CN203215889U - 智能节能空气能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种智能温控装置，包括前壁、后壁、两个侧壁和装置内部件，前壁和后壁之间设有风门，装置内部件包括外风机、外部温度传感器、冷凝器、内风机、内部温度传感器、控制器、蒸发器温度传感器和蒸发器，外部温度传感器、内部温度传感器和蒸发器温度传感器分别与控制器电连接，蒸发器温度传感器和蒸发器抵接，所述冷凝器和蒸发器之间通过连接管道连接。本实用新型可以根据装置内外的温差和空气质量等参数适时切换到新风、热交换、加热或制冷模式，换热效率高，低碳环保，节电节能，防尘、防水效果好，可广泛应用于通讯、电力、环保等行业。

Description

智能节能空气能装置

技术领域

本实用新型涉及机柜空调领域，尤其是指一种可用于机柜的智能节能空气能装置。

背景技术

 随着通信技术的快速发展，3G、4G技术已经或即将得到全面的应用，二十一世纪是云计算、物联网的世界，而无线通信正是这些信息应用技术赖以存在和发展的前提条件。与此同时，数据处理中心的服务器、数据传输中的网络通信设备对机柜、机架的要求也越来越高，为了节省机房、机柜空间，其内部设备的密度越来越高，服务器呈现出小型化、集成化的发展趋势，集成度越来越高，体积也越来越小，但是，电子器件、设备的功率密度却在不断增大，电气设备在工作时由于电流的作用通常会发热，而高热是电子产品的杀手，温度过高又会影响电气元件的使用寿命和可靠性，并会使绝缘装置过早老化，或降低绝缘值，使一部分导体的电阻变大、发热进而烧毁。通常电气元件都会标明最高使用温度，或者不同温度对应的不同性能。数电子部件的使用基于正常的环境温度30℃，研究表明：温度每上升10℃，电子产品的使用寿命将比预期减半。在这种条件下，机房、机柜内的制冷系统承受着越来越大的考验。所以，设计一套能及时、稳定、节能、环保的系统来给机房降温，是一件刻不容缓的事情。

 从目前度机柜空调的散热情况来看，采用普通空调的方式。普通空调器从使用场合分：家用、商用，从冷媒来看分空冷、水冷、风冷等，其服务的对象主要是人，是以满足不同人员对表皮感舒适度的要求而设计开发的，要求在空气环境温度不超过40℃、室外通风条件较好的地方使用，以方便换热器的换热。但这些空调器的冷凝器通常与内机分离，致使其体积过于庞大，安装极不方便，关键是不适用于复杂的自然环境。二是采用传统的机柜空调的形式。传统的机柜空调经过国内几年的发展，国内开发户外机柜的技术人员只是在普通家用空调的基础上对壳体结构、内部机构进行简单的重组，由于对热力工程及流体力学、空气动力学以及通信设备的运行要求都缺乏了解，造成户外机柜与热交换器及机柜空调配合并不成功，并且往往没有远程通讯、控制、新风置换功能，前方基站（设备）等出现了故障但后方机组人员并不知情，而机组人员无法及时对空调器进行调节或进行参数实现远程动态监控，导致人员必须及时赶到现场操作，非常麻烦。

 进入中国市场后，机柜空调主要被应用在如机床等大型工业设备行业，通信行业缺乏大规模实际应用的经验，而且能耗较高，这也是目前机柜空调难以大范围推广应用的原因之一。再者，在实际应用时，如果户外的环境温度比设定温度要低时，又利用不了户外的自然冷源，而必须采用运行压缩机来制冷的这种形式，这样既浪费了能源，外界自然环境中的大量冷媒又得不到利用，实在是可惜。在通讯机柜需要制冷散热的时候，以上的各种方案中，都存在着各种缺陷，并不可取。

基站往往分布在五湖四海、高原平丘，现实条件无法远程改变其运行参数，空调一旦启动，它将不间断地循环运行，导致空调器频繁性更换、维护保养；空调停运、基站停工、设备着火随时发生，而且往往是事后才知道，运行保障和安全管理工作极其被动。

实用新型内容

为了解决现有的机柜空调难以适用于通讯、电力、环保等行业环境的问题，本实用新型提出了一种智能节能空气能装置，可以装配在机柜上，根据装置内外的温差，换热效率高，低碳环保，节电节能，防尘、防水效果好，可广泛应用于通讯、电力、环保等行业。

本实用新型所采用的技术方案是：一种智能温控装置，包括前壁、后壁、两个侧壁和装置内部件，所述的前壁和后壁之间设有风门，所述的装置内部件包括外风机、外部温度传感器、冷凝器、内风机、内部温度传感器、控制器12、蒸发器温度传感器和蒸发器，所述的外风机、外部温度传感器固定在前壁上，所述的内风机、内部温度传感器和控制器12固定在后壁上，所述的外部温度传感器、内部温度传感器和蒸发器温度传感器分别与控制器12电连接，蒸发器温度传感器和蒸发器抵接，所述冷凝器和蒸发器之间通过连接管道连接。

本实用新型考虑了各种恶劣的户外环境，在自然温度高于装置内温度和设定温度时，主动制冷系统将自动运行，使装置内温度恢复到一个合理的范围。而当自然温度低于设定温度时，系统将自动启用智能新风技术或采用热交换系统来进行内外温度的热交换和空气滤新，可大大节约电力和延长设备的使用寿命。

作为优选，所述的冷凝器包括平行放置的交换机冷凝器和空调冷凝器，所述的蒸发器包括平行放置的交换机蒸发器和空调蒸发器，所述交换机冷凝器的上端通过连接管道与交换机蒸发器的上端连接，所述空调冷凝器的上端通过连接管道与空调蒸发器的上端连接，交换机冷凝器的下端和交换机蒸发器的下端分别通过连接管道连接动力泵，空调冷凝器的下端和空调蒸发器的下端分别通过连接管道连接压缩机，所述的动力泵、压缩机分别与控制器电连接。空调和交换机两套换热系统平行设置，传热介质通过这两套系统循环，完整制冷、加热、热交换。

作为优选，所述的前壁和后壁均为百叶窗结构，所述前壁和后壁的表面粘接有镀锌层。百叶窗结构有利于通风，镀锌板可以防锈蚀。

作为优选，所述的外风机上设有空气过滤网，所述的空气过滤网与外风机为可拆卸连接。空气过滤网过滤进入外风机的空气。

作为优选，所述的控制器12设有报警模块。控制器12内设置报警模块，当出现故障状况时可实时报警。

作为优选，所述的控制器12设有GPRS模块。控制器12内设置GPRS模块，实现远程监控和参数设定、基站故障自动报警、GPRS通讯等功能，使得操作人员和维护人员的劳动强度和大大降低，同时可大大降低以前不可预见的运行管理和安全风险，从被动管理变为主动的管理。

本实用新型的有益效果是：可以根据装置内外的温差和空气质量等参数适时切换到新风、热交换、加热或制冷模式，换热效率高，低碳环保，节电节能，防尘、防水效果好，可广泛应用于通讯、电力、环保等行业。

附图说明

图1是本实用新型的一种内部结构示意图。

图中，1-动力泵，2-外部温度传感器，3-空气过滤网，4-外风机，5-内风机，6-交换机冷凝器，7-空调冷凝器，8-内部温度传感器，9-连接管道，10-前壁，11-后壁，12-控制器12，13-蒸发器温度传感器，14-风门，15-空调蒸发器，16-交换机蒸发器，17-压缩机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种智能温控装置，包括前壁、后壁、两个侧壁和装置内部件，前壁10和后壁11均为百叶窗结构的镀锌板，前壁10和后壁11之间装有阻隔两个空间的风门14。装置内部件包括外风机4、外部温度传感器2、交换机冷凝器6、空调冷凝器7、内风机5、内部温度传感器8、控制器12、蒸发器温度传感器13、空调蒸发器15和交换机蒸发器16，其中外风机4、外部温度传感器2固定安装在前壁的内侧，内风机5、内部温度传感器8和控制器12固定安装在后壁上，外部温度传感器2、内部温度传感器8和蒸发器温度传感器13分别与控制器12通过电线连接；交换机冷凝器6的上端通过连接管道9与交换机蒸发器16的上端连接，空调冷凝器7的上端通过连接管道9与空调蒸发器15的上端连接，交换机冷凝器6的下端和交换机蒸发器16的下端分别通过连接管道9连接动力泵1，空调冷凝器7的下端和空调蒸发器15的下端分别通过连接管道9连接压缩机17，蒸发器温度传感器13和空调蒸发器15、交换机蒸发器16分别抵接。外风机4上装有空气过滤网3，空气过滤网与外风机4通过螺钉连接。

控制器12的主芯片采用16位低功耗的微处理器，具有检测参数多、运算速度快、精确度高的特点，并有效地节约能源。控制器12内设置有报警模块和GPRS模块。

本实用新型可以装配在机柜上，内置了三个温度传感器，分别用于测量装置内的温度、柜外环境的温度和蒸发器的温度。系统在上电运行后，控制器12会对着三个温度传感器采集过来的温度进行综合对比，与预设值进行对比，进行温控、新风、加热、空调制冷的切换调节。

如果外界环境的温度高于柜内的温度，那么压缩机制冷系统将会启动。压缩机是压缩机系统在运行制冷时的动力，制冷剂经过压缩机的压缩变成高温高压的气体后排入冷凝器中，在冷凝器中放热变成高压低温的液态制冷剂，经过节流装置节流后变成低压低温状态后进入蒸发器中，制冷机在蒸发器中吸收热量变成气态介质重新被压缩机吸收来完成一个压缩机制冷循环，如此反复。冷凝器和蒸发器由各自的循环风机以增强空气对流，加强换热效果。其中冷凝器与空气的热交换在控制柜外进行，而蒸发器与空气的热交换则在密闭控制柜内循环进行。

如果外界环境的温度比柜内的温度低，此时热交换系统将会启动。在新风系统中，由于介质的物理效应，在柜外温度较低时，介质将会散热冷凝变成液态，由重力的作用流入到动力泵入口处，再由动力泵将液体介质送到柜内的蒸发通道，由于柜内的温度较高，完全满足介质的蒸发温度，故介质将吸收柜内的热量，介质吸收热量变成气体后再次进入冷凝通道，依此反复进行，达到柜内的降温效果。冷凝器和蒸发器由各自的循环风机以增强空气对流，加强换热效果。其中冷凝器与空气的热交换在控制柜外进行，而蒸发器与空气的热交换则在密闭控制柜内循环进行。综上所述，当热交换系统启动运行后，动力泵产生推动力，使高效的制冷剂进入平行流冷凝器中，由于外界环境温度低，这种介质会立马形成液态形式，然后进入室内的蒸发器中，由于室内温度高，这种介质马上吸热变成气态物质再由动力泵吸入来完成一个制冷循环。热交换器工作时就无需压缩机运行，可以减少能耗。

系统的上风机从柜内吸入热的气体，风流经过蒸发器翅片后变成冷的气体从风道排除，以达到柜内降温的作用。而下风机从柜外吸入环境中的气体，风流经过冷凝器翅片后变成热的气体从风道排出。这样就形成以一次热量从室内向室外的转移。

当柜外的温度高于柜内的温度时，控制系统将会关闭动力泵，介质的通道将会从动力泵处截断，所以不需要担心介质由于柜外温度高于柜内温度而在柜内散热的问题了。当柜外的温度高于装置内的温度时，控制器12将会关闭动力泵，介质的通道将会从动力泵处截断，由此避免介质由于柜外温度高于装置内温度而在装置内散热。

控制器12内的报警模块有装置内高温报警、蒸发器冻结报警、系统低压、高压报警、过压过流报警等多项报警功能。报警发生后，控制器12会将报警错误码通过GPRS发送到维护人员的通讯设备中，让维护人员及时的得到新风、热交换、加热、制冷智能温控系统的运行状况，使得维护及时，不会发生系统出现故障而维护人员很久不知道的这种情况。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能节能空气能装置，包括前壁、后壁、两个侧壁和装置内部件，其特征在于：所述的前壁和后壁之间设有风门，所述的装置内部件包括外风机、外部温度传感器、冷凝器、内风机、内部温度传感器、控制器、蒸发器温度传感器和蒸发器，所述的外风机、外部温度传感器固定在前壁上，所述的内风机、内部温度传感器和控制器固定在后壁上，所述的外部温度传感器、内部温度传感器和蒸发器温度传感器分别与控制器电连接，蒸发器温度传感器和蒸发器抵接，所述冷凝器和蒸发器之间通过连接管道连接。

2.根据权利要求1所述的智能节能空气能装置，其特征在于：所述的冷凝器包括平行放置的交换机冷凝器和空调冷凝器，所述的蒸发器包括平行放置的交换机蒸发器和空调蒸发器，所述交换机冷凝器的上端通过连接管道与交换机蒸发器的上端连接，所述空调冷凝器的上端通过连接管道与空调蒸发器的上端连接，交换机冷凝器的下端和交换机蒸发器的下端分别通过连接管道连接动力泵，空调冷凝器的下端和空调蒸发器的下端分别通过连接管道连接压缩机，所述的动力泵、压缩机分别与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的智能节能空气能装置，其特征在于：所述的前壁和后壁均为百叶窗结构，所述前壁和后壁的表面粘接有镀锌层。

4.根据权利要求1所述的智能节能空气能装置，其特征在于：所述的外风机上设有空气过滤网，所述的空气过滤网与外风机为可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的智能节能空气能装置，其特征在于：所述的控制器（12）设有报警模块。

6.根据权利要求1或5所述的智能节能空气能装置，其特征在于：所述的控制器（12）设有GPRS模块。

Images