專利名稱：一種節能型一體化通信基站機房的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信基站應用技術領域，尤其涉及通信基站機房，更具體來說是一種節能型一體化通信基站機房。
背景技術：
移動通信系統已經在世界各國大規模應用，一般而言，MSS(MSC Server，移動交換服務器)作為移動交換中心集中于系統主機房，而數量龐大的移動基站則分散分布于需要信號覆蓋的地方。目前，經過大量移動基站的建設，各移動運營商都積累起了豐富的機房建設經驗，但是一直沒有形成一個統一的方案，更沒有形成一個專業的一體化解決方案。現有的大多數通信基站為民房類基站，基站的選址、改造工作繁雜。市場上也存在很多整體式基站，但其僅局限于滿足基站的通訊功能，并未做成節能型基站。為了保障基站內通信設備的穩定運行，需要采取一定的溫控措施，以便使機房室內空氣溫度保持在一定范圍之內。在現有技術中，基站的溫控措施通常采用單一的壓縮制冷空調裝置，其溫控能耗僅次于主設備能耗，其能耗占比接近45 %。也有一部分基站安裝了節能換熱裝置，但全都是后期改造或增設的，節能減排效果不夠明顯，也增加了建設成本。 為此有必要提出一種新的節能型一體化通信基站機房解決方案，其中的重點就是在保障正常通信不受影響的前提下，盡量減少溫控設備的能耗。
發明內容
有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種節能型一體化通信基站機房，以實現基站節省能源利用及減少溫室氣體排放。為解決以上技術問題，本發明實施例提供的技術方案是一種節能型一體化通信基站機房，安裝有壓縮制冷空調裝置，用以作為機房室內降溫的主冷源，還安裝有主動式散熱裝置及被動式散熱墻，用以作為機房室內降溫的輔助冷源；所述主動式散熱裝置安裝在機房側墻開口內；所述被動式散熱墻作為機房的某面側墻或全部側墻，構成機房圍護結構的一部分；所述壓縮制冷空調裝置、所述主動式散熱裝置和所述被動式散熱墻的動力部件分別接至自動控制系統，用以根據預設控制策略相應控制三者開啟/閉合。較優地，為拼裝式一體化機房，由底架、頂板、底板、四周側板及門板拼接組裝而成，所述底架、頂板、底板、四周側板及門板的板材分別為保溫夾芯板，所述夾芯板的內外層面板采用金屬板或復合材料板。較優地，所述壓縮制冷空調裝置包括由風機和蒸發器組成的室內機和由壓縮機、 冷凝器、冷凝風機及鈑金和制冷配件組成的室外機，所述室內機安裝于機房內部，所述室外機安裝于機房外部，所述室內機和所述室外機之間通過冷媒管道連接。較優地，所述主動式散熱裝置包括室內換熱風機、室外換熱風機和熱交換器，所述室內換熱風機和所述室外換熱風機分別位于所述熱交換器的兩側通道內，用于使室內空氣由所述室內換熱風機抽取并經所述熱交換器降溫后送入室內，以及室外空氣由所述室外換熱風機抽取并經所述熱交換器升溫后排到室外。較優地，所述熱交換器為顯熱板式換熱器或熱管換熱器。較優地，所述熱管換熱器為翅片式換熱器，其外表面的中部通過鈑金隔斷開來，內部充有冷媒。較優地，所述被動式散熱墻由內外層墻體組成，其中外層墻體采用保溫夾芯板，內層墻體采用金屬板，內外層墻體之間留有間隙。較優地，外層墻體上對稱開設分別安裝有電動密閉閥的上、下風口，所述上、下風口中心的間距大于墻體高度的4/5。較優地，所述上、下風口的外部分別設置有防雨罩。較優地，所述壓縮制冷空調裝置、所述主動式散熱裝置和所述被動式散熱墻三者之間在同時投入工作時采用并聯模式，所述主動式散熱裝置和所述被動式散熱墻的開啟/ 關閉以室外空氣溫度是否低于預設環境溫度為條件進行控制，所述被動式散熱墻開啟能夠保證機房內溫度時，僅開啟該被動式散熱墻。與現有技術相比，本發明實施例將壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻整合于一體化基站機房中，其中壓縮制冷空調裝置將機房中的熱量排到大氣中，承擔機房空調降溫過程中所需要的冷量；主動式散熱裝置通過換熱器的能量傳遞從空氣中取冷，當機房內設定溫度高于大氣溫度，且達到一定數值時提供空調系統降溫過程中所需要的冷量；被動式散熱墻的作用是對前兩個裝置的能力補償，當大氣溫度低于機房內設定溫度時，被動式散熱墻上的密閉閥開啟，使機房墻體保溫層失效，將大氣的冷量傳入機房內； 自動控制系統實現對各裝置的協調。由此，該節能型一體化通信基站機房系統通過將空氣能可再生能源加以利用，克服了現有機房技術對壓縮制冷空調裝置單一應用而造成一次能源耗費問題。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例公開的節能型一體化通信基站機房的結構示意圖；圖2為圖1中主動式散熱裝置結構示意圖；圖3A為圖1中被動式散熱墻的正面視圖；圖;3B為圖1中被動式散熱墻沿風口的剖視圖。
具體實施例方式本發明實施例的基本構思是，將壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置和被動式散熱墻整合于節能型一體化通信基站機房內，以實現更好的節能減排效果。本發明一較優實施例的節能型一體化通信基站機房，包括拼裝式一體化機房、自動控制系統、壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻及通訊設備線路，其中壓縮制冷空調裝置，用以作為機房室內降溫的主冷源，它包括由風機和蒸發器組成的室內機和由壓縮機、冷凝器、冷凝風機及鈑金和制冷配件組成的室外機，其中室內機裝于機房內部，室外機裝在機房外部，兩者通過冷媒管道連接；主動式散熱裝置及被動式散熱墻，用以作為機房室內降溫的輔助冷源，其中主動式散熱裝置安裝于機房側墻開口內，被動式散熱墻作為機房的某面側墻或全部側墻，構成機房圍護結構的一部分；壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻的動力部件與包括傳感器、控制器及執行元件的自動控制系統連接，用以根據預設控制策略相應控制三者開啟/閉合； 當室內空氣溫度高于預設工作溫度且室外空氣溫度高于預設環境溫度時開啟壓縮制冷空調裝置，當室內空氣溫度高于預設工作溫度且室外空氣溫度低于預設環境溫度時開啟主動式散熱裝置和/或被動式散熱墻。由此，本實施例中的壓縮制冷空調裝置通過壓縮制冷，為空調提供可用的冷源，最終滿足從空氣中取冷保證機房內的降溫需要；主動式散熱裝置通過室內外散熱風機循環和熱交換器，為空調可用的輔助冷源，它在室外大氣溫度低于某一數值時，從空氣中取冷保證機房內的降溫需要；被動式散熱墻通過控制換熱艙風口的啟閉，為空調可用的另一輔助冷源，它在室外大氣溫度低于某一數值時，從空氣中取冷保證機房內的降溫需要。這有利于通過將空氣能可再生能源加以利用，克服了現有機房技術對壓縮制冷空調裝置單一應用而造成一次能源耗費問題。本實施例中，機房優選為拼裝式一體化機房，它由保溫夾芯板板拼接組裝而成。該拼裝式一體化機房具體包括底架、頂、底板、四周側板及門板等，這些板材均由夾芯板材料組成，該夾芯板內外層面板采用金屬板或復合材料板。這就表明，該拼裝式一體化機房可作為一個獨立的機房設備，具有靈活的可運輸性和對野外惡劣環境的適應性。同時，這種拼裝式一體化機房也可設計一體化配套的附屬設施和外部接口，其中附屬設施包括壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻、 室內配線架、走線槽、集中接地排、照明、消防等；外部接口包括天饋電纜接口、Abis接口、 交流電源輸入、太陽能供電輸入(需要配置時)、接地系統引入、換新風口、空調室外機接口和動力環境監控接口等。本實施例中，主動式散熱裝置由室內、外換熱風機和熱交換器組成，該室內換熱風機和室外換熱風機分別位于熱交換器的兩側通道內，用于使室內空氣由室內換熱風機抽取并經熱交換器降溫后送入室內，以及室外空氣由室外換熱風機抽取并經熱交換器升溫后排到室外。優選地，該熱交換器具體為顯熱板式換熱器或熱管換熱器，其中熱管換熱器優選為翅片式換熱器，其外表面的中部通過鈑金隔斷開來，該熱管換熱器內部充有冷媒，可提高熱交換效率。優選地，被動式散熱墻由內外兩層墻體組成，其中外層墻體采用保溫夾芯板，內層墻體采用金屬板，且內外層墻體之間留一定的間隙。同時，在外層墻體上下對稱開兩個通長風口，風口中心間距大于墻體高度的4/5，并在風口設置電動密閉閥，通過開啟/關閉電動密閉閥就實現了被動式散熱墻控制。本實施例中，壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻三者之間在同時投入工作時在熱交換路徑上是相互并聯的(采用并聯工作模式)，而且主動式散熱裝置、被動式散熱墻的開啟是以室外大氣的溫度控制的。特別地，當被動式散熱墻開啟能夠保證機房內溫度時，可以完全不用開啟前兩個裝置。從上述的技術方案可以看出，本發明的較優實施例將壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻整合于一體化基站機房中，其壓縮制冷空調裝置將機房中的熱量排到大氣中，承擔機房空調降溫過程中所需要的冷量；主動式散熱裝置通過換熱器的能量傳遞從空氣中取冷，當機房內設定溫度高于大氣溫度，且達到一定數值時提供空調系統降溫過程中所需要的冷量；被動式散熱墻的作用對前兩個裝置的能力進行補償，當大氣溫度低于機房內設定溫度時，被動式散熱墻上的密閉閥開啟，使機房墻體保溫層失效，將大氣的冷量傳入機房內；自動控制系統實現對各裝置的協調。該系統通過將空氣能可再生能源加以利用，克服了現有機房技術對壓縮制冷空調裝置單一應用而造成一次能源耗費問題。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。參見圖1，示出了一種本發明實施例節能型一體化通信基站機房結構，其包括拼裝式一體化機房1、壓縮制冷空調裝置室外機2、壓縮制冷空調裝置室內機3、主動式散熱裝置 4、被動式散熱墻5，其中壓縮制冷空調裝置室外機2、壓縮制冷空調裝置室內機3、主動式散熱裝置4、被動式散熱墻5均分別與中央自動控制系統(圖未示出)連接；壓縮制冷空調裝置室外機2通過銅管與壓縮制冷空調裝置室內機3連接；主動式散熱裝置4安裝在拼裝式一體化機房1側板的開口內；被動式散熱墻5作為拼裝式一體化機房1的其中一面或多面墻體。中央自動控制系統由控制器、傳感器和執行器等硬件與軟件構成，通過軟硬件的配合實現空調運行過程中各部件的開啟/閉合控制當拼裝式一體化機房1內的室內空氣溫度大于機房預設溫度時，壓縮制冷空調裝置室外機2、壓縮制冷空調裝置室內機3開啟；機房1內的室內空氣溫度達到機房預設溫度值或低機房預設溫度值時停止；當室外空氣溫度低于某一數值(預設室外空氣溫度低界值)時，不允許開啟。當拼裝式一體化機房1內的室內空氣溫度大于機房預設溫度值，且室外空氣溫度低于預設室外空氣溫度低界值時，主動式散熱裝置4自動開啟，室內空氣溫度達到機房預設溫度值或低于機房預設溫度值時停止。當拼裝式一體化機房1內的室內空氣溫度大于機房預設溫度，且室外空氣溫度低于預設室外空氣溫度低界值時，被動式散熱墻5自動開啟，室內空氣溫度達到機房預設溫度值或低于機房預設溫度值時停止。本實施例中，在室內空氣溫度大于機房預設溫度，且室外空氣溫度低于某一數值時，主動式散熱裝置4與被動式散熱墻5可利用室外空氣自然冷源進行換熱，使室內空氣溫度穩定于機房預設溫度值，保證通信機柜6穩定、可靠地運行，由此改善了現有的采用壓縮制冷提供冷源而造成的能源耗費。本發明實施例中的主動式散熱裝置4和被動式散熱墻5均可采取多種結構形式，以下分別舉例進行說明。參見圖2，其示出了一種主動式散熱裝置，包括室內換熱風機α、室外換熱風機 β、熱交換器Y、外殼δ，其中外殼δ通過不同的空間隔斷將室內換熱風機α、室外換熱風機β分別隔離到熱交換器Y兩側的通道中；室內空氣被室內換熱風機α從機房內抽取經熱交換器Y降溫后送入室內；室外空氣被室外換熱風機β從機房外抽取經熱交換器Y 升溫后排到室外；熱交換器Y為翅片式換熱器，在其外表面中部通過鈑金隔斷上下兩側氣流，其銅管內充制冷劑。當熱交換器Y下端遇到高于制冷劑一定溫度的空氣時，制冷制會發生相變，變成氣體，由下部遷移至上部。當熱交換器Y上端，遇到低于制冷劑一定溫度的空氣時，制冷制會發生相變，變成液體，由上部遷移至下部。如此不斷循環，實現熱交換，將室外冷空氣中的冷量傳遞到機房內。參見圖3Α、圖3Β，示出了一種被動式散熱墻，其包括內墻Α、外墻B、風口 C、防雨罩 D、電動密閉閥Ε，其中內墻A為單層金屬板，具有良好的導熱性能；外墻B采用保溫夾芯板，具有良好的隔熱性能；內墻A與外墻B之間留一定的間隙，可以保證一定的流量通過； 在外墻B上下對稱開兩個通長風口 C1、C2，且風口 C1，C2上分別設置電動密閉閥E1、E2，兩個風口 Cl和C2中心間距大于墻體高度的4/5。在風口 Cl和C2外部設置防雨罩D，以便確保下雨時不會進水。當空氣溫度高于機房內預設溫度時，被動式散熱墻上的密閉閥E關閉，確保室外空氣的熱量被隔斷在外墻B以外。當空氣溫度低于機房內預設溫度時，被動式散熱墻上的密閉閥E1、E2開啟，將室外空氣引入內墻A與外墻B之間的間隙，使機房墻體保溫層失效。 通過內墻A將機房內的熱量傳遞給空氣，冷空氣受熱產生自然對流，使冷空氣充下層風口 Cl進入，升溫后的空氣從上層風口 C2流出，不斷將空氣的冷量傳入機房內。綜上所述，本發明實施例將壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻整合于所述一體化基站機房中，可以有效地調節室內空氣溫度，其中所述壓縮制冷空調裝置將機房中的熱量排到空氣中，承擔機房空調降溫過程中所需要的冷量；所述主動式散熱裝置通過換熱器的能量傳遞從空氣中取冷，當機房內預設溫度高于空氣溫度，且達到一定數值時提供空調系統降溫過程中所需要的冷量；被動式散熱墻的作用是對前兩個裝置的能力補償，當空氣溫度低于機房內預設溫度時，被動式散熱墻開啟，使機房墻體保溫層失效，將空氣的冷量傳入機房內；所述自動控制系統實現對各裝置的協調。該系統通過將空氣能可再生能源加以利用，克服了現有機房技術對壓縮制冷空調裝置單一應用而造成一次能源耗費問題。以上對所公開的實施例的說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種節能型一體化通信基站機房，安裝有壓縮制冷空調裝置，用以作為機房室內降溫的主冷源，其特征在于，還安裝有主動式散熱裝置及被動式散熱墻，用以作為機房室內降溫的輔助冷源；所述主動式散熱裝置安裝在機房側墻開口內；所述被動式散熱墻作為機房的某面側墻或全部側墻，構成機房圍護結構的一部分；所述壓縮制冷空調裝置、所述主動式散熱裝置和所述被動式散熱墻的動力部件分別接至自動控制系統，用以根據預設控制策略相應控制三者開啟/閉合。
2.如權利要求1所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，為拼裝式一體化機房，由底架、頂板、底板、四周側板及門板拼接組裝而成，所述底架、頂板、底板、四周側板及門板的板材分別為保溫夾芯板，所述夾芯板的內外層面板采用金屬板或復合材料板。
3.如權利要求1所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述壓縮制冷空調裝置包括由風機和蒸發器組成的室內機和由壓縮機、冷凝器、冷凝風機及鈑金和制冷配件組成的室外機，所述室內機安裝于機房內部，所述室外機安裝于機房外部，所述室內機和所述室外機之間通過冷媒管道連接。
4.如權利要求1所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述主動式散熱裝置包括室內換熱風機、室外換熱風機和熱交換器，所述室內換熱風機和所述室外換熱風機分別位于所述熱交換器的兩側通道內，用于使室內空氣由所述室內換熱風機抽取并經所述熱交換器降溫后送入室內，以及室外空氣由所述室外換熱風機抽取并經所述熱交換器升溫后排到室外。
5.如權利要求4所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述熱交換器為顯熱管換熱器。
6.如權利要求5所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述熱管換熱器為翅片式換熱器，其外表面的中部通過鈑金隔斷開來，內部充有冷媒。
7.如權利要求1所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述被動式散熱墻由內外層墻體組成，其中外層墻體采用保溫夾芯板，內層墻體采用金屬板，內外層墻體之間留有間隙。
8.如權利要求7所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，外層墻體上對稱開設分別安裝有電動密閉閥的上、下風口，所述上、下風口中心的間距大于墻體高度的4/5。
9.如權利要求8所述的節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述上、下風口的外部分別設置有防雨罩。
10.如權利要求1 9任一項所述節能型一體化通信基站機房，其特征在于，所述壓縮制冷空調裝置、所述主動式散熱裝置和所述被動式散熱墻三者之間在同時投入工作時采用并聯模式，所述主動式散熱裝置和所述被動式散熱墻的開啟/關閉以室外空氣溫度是否低于預設環境溫度為條件進行控制，所述被動式散熱墻開啟能夠保證機房內溫度時，僅開啟該被動式散熱墻。
全文摘要
本發明實施例公開一種節能型一體化通信基站機房，它將壓縮制冷空調裝置、主動式散熱裝置、被動式散熱墻整合于節能型一體化通信基站機房中壓縮制冷空調裝置將機房中熱量排到大氣中，以承擔機房空調降溫過程中所需冷量；主動式散熱裝置通過換熱器的能量傳遞從空氣中取冷，當機房內設定溫度高于大氣溫度且達到一定數值時提供空調系統降溫過程中所需冷量；被動式散熱墻的作用是對前兩個裝置的能力補償，當大氣溫度低于機房內設定溫度時，被動式散熱墻開啟以使機房墻體保溫層失效，將大氣的冷量傳入機房內；通過自動控制系統實現對各裝置的協調，可將空氣能再生能源加以利用，克服現有機房技術對壓縮制冷空調裝置單一應用而造成一次能源耗費問題。
文檔編號F24F1/00GK102561749SQ20121007570
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者侯東明, 王四海, 王聰 申請人:廣州同方瑞風空調有限公司