外制冷机I和相变材料蓄能器3 ;所述室内热交换器2的出口端通过出水管与所述室外制冷机I的入口相连，所述室外制冷机I的出口与所述相变材料蓄能器3的入口相连，所述相变材料蓄能器3的出口通过进水管与所述室内热交换器2的入口相连。在进行换热时，位于云箱内的室内热交换器2的入口端连接进水管，进水管内输入冷水，冷水经过室内热交换器2的冷热交换后，从出口端的出水管流出热水。室外制冷机I由室外风机11、室外换热器12和风冷式冷水机13并联组成。其中，在室外换热器12和风冷式冷水机13的出水端均可设置一个控制阀门以控制两者的出水，在室外换热器12和风冷式冷水机13的共同进水端可设置一个循环水泵和一个控制阀门，在室外换热器12和风冷式冷水机13的共同出水端也可以设置一个控制阀门。室内热交换器2由室内风机21和室内换热器22并联组成。所述室外制冷机I与所述室内热交换器2通过管路相连用以构成封闭的冷媒液循环回路。室外制冷机I与所述室内热交换器2之间还装设有相变材料蓄能器3，该相变材料蓄能器3包括用于放置相变材料的箱体、用于释放相变材料能量的换热器和连接管道；所 述换热器位于箱体内，并通过所述连接管道分别与室内热交换器和室外制冷机相连。所述相变材料制成板状结构并分层布置在所述箱体内，并且该相变材料浸于冷媒液中并与冷媒液充分接触。相变材料泛指有大量溶解潜热的物质，该物质在其典型溶解温度时可用于被动存储和释放能量。例如，冰就是一种普遍存在的相变材料，其在溶解温度零摄氏度时能够等温吸收或释放大量的能量。由于相变材料可作为能量存储器，利用这一特性可将许多形式的能源存储起来，在需要的时候加以释放，从而起到节能的作用。另外，相变材料是无机物和增稠剂的混合物，其不会对周围环境造成有害影响。安装在相变材料蓄能器的相变材料通过液体温度变化释放或储存冷量，当液体温度低于相变材料相变点的温度时，相变材料开始吸收冷量，当液体温度高于相变材料相变点的温度时，相变材料开始释放冷量。如图2所示，本实用新型的用于云箱的相变蓄能安全温控方法，包括以下步骤步骤201，云箱获得正常的供电时，室外制冷机给云箱制冷的同时，并给所述相变材料蓄能器提供冷源；步骤202，当云箱断电后，数据中心的通信设备由蓄电池供电，制冷机停止工作；由相变材料蓄能器释放冷源，并向室内热交换器提供冷媒介，继续制冷。相变材料蓄能器串接在室内换热器的前端(即进水侧)，在正常制冷状态，相变材料蓄能器蓄好冷量，一旦停电，系统失去室外制冷机的制冷，如果没有制冷，发热的设备就会迅速发生热失控，系统就会停机或者损坏。本实用新型在此时释放相变材料蓄能器中相变材料存储的冷量，吸收设备发出的热量，达到控制设备运行环境温度的目的，保证设备安全可靠的运行。通过本实用新型的相变材料蓄能器预先储冷，在设备制冷系统失去供电并产生大量热源的情况下，利用相变材料预先存储的冷量进行释放，吸收设备发出的热量，达到控制设备运行环境温度的目的，保证设备安全可靠的运行。以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种用于云箱的相变蓄能安全温控系统，其特征在于，包括位于云箱内的室内热交换器、位于云箱外的室外制冷机和相变材料蓄能器；所述室内热交换器的出口端通过出水管与所述室外制冷机的入口相连，所述室外制冷机的出口与所述相变材料蓄能器的入口相连，所述相变材料蓄能器的出口通过进水管与所述室内热交换器的入口相连。
2.如权利要求I所述的用于云箱的相变蓄能安全温控系统，其特征在于，所述室外制冷机由室外风机、室外换热器和风冷式冷水机并联组成。
3.如权利要求I所述的用于云箱的相变蓄能安全温控系统，其特征在于，所述室内热交换器由室内风机和室内换热器并联组成。
4.如权利要求I所述的用于云箱的相变蓄能安全温控系统，其特征在于，所述相变材料蓄能器包括用于放置相变材料的箱体、用于释放相变材料能量的换热器和连接管道；所述换热器位于箱体内，并通过所述连接管道分别与室内热交换器和室外制冷机相连。
5.如权利要求4所述的用于云箱的相变蓄能安全温控系统，其特征在于，所述相变材料制成板状结构并分层布置在所述箱体内。
6.如权利要求5所述的用于云箱的相变蓄能安全温控系统,其特征在于,所述相变材料浸于冷媒液中并与冷媒液充分接触。
专利摘要本实用新型公开了一种用于云箱的相变蓄能安全温控系统。系统包括位于云箱内的室内热交换器、位于云箱外的室外制冷机和相变材料蓄能器；所述室内热交换器的出口端通过出水管与所述室外制冷机的入口相连，所述室外制冷机的出口与所述相变材料蓄能器的入口相连，所述相变材料蓄能器的出口通过进水管与所述室内热交换器的入口相连。本实用新型利用相变材料预先储冷，在设备制冷系统失去供电并产生大量热源的情况下，利用相变材料预先存储的冷量进行释放，吸收设备发出的热量，达到控制设备运行环境温度的目的，保证设备安全可靠的运行。
文档编号H05K7/20GK202799540SQ20122045179
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者甘立翔 申请人:上海凌御电气有限公司