一种节能机房空调系统的制作方法

本实用新型涉及空调领域，具体涉及一种节能机房空调系统。

背景技术：

随着全球气候变暖，能源不断紧缺，人们对能源的需求和依赖性越来越强，使得节能技术愈加受到重视。

随着网络通讯技术的发展，电子机房的数量逐渐增多，由于现行机房的热负荷比较大，需要全年供冷，即使是在冬季时节,机房空调也是处在制冷和加湿状态。因此，安置在机房内部的空调设备须长时间运行，其耗电量很大。

现有技术中，许多机房节能技术主要是通过室内外空气的温差来进行节能的。如：将室外冷空气直接引入机房或通过热交换的方式利用外界空气能量。直接引入室外冷空气的方式效率较高，但室外空气较脏，机房的洁净度得不到解决，湿度得不到保障。而热交换的方式得效率较低，且湿度问题仍得不到解决。为此，中国专利文献CN102200333A公开一种节能空调系统，其包括具有电动进风门、空气过滤网、降温除尘加湿水帘和风机的进气系统，和具有电动排风门的排气系统，以及智能节能控制器。其中降温除尘加湿水帘由水帘体和循环水箱构成。水帘体通过循环管道与循环水箱连接，在循环管道中装有循环水泵。该智能节能控制器由用于采集和传送室内空气的相对湿度和温度的室内温湿度变送器，用于采集和传送室外空气的相对湿度和温度的室外温湿度变送器，根据室外空气的相对湿度和温度计算室外空气的湿球温度的控制芯片，及用于根据控制芯片发出的控制信号驱动进气系统开启的驱动电路构成。当室外空气的湿球温度小于预设湿球温度阈值，且室内温度大于第一预设上限值，室内相对湿度小于预设下限值时，发出控制信号；进气系统开启，引进的空气通过进气系统的电动进风门和空气过滤网后，与循环水在进气系统的降温除尘加湿水帘的水帘体接触，进气系统的风机的运行加大水帘体表面的水蒸气的分压力，通过循环水的蒸发对进气系统引进的空气进行降温和加湿，之后送入机房。排气系统由智能节能控制器控制，用于将对机房进行降温和加湿后的空气排出室外。

上述在使用中，该现有技术中的节能空调系统需要与机房空调配合使用，且分开设置，各自独立运行，由此使得机房中空调设备占用很大空间，且节能空调系统与机房空调各自独立运行，则在温度湿度控制方面存在大量的功能重复的部件及机构，使得结构复杂。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的节能机房空调系统结构复杂、占用空间大的缺陷，从而提供一种结构简单、占用空间小的节能机房空调系统。

一种节能机房空调系统，包括：

壳体，具有内腔及连通室内和所述内腔的循环通道，所述循环通道的进风口与出风口设置在所述壳体上；

制冷机构室内部分，设置在所述内腔中；

室内风机，位于所述循环通道，安装在所述壳体上；

还包括

室外空气进风通道，设置在所述壳体上，连通室外和所述内腔；和

控制器，控制所述室外空气进风通道和所述循环通道与所述内腔连接的上游部分导通与截断，其中，所述室外空气进风通道打开时，所述循环通道关闭；所述室外空气进风通道关闭时，所述循环通道打开。

所述室外空气进风通道上设置有受所述控制器控制的可调节进风量的室外电动风阀，所述循环通道的所述进风口上设置有受所述控制器控制的可调节进风量的室内电动风阀。

还设有连通室内与室外的排气通道，所述排气通道与所述室外空气进风通道同步启闭。

所述排气通道上设置有受所述控制器控制的可调节出风量的排气电动风阀。

所述排气通道内设置有受所述控制器控制的排风机，所述排风机在所述排气通道导通时工作。

所述壳体内还设置有加湿器，所述加湿器与所述控制器连接，所述室内和/或所述室外设置有与所述控制器连接的湿度检测器。

所述加湿器的出口设置有加湿引流管，所述加湿引流管的自由端朝向所述室外空气进风通道。

所述壳体内还设置有受所述控制器控制的加热器，所述室内和/或所述室外设置有与所述控制器连接的温度检测器。

所述加热器设置在所述室外空气进风通道进入所述内腔的一端。

所述室内风机为设置在所述循环通道的所述出风口处的EC离心风机。

还包括设置有若干排风孔的排风管，所述排风管一端与设置在所述壳体上部的所述循环通道的所述出风口连通、另一端向机房设备上部延伸。

还包括设置有若干排风孔的排风管，所述排风管一端与设置在所述壳体上部的所述循环通道的所述出风口连通、另一端向机房设备底部延伸并与所述机房设备的机壳连通。

所述室外空气进风通道位于室外的部分设置有避雨罩。

所述避雨罩的入口处设置有进风网罩。

所述室外空气进风通道内设置有至少一级过滤装置。

所述过滤装置包括设置在所述室外空气进风通道内的防虫网和过滤器，所述防虫网更靠近室外一侧。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.在本实用新型所述节能机房空调系统中，包括：壳体、循环通道、制冷机构室内部分和室内风机，壳体具有内腔及连通室内和所述内腔的循环通道，所述循环通道的进风口与出风口设置在所述壳体上；制冷机构室内部分，设置在所述内腔中；室内风机，位于所述循环通道，安装在所述壳体上；还包括室外空气进风通道和控制器，室外空气进风通道设置在所述壳体上，连通室外和所述内腔；控制器控制所述室外空气进风通道和所述循环通道与所述内腔连接的上游部分的导通与截断，其中，所述室外空气进风通道打开时，所述循环通道关闭；所述室外空气进风通道关闭时，所述循环通道打开，因此，制冷机构和室外空气进风通道设置在同一壳体内，共用室内风机，达到一体化设计目的，占用空间大大缩小，且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体进出，也用利于协同，对湿度和温度控制更加精准，且自然冷源与制冷机构能够根据室外温度情况进行相应选择运行，能够独自运行，互不影响，又相互补充，整套系统能够实现智能控制，大大增加系统运行的可靠性。

2.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述室外空气进风通道上设置有受所述控制器控制的可调节进风量的室外电动风阀，所述循环通道的所述进风口上设置有受所述控制器控制的可调节进风量的室内电动风阀，因此，通过室外电动风阀可控制室外空气的进风量，室内电动风阀的可控制室内空气的进风量，可根据实际环境湿度和温度进行精确控制。

3.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述排气通道上设置有受所述控制器控制的可调节出风量的排气电动风阀，通过排气电动风阀可控制室内空气的排气风量，可根据实际环境湿度和温度进行精确控制。

4.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述排气通道内设置有受所述控制器控制的排风机，所述排风机在所述排气通道导通时工作，用于更快的排出室内空气，更快速调节室内温度和湿度。

5.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述壳体内还设置有加湿器，所述加湿器与所述控制器连接，所述室内和/或所述室外设置有与所述控制器连接的湿度检测器，制冷机构和外部冷源共用一个加湿器来调节室内湿度，而不需要分别设置加湿器，占用空间大大缩小，同时也大大降低了引入自然冷源的投入成本；且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体进出，也用利于协同，对湿度和温度控制更加精准。

6.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述加湿器的出口设置有加湿引流管，所述加湿引流管的自由端朝向所述室外空气进风通道，可立即对进入的室外空气进行湿度调节，湿度调节效果好。

7.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述壳体内还设置有受所述控制器控制的加热器，所述室内和所述室外设置有与所述控制器连接的温度检测器，制冷机构和外部冷源共用一个加热器来调节室内温度，而不需要分别设置加热器，占用空间大大缩小，同时也大大降低了引入自然冷源的投入成本，且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体进出，也用利于协同，对温度控制更加精准。

8.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述加热器设置在所述室外空气进风通道进入所述内腔的一端，可立即对进入的室外空气进行温度调节，温度调节效果好。

9.在本实用新型所述节能机房空调系统中，还包括设置有若干排风孔的排风管，所述排风管一端与设置在所述壳体上部的所述循环通道的所述出风口连通、另一端向机房设备上部延伸，即排风管直接对着机房设备上部排风，冷却效果更佳；且冷风从上向下流动，机房设备的热风自然向上，符合冷风的自然流向，节省室内风机的功耗，更节省能源。

10.在本实用新型所述节能机房空调系统中，还包括设置有若干排风孔的排风管，所述排风管一端与设置在所述壳体上部的所述循环通道的所述出风口连通、另一端向机房设备底部延伸并与所述机房设备的机壳连通，即排风管直接对着机房设备下部排风，冷风从下向上流动，机房设备热风的被冷风向上推出，从机房设备内部进行冷却，冷却效果好。

11.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述室外空气进风通道位于室外的部分设置有避雨罩，防止雨水进入室外空气进风通道。

12.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述避雨罩的入口处设置有进风网罩，可防止外部异物进入。

13.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述室外空气进风通道内设置有至少一级过滤装置，使室外空气得到充分有效过滤，保证室内的空气品质。

14.在本实用新型所述节能机房空调系统中，所述过滤装置包括设置在所述室外空气进风通道内的防虫网和过滤器，所述防虫网更靠近室外一侧。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的第一种实施方式中所述节能机房空调系统示意图；

图2为引入室外自然冷源的具有向上延伸的排风管的节能机房空调系统的空气流动示意图；

图3为不引入室外自然冷源的具有向上延伸的排风管的室内节能机房空调系统的室内空气流动示意图；

图4为本实用新型第二种实施方式中引入室外自然冷源的具有向下延伸的排风管的室内节能机房空调系统的空气流动示意图；

图5为不引入室外自然冷源的具有向下延伸的排风管的室内节能机房空调系统的室内空气流动示意图。

附图标记说明：

0-节能机房空调系统，1-壳体，11-内腔，12-进风口，13-出风口，21-室内，22-墙体，31‐蒸发器，32‐压缩机，4-室内风机，5‐室内过滤器，6‐室内电动风阀，7‐加湿器，71‐加湿引流管，8‐加热器，9-排风管，91-排风孔，10‐室外空气进风通道，101-室外电动风阀，110-排气通道，111-排气电动风阀，112-排风机，121‐防虫网，130‐避雨罩，140‐进风网罩，150‐过滤装置，161-机房设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

实施例1

图1所示为本实施例中所述节能机房空调系统0，其包括：壳体1、循环通道、制冷机构室内部分和室内风机4，还包括室外空气进风通道10和控制器，壳体1具有内腔11及连通室内21和所述内腔11的循环通道，所述循环通道的进风口12与出风口13设置在所述壳体1上；制冷机构室内部分，设置在所述内腔11中；室内风机4，位于所述循环通道，安装在所述壳体1上，本实施例中所述室内风机4为设置在所述循环通道的所述出风口13处的EC离心风机，即所述离心风机的电机为三相交流永磁同步电机；室外空气进风通道10设置在所述壳体1上，连通室外和所述内腔11；控制器控制所述室外空气进风通道10和所述循环通道与所述内腔11连接的上游部分的导通与截断，其中，所述室外空气进风通道10打开时，所述循环通道关闭；所述室外空气进风通道10关闭时，所述循环通道打开。在室外设置有室外温湿度采集装置，所述室外温湿度采集装置与所述控制器连接。

因此，制冷机构室内部分和室外空气进风通道10设置在同一壳体1内，共用室内风机4，达到一体化设计目的，占用空间大大缩小，且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体1进出，也用利于协同，对湿度和温度控制更加精准，且自然冷源与制冷机构能够根据室外温度情况进行相应选择运行，能够独自运行，互不影响，又相互补充，整套系统能够实现智能控制，大大增加系统运行的可靠性。制冷机构室内部分包括蒸发器31、压缩机32和气液分离器。

所述室外空气进风通道10上设置有受所述控制器控制的可调节进风量的室外电动风阀101，所述循环通道的所述进风口12上设置有受所述控制器控制的可调节进风量的室内电动风阀6，因此，通过室外电动风阀101可控制室外空气的进风量，室内电动风阀6的可控制室内空气的进风量，可根据实际环境湿度和温度进行精确控制，所述壳体1内靠近所述室内电动风阀6一侧设置有室内过滤器5，可对室内21的空气进行过滤。

本实施例中还设有连通室内21与室外的排气通道110，所述排气通道110与所述室外空气进风通道10同步启闭。所述排气通道110上设置有受所述控制器控制的可调节出风量的排气电动风阀111，通过排气电动风阀111可控制室内空气的排气风量，可根据实际环境湿度和温度进行精确控制。当然，排气通道110也可以不另外设置，需要时可通过打开门窗来排出室内空气。所述排气通道110内设置有受所述控制器控制的排风机112，所述排风机112在所述排气通道110导通时工作，用于更快的排出室内空气，更快速调节室内温度和湿度。

所述壳体1内还设置有加湿器7，所述加湿器7与所述控制器连接，所述室内21和/或所述室外设置有与所述控制器连接的湿度检测器，制冷机构和外部冷源共用一个加湿器7来调节室内湿度，而不需要分别设置加湿器7，占用空间大大缩小，同时也大大降低了引入自然冷源的投入成本；且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体1进出，也用利于协同，对湿度和温度控制更加精准。

所述加湿器7的出口设置有加湿引流管71，所述加湿引流管71的自由端朝向所述室外空气进风通道10，可立即对进入的室外空气进行湿度调节，湿度调节效果好。

所述壳体1内还设置有受所述控制器控制的加热器8，所述室内21和所述室外设置有与所述控制器连接的温度检测器，制冷机构和外部冷源共用一个加热器8来调节室内温度，而不需要分别设置加热器8，占用空间大大缩小，同时也大大降低了引入自然冷源的投入成本，且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体1进出，也用利于协同，对温度控制更加精准。

本实施例中所述加热器8设置在所述室外空气进风通道10进入所述内腔11的一端，可立即对进入的室外空气进行温度调节，温度调节效果好。

本实施例中还包括设置有若干排风孔91的排风管9，所述排风管9一端与设置在所述壳体1上部的所述循环通道的所述出风口13连通、另一端向机房设备161上部延伸，即排风管9直接对着机房设备161上部排风，冷却效果更佳；且冷风从上向下流动，机房设备161的热风自然向上，符合冷风的自然流向，节省室内风机4的功耗，更节省能源，为了更有利于空气的排出，排风机112可设置在靠近地面的位置，形成上下对流的方式。

所述室外空气进风通道10位于室外的部分设置有避雨罩130，防止雨水进入室外空气进风通道10。所述避雨罩130的入口处设置有进风网罩140，可防止外部异物进入。

所述室外空气进风通道10内设置有一级过滤装置，使室外空气得到充分有效过滤，保证室内21的空气品质。

本实施例所述节能机房空调系统0安装方便，维护简单，主体部分设计紧凑，避免大量占用电子信息机房内部的空间。

室外温度用T表示，室外相对湿度用φ表示，Ta表示机房正常运行的露点温度，Tb表示机房正常运行的温度，φa表示机房正常运行的湿度下限，φb表示机房正常运行的湿度上限。

使用时，因机房内的温湿度保持在一个较为恒定的范围，不会发生明显的、较大的波动，故对于某一特定的通讯机房来说，Ta、Tb、φa、φb的值可以基本确定，以这些数值为基准，确定室外温湿度的具体引入条件。

图2和图3所示为节能机房空调系统的空气流动示意图，该节能系统的运行模式受室外环境的温湿度影响，室外环境的温湿度情况决定自然冷源的引入与否，由于机房空调正常工作时的送风温度略高于Ta，机房内部的相对湿度要维持在φa～φb之间，因此需对室外自然冷源的引入温湿度范围做出划分和取舍，并同时依据室外自然冷源的温湿度状况来调整该节能系统的运行模式。

(一)新风与回风不混合的情况：

①若室外温度Ta＜T≤Tb、相对湿度φa≤φ≤φb，室外温湿度传感器传递此信号，该节能系统引入自然冷源。此时系统开启室外电动风阀101、排气电动风阀111和及排风机112，关闭室内电动风阀6，直接引入自然冷源为机房空调室内环境提供冷量。

②若室外温度Ta＜T≤Tb、相对湿度φ＜φa，本系统引入自然冷源，此时系统开启室外电动风阀101、排气电动风阀111和及排风机112，关闭室内电动风阀6。由于此时室外自然冷源的湿度不足φa，因此开启加湿器7为引入的室外冷源增加湿度，使本系统的送风温湿度满足机房设备161的要求。

(二)新风与回风需混合的情况：

室外电动风阀101、排气电动风阀111和室内电动风阀6可通过控制系统调节其开度，进而可控制本系统的回风量及所引入的新风量，亦即调节混风比。电动风阀全开时，此时单位时间内通过该风阀的风量达到最大值；电动风阀处于某一特定开度时，随着各风叶的位置逐渐转到竖直状态时，电动风阀的开度越来越小，直至关闭。本系统可通过室内温湿度采集装置和室外温湿度采集装置感知送风温湿度。若送风温度低于Ta，则可调小室外电动风阀101的开度、增大室内电动风阀6的开度，使引入新风量占总混风的比例减小，直到送风温度略高于Ta；若送风温度超过Tb，则此时调大室外电动风阀101的开度、减小室内电动风阀6的开度，使引入的新风量占总混风的比例增大，使送风温度降低。总之，通过电动风阀的调节，使混风中新风与回风的比例适宜，从而使本系统的送风温度满足要求。

③若室外温度T≤Ta、相对湿度φa≤φ≤φb，本系统引入自然冷源，此时系统开启室外电动风阀101、室内电动风阀6、排风机112及排气电动风阀111，由于此时室外自然冷源的温度低于Ta，在室内空气的露点温度以下，为防止结露，需将引入的室外冷空气与室内温度较高的回风混合，并通过对电动风阀的开度控制来适当调节混风比，使本系统的送风温度略高于Ta；

④若室外温度T≤Ta、相对湿度φ＜φa，本系统引入自然冷源。由于此时室外自然冷源的温度低于Ta，系统需开启室外电动风阀101、室内电动风阀6、排风机112及排气电动风阀111，使室内回风与室外冷空气混合，并通过对电动风阀的开度控制来适当调节混风比，且此时室外冷空气的相对湿度低于φa，因此需开启加湿器7，使引入的自然冷源满足机房设备161的需求。

(三)其他情况：

若室外自然冷源的温湿度状况不在上述①～④的范围内，则此时本系统不引入自然冷源，室内电动风阀6、排风机112及排气电动风阀111关闭，室外电动风阀101及压缩机32开启，由室内制冷机构提供冷量，本实用新型所述节能机房空调系统0的电加热器8及加湿器7视室内21的温湿度状况适时开启。

该控制方法对室外自然冷源的温湿度引入范围做出了划分，对自然冷源适时引入，同时通过各部件的联合运作达成对机房环境的温湿度调节。

实施例2

本实施例在上述实施例1的基础上，排风管9的设置替换为将所述排风管9一端与设置在所述壳体1上部的所述循环通道的所述出风口13连通、另一端向机房设备161底部延伸并与所述机房设备161的机壳连通，即通过排风管9排风孔91直接对着机房设备161下部排风，冷风从下向上流动，机房设备161热风的被冷风向上推出，从机房设备161内部进行冷却，冷却效果好，如图4和图5所示，为了更有利于空气的排出，排风机112可设置在靠近天花板的位置，形成上下对流的方式。

本实施例中所述室外空气进风通道10内设置替换为有二级过滤装置，使室外空气得到充分有效过滤，保证室内21的空气品质。所述过滤装置150包括设置在所述室外空气进风通道10内的防虫网121和过滤器，所述防虫网121更靠近室外一侧。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。