基於空氣的地熱冷卻維護系統的製作方法

2023-10-10 08:44:49 1

專利名稱：基於空氣的地熱冷卻維護系統的製作方法
基於空氣的地熱冷卻維護系統
相關申請案的交叉參考本發明要求2010年11月3日由佩德羅 費爾南德斯等人遞交的發明名稱為「用於電信系統的地下換熱器溫度控制系統」的第61/409，810號美國臨時專利申請案的在先申請優先權，該在先申請的內容以全文引入的方式併入本文本中。
關於由聯邦政府資助的研發的聲明不適用。
參考縮微膠片附錄不適用。
背景技術：
節能策略是電信運營商和政府優先考慮的事情之一。具體而言，冷卻技術對電信設備的總體電能消耗有很大影響，而且冷卻技術需要優化，以便提高總體性能、降低資本支出(CAPEX) /運營成本(OPEX)，並且降低環境影響。電子設備對運作環境溫度的要求通常較為嚴格。如果電子設備在運作時放熱，且放出的熱量聚集在設備周圍的環境中，那麼電子設備的運作環境溫度便會升高。當運作環境溫度升高到超過某一閾值時，電子設備可能無法正常工作。因此，通常會為電子設備配備制冷機構、空調或其他冷卻設備。類似地，如果環境溫度過低，則電子設備的運作也將受影響。因此，可能需要對置於低溫環境中的電子設備加熱。針對中小功率的室外設備，可實施自然冷卻方案。為了提高室外機櫃的冷卻能力，並降低室外設備 的功耗水平，可在現有室外設備的頂部設置絕熱層和/或遮陽罩。此外，室外機櫃可採用波狀壁結構，從而有效地增加散熱區域，進而提高室外機櫃的自然熱交換能力。由耗能設備加熱的空氣常常在機櫃內部循環，而且熱量經由機櫃的壁與外部環境進行交換，以維持布置在機櫃內部的設備的正常運作溫度。由於所設計的電子設備功能日益強大而且電子部件數量日益增加，因此，對提高電子設備的冷卻能力(例如，在環境友好和節能的前提下)的需求也逐漸增加。

發明內容
在一項實施例中，本發明包括一種系統，所述系統包含電信實用機櫃以及用於所述電信實用機櫃的基於空氣的地熱冷卻系統。所述系統還包含用於所述基於空氣的地熱冷卻系統的洩漏檢測器。在另一項實施例中，本發明包括一種方法，所述方法包含檢測基於空氣的地熱冷卻系統中是否發生洩漏。所述方法還包含響應於洩漏檢測，啟動用於所述基於空氣的地熱冷卻系統的液泵。從結合附圖和權利要求書進行的以下詳細描述中將更清楚地理解這些和其他特徵。


為了更完整地理解本發明，現在參考以下結合附圖和詳細描述進行的簡要描述，其中相同參考標號表不相同部分。圖1A示出根據本發明的一項實施例的系統。圖1B示出圖1A的系統的局部視圖，其中示出了氣流。圖1C示出圖1A的系統的另一局部視圖，其中示出了氣流。圖1D到圖1G示出根據本發明的一項實施例的用於圖1A的系統的電池底座布置。圖1H和圖1I不出根據本發明的一項實施例的用於圖1A的系統的另一電池底座布置。圖1J示出根據本發明的一項實施例的用於基於空氣的地熱冷卻系統的改進布置。圖2A示出根據本發明的一項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統。圖2B示出根據本發明的一項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統，其中熱交換管道採用V形布置。圖3A和圖3B不出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統。圖4A和圖4B不出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統。圖4C到圖4F示出根據本發明的多項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統的布置，其中該系統具有受影響土壤體積的近似值(approximation )。圖4G和圖4H示出根據本發明的多項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統的六件(six-pack)布置。圖41示出根據本發明的一項實施例的用於相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統的位置平面圖。圖5A到圖5C示出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統。圖6示出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統。圖7A示出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統。圖7B到圖7D示出與電信實用機櫃一起使用的圖7A的基於空氣的地熱冷卻系統。圖8示出根據本發明的一項實施例的系統，該系統具有與基於空氣的地熱冷卻系統一起使用的升高的電信實用機櫃。圖9示出不同基於空氣的地熱冷卻系統的運作空間曲線圖。圖10示出根據本發明的一項實施例的用於電信實用機櫃的方法。圖11示出根據本發明的一項實施例的用於維護基於空氣的地熱冷卻系統的方法。
具體實施例方式首先應理解，儘管下文提供一項或多項實施例的說明性實施方案，但所揭示的系統和/或方法可使用任何數目的技術來實施，不管該技術是當前已知還是現有的。本發明決不應限於下文所說明的說明性實施方案、附圖和技術，包括本文所說明並描述的示例性設計和實施方案，而是可在所附權利要求書的範圍以及其等效物的完整範圍內進行修改。本文揭示的是布置成具有基於空氣的地熱冷卻的電信實用機櫃。所揭示的基於空氣的地熱冷卻利用相對於地上溫度的地下溫度(例如，夏天時地下溫度比地上溫度低，但冬天時地下溫度比地上溫度高)，以便為電氣設備提供獨立的集成式熱交換系統。運作時，電信實用機櫃內的電子設備所產生的熱負荷通過以下方式消散:通過安裝在地下的基於空氣的地熱冷卻系統使空氣在電信實用機櫃內循環。具體而言，電信實用機櫃內的設備所產生的熱空氣會流過基於空氣的地熱冷卻系統，接著返回到電信實用機櫃，這時空氣溫度已降低。所揭示的技術可大大降低運作成本、維護成本，並且減少冷卻電信實用機櫃對環境中的影響。圖1A示出根據本發明的一項實施例的系統100。如圖1A所示，系統100包含電信實用機櫃102以及用於電信實用機櫃102的基於空氣的地熱冷卻系統104。基於空氣的地熱冷卻系統104可安裝在，例如，土壤130中，與電信實用機櫃102隔開。在基於空氣的地熱冷卻系統104安裝之後，電信實用機櫃102與基於空氣的地熱冷卻系統104對準，從而使得電信實用機櫃102與基於空氣的地熱冷卻系統104之間可能產生氣流。根據至少一些實施例，電信實用機櫃102包括多個室，例如，設備室、電源室和配線室。如本文所述，那些產生熱量的電信實用機櫃102的室(例如，設備室、電源室等)可進行布置，使得用於每個產熱室的氣流循環穿過基於空氣的地熱冷卻系統104。圖1B示出圖1A的系統100的局部視圖，其中示出了氣流。在圖1B中，暴露出電信實用機櫃102的導管側(例如，通過移除或省略蓋來暴露)。如圖所示，電信實用機櫃102包含熱負荷室106，其容納產生熱量的電氣設備。運作時，熱負荷室106內的熱空氣穿過引氣導管108，進入基於空氣的地熱冷卻系統104的進氣導管118。在至少一些實施例中，弓丨氣導管108和進氣導管118對應於隔開的導管，所述隔開的導管形成通暢的通氣道，以便於熱空氣從電信實用機櫃102被引入到基於空氣的地熱冷卻系統104。例如，柔性連接系統112可用於連接引氣導管108和進氣導管118。此外或作為替代，引氣導管108和進氣導管118中的至少一者為可為柔性的，和/或可設計成部分地裝配在另一者內(例如，引氣導管108可略小於進氣導管118，反之亦然)。類似地，電信實用機櫃102的排氣導管110和基於空氣的地熱冷卻系統104的回氣導管120可對應於隔開的導管，所述隔開的導管形成通暢的通氣道，以便於冷卻空氣從基於空氣的地熱冷卻系統104返回到電信實用機櫃102。同樣，柔性連接系統112可用於連接排氣導管110和回氣導管120。此外或作為替代，排氣導管110和回氣導管120中的至少一者可為柔性的，和/或可設計成部分地裝配在另一者內(例如，排氣導管110可略小於回氣導管120，反之亦然)。在圖1B中，熱空氣從進氣導管118循環到基於空氣的地熱冷卻系統104的輸入/輸出(I/O)歧管114。在至少一些實施例中，I/O歧管114由板126或其他構件分為兩個室，本文中稱為「歧管進氣室」122和「歧管回氣室」124。在圖1B中，熱空氣穿過歧管進氣室122，進入熱交換管道或管路116，其中因熱交換管道116與土壤接觸而發生地熱冷卻。空氣循環經過穿過熱交換管道116的通道並進行冷卻，然後穿過I/O歧管114的歧管回氣室124，經由回氣導管120和排氣導管110前往電信實用機櫃102。圖1C示出圖1A的系統100另一局部視圖，其中示出了氣流。具體而言，圖1C的視圖示出電信實用機櫃102的相反側，從而暴露出熱負荷室106。如圖所示，氣流109 (表示熱空氣)穿過熱負荷室106中的間隔107到達引氣導管108，所述引氣導管通過隔板等而至少部分與熱負荷室106隔開。進入引氣導管108的氣流109循環至基於空氣的地熱冷卻系統104的進氣導管118和I/O歧管114 (例如，歧管進氣室122)。穿過基於空氣的地熱冷卻系統104的空氣經冷卻，並經由I/O歧管114 (例如，歧管回氣室124)和回氣導管120返回到電信實用機櫃102。在圖1C中，氣流111 (表示冷卻空氣)經由排氣導管110進入熱負荷室106，所述排氣導管在圖1C中不可見。在至少一些實施例中，設置回氣風扇113，以促進基於空氣的地熱冷卻系統104與電信實用機櫃102的熱負荷室106之間的空氣循環。通過熱負荷室106與基於空氣的地熱冷卻系統104之間的空氣循環，熱負荷室106中的空氣溫度維持在合適的閾值。例如，與電信實用機櫃102 —起使用的特定基於空氣的地熱冷卻系統104可具有預定的冷卻能力，而且經選擇以將熱負荷室106中的空氣溫度維持在預定閾值以下。因此，具有不同冷卻能力的基於空氣的地熱冷卻系統可與具有不同冷卻要求的不同電信實用機櫃相匹配。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統104還可包括布置在空氣循環迴路中的散熱器。散熱器可包含延伸到土壤或地下水中的材料，而且由高密度聚乙烯(HDPE)、陶器、不鏽鋼或外表面上塗有塑料或聚脲的成形材料製成。圖1D到圖1I示出用於系統100的電池底座布置140A和140B。具體而言，圖1D示出電池底座布置140A的俯視圖，圖1E示出電池底座布置140A的正視圖，圖1F示出與電池底座布置140A相關的底板150，圖1G示出電池底座布置140A的側視圖，圖1H示出處於冷卻狀態期間的電池底座布置140B的俯視圖，以及圖1I示出處於加熱狀態期間的電池底座布置140B的俯視圖。在圖1D中，針對電池底座布置140A示出包含多個電池142A到142D的電池室141。為了冷卻電池室141，氣流導管144存在於排氣室110內，而且耦接到電池室141。氣流導管144與排氣室110的任何連接處均進行密封，從而防止來自基於空氣的地熱冷卻系統104的冷卻空氣發生洩漏。在至少一些實施例中，氣流導管144存在於排氣室110內的那部分包含熱交換盤管(即，散熱器)146，從而有助於對前往電池室141的氣流進行冷卻。一個或多個風扇148還可沿著氣流導管144設置，以便對進入電池室141的氣流進行控制。如圖1E所示，來自氣流導管144的冷卻空氣可在靠近底座的位置進入電池室141，其中風扇148控制氣流。在靠近電池室141的頂部的位置，熱空氣進入氣流導管144，而且在再次進入電池室141之前，往回循環穿過排氣室110和熱交換盤管146。如圖1F和圖1G所示，電池142A到142D放置在電池底板150上，所述電池底板促進空氣經由氣孔152而在電池下方、之間或周圍循環。在圖1H和圖1I中，示出了電池底座布置140B，其中有可能出現冷卻狀態和加熱狀態。具體而言，圖1H示出處於冷卻狀態期間的電池底座布置140B，而圖1I示出處於加熱狀態期間的電池底座布置140B。為了對電池室141中的電池142A到142D進行冷卻或加熱，氣流導管145延伸穿過排氣室110和引氣室108。氣流導管145與排氣室110和引氣室108的任何連接處均進行密封，從而防止來自基於空氣的地熱冷卻系統104的空氣發生洩漏。雖然僅示出一個氣流導管145，但應理解，可使用兩個隔開的氣流導管來代替一個氣流導管。在電池底座布置140B中，閥154可控制何時採用冷卻狀態或加熱狀態。例如，閥154可對進入電池室141的熱空氣或冷卻空氣的氣流進行控制，方式為讓氣流從氣流導管145的加熱側(對應於存在於引氣導管108中的那部分)進入電池室141，但不讓氣流從氣流導管145的冷卻側(對應於存在於排氣導管110中的那部分)進入電池室141，反之亦然。在至少一些實施例中，氣流導管145存在於排氣室110內的那部分包含熱交換盤管146A，從而有助於對前往電池室141的氣流進行冷卻。類似地，氣流導管145存在於引氣室108內的那部分包含熱交換盤管146B，從而有助於對前往電池室141的氣流進行加熱。一個或多個風扇148還可沿著氣流導管145設置，以便與閥154 —起對進入電池室141的氣流進行控制。圖1J示出根據本發明的一項實施例的用於基於空氣的地熱冷卻系統的改進布置160。在圖1J中，電信實用機櫃161先前已在不具有基於空氣的地熱冷卻系統的情況下進行安裝。改進布置160安裝基於空氣的地熱冷卻系統166而不是移除電信實用機櫃161，這樣，先前安裝的電信實用機櫃161和底座168發生偏移。為了使電信實用機櫃161與基於空氣的地熱冷卻系統166之間能夠進行空氣循環，使用柔性導管163和164。在將柔性導管163和164連接在電信實用機櫃161中的通氣道與基於空氣的地熱冷卻系統166之間後，可安裝蓋162，以保護柔性導管163和164。應理解，改進布置160可涉及對電信實用機櫃161的機箱(chassis)進行修改,從而提供通氣道,便於空氣經由柔性導管163和164在電信實用機櫃161與基於空氣的地熱冷卻系統166之間循環。圖2A示出根據本發明的一項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統200A。如圖所示，基於空氣的地熱冷卻系統200A包含輸入/輸出(I/O)導管206，其可對應於針對圖1B和圖1C所述的進氣導管118和回氣導管120。I/O導管206在電信實用機櫃與基於空氣的地熱冷卻系統200A的地下部件之間提供氣流接口。在至少一些實施例中，I/O歧管204位於I/0導管206與熱交換管道202之間。I/O歧管204分成(例如，由隔板208分成)歧管進氣室210和歧管回氣室212。歧管進氣室210將從電信實用機櫃接收到的熱空氣進一步向地下導向熱交換管道202。因熱交換管道202與地下土壤接觸而對所循環的熱空氣進行冷卻。如圖所示，各個熱交換管道202形成迴路，從而使得每個熱交換管道202的一端耦接到歧管進氣室210，且另一端耦接到歧管回氣室212。在至少一些實施例中，I/O歧管204確保每個熱交換管道202接收相同量的氣流，因此在空氣循環期間，基於空氣的地熱冷卻系統200A的摩擦損耗量可減少。此外，I/O歧管204使得基於空氣的地熱冷卻系統200A能夠提供足夠的流量，即使在空氣循環速度較慢的情況下也能如此(從而降低功率消耗和噪音水平)。具體而言，降低了與基於空氣的地熱冷卻系統200A —起實施的風扇/鼓風機的旋轉速度和/或數目，從而提高冷卻性能係數(COP)並降低噪音水平(與其他電信實用機櫃冷卻方案相比)。圖2B示出根據本發明的一項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統2B，其中熱交換管道採用V形布置。如圖所示，基於空氣的地熱冷卻系統200B包含I/O歧管204、I/O導管206、隔板208、歧管進氣室210，以及歧管回氣室212，這些部件實質上採用與圖2A所示的基於空氣的地熱冷卻系統200A的那些部件類似的方式布置。基於空氣的地熱冷卻系統200A與基於空氣的地熱冷卻系統200B之間的不同之處在於，熱交換管道222A和222B成角形(倒V形)布置。換言之，與如圖2A所示的熱交換管道202實質上垂直設置不同，用於基於空氣的地熱冷卻系統200B的熱交換管道222A和222B設置成實質上呈倒V形布置，從而使熱交換管道222A和222B的底端比熱交換管道222A和222B的頂部實質上水平分開得更遠。採用這種方式布置熱交換管道222A和222B會減少熱交換管道222A與222B之間的熱交換(與使用實質上垂直的熱交換管道布置相比)，因為增加了供熱量釋放用的土壤的體積。雖然僅示出兩個熱交換管道222A和222B，但應理解，額外的熱交換管道可類似地採用V形布置而成角形。在至少一些實施例中，例如針對管道222A和222B所示的那些成角形的熱交換管道或者可採用以下方式布置:3角錐布置、4角錐布置或圓錐形布置，以便通過增加熱交換管道之間土壤量來減少熱交換管道之間的熱交換。圖3A和圖3B不出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統300。具體而言，圖3A示出基於空氣的地熱冷卻系統300的截面圖，圖3B示出基於空氣的地熱冷卻系統300的等距視圖。如圖3A和圖3B所示，基於空氣的地熱冷卻系統300包含先前所述的進氣導管118和回氣導管120。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統300意圖安裝在一個洞中，使得只有進氣導管118和回氣導管120高於土壤線。在基於空氣的地熱冷卻系統300安裝之後，通過將電信實用機櫃的通氣道(例如，圖1B中的引氣導管108和排氣導管110)與進氣導管118和回氣導管120耦接(即，形成空氣循環迴路)，電信實用機櫃(例如，機櫃102)可與基於空氣的地熱冷卻系統300成整體。基於空氣的地熱冷卻系統300還包含I/O歧管板302，其在進氣導管118和回氣導管120與多個熱交換管道之間形成通氣道。具體而言，用於基於空氣的地熱冷卻系統300的多個熱交換管道包括外部熱交換管道304以及位於外部熱交換管道304內部的內部熱交換管道306。如圖所示,外部熱交換管道304比內部熱交換管道306進一步向地下延伸，並且直接耦接到I/O歧管板302和底板312。同時，內部熱交換管道306位於外部熱交換管道304內，而且未直接耦接到I/O歧管板302或底板312。在基於空氣的地熱冷卻系統300中，外部熱交換管道304與內部熱交換管道306之間的間隔308形成用於空氣循環的通氣道。間隔308經過尺寸調整，例如，以將所循環的空氣壓力維持在預定範圍內。在基於空氣的地熱冷卻系統300的底座處，底板312耦接到外部熱交換管道104，而且經由回氣孔314將氣流導入回氣管道316。進入回氣管道316的空氣接著朝向土壤表面往回循環。在至少一些實施例中，回氣管道316包含偏移部分318，所述偏移部分使回氣管道316與回氣導管120對準。偏移部分318位於，例如，I/O歧管板302與內部熱交換管道306的頂端之間。在至少一些實施例中，絕緣套管310位於內部熱交換管道306與回氣管道316之間，以將回氣管道316與熱空氣隔開，所述熱空氣在外部熱交換管道304與內部熱交換管道306之間穿過。通過這種方式，回氣管道316中的氣流並未從流過間隔308的熱空氣中吸收很多熱量(如果吸收的話)，所述間隔位於外部熱交換管道304與內部熱交換管道306之間。圖4A和圖4B不出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統400。具體而言，圖4A示出基於空氣的地熱冷卻系統400的截面圖，圖4B示出基於空氣的地熱冷卻系統400的等距視圖。如圖4A和圖4B所示，基於空氣的地熱冷卻系統400包含先前所述的進氣導管118和回氣導管120。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統400意圖安裝在一個洞中，使得只有進氣導管118和回氣導管120高於土壤線。在基於空氣的地熱冷卻系統400安裝之後，通過將電信實用機櫃的通氣道(例如，圖1B中的引氣導管108和排氣導管110)與進氣導管118和回氣導管120耦接(即，形成空氣循環迴路)，電信實用機櫃(例如，機櫃102)可與基於空氣的地熱冷卻系統400成整體。在至少一些實施例中，I/O歧管402將回氣導管120和進氣導管118與熱交換管道404隔開。I/O歧管402有助於確保熱交換管道404接收相同量的氣流，而且存在足夠的流量，即使在空氣循環速度較慢的情況下也是如此。I/O歧管402由回氣管道316分開，從而使回氣管道316外部的氣流導向熱交換管道404，而且回氣管道316內部的氣流導向回氣導管120。在至少一些實施例中，回氣管道316的偏移部分318存在於I/O歧管402中，用於將回氣管道316與回氣導管120對準。基於空氣的地熱冷卻系統400的熱交換管道404圍繞回氣管道316間隔開，而且與土壤接觸，以使循環穿過熱交換管道404的熱空氣的熱量能夠傳遞到土壤。在基於空氣的地熱冷卻系統400的底座處，底座歧管室412在熱交換管道404與回氣管道316之間提供通氣道。空氣到達基於空氣的地熱冷卻系統400的底座歧管室412後，經由回氣孔314進入回氣管道316，而且朝向土壤表面往回循環。在基於空氣的地熱冷卻系統400中，多個熱交換管道404在I/O歧管402與底座歧管室412之間布置成徑向結構。此種布置為傳送熱空氣的熱交換管道404提供更多的土壤接觸。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統400將單個回氣管道316用於該基於空氣的地熱冷卻系統400的中間，所述單個回氣管道比熱交換管道404大。用於基於空氣的地熱冷卻系統400的回氣管道布置將氣壓維持在所需的範圍內，而且與熱交換管道404間隔開，以減少從熱交換管道到回氣管道316的熱傳遞。較大的回氣管道316還提供方便的維護通道，以便於在基於空氣的地熱冷卻系統400的底座處安裝、定位或移除設備。此類設備的實例包括，但不限於，檢查相機、井泵部件和/或液體傳感器。圖4C到圖4F示出根據本發明的多項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統的布置，其中該系統具有用於受影響土壤體積的近似值。在圖4C中，布置421示出基於空氣的地熱冷卻系統401，其具有直徑約2英尺且深度約40英尺的地熱系統。基於空氣的地熱冷卻系統401的運作產生的受影響土壤體積對應於土壤圓柱(soil cylinder)420,所述土壤圓柱的深度為約40英尺，直徑為約12英尺(即，受影響的土壤從基於空氣的地熱冷卻系統401的熱交換管道向外延伸約6英尺)。基於空氣的地熱冷卻系統401與土壤圓柱420相結合單獨提供約1100瓦的冷卻能力(不考慮電信實用機櫃容量的冷卻能力)。在圖4D中，布置423示出土壤圓柱422，其對應於80英尺的基於空氣的地熱冷卻系統。如圖所示，土壤圓柱422深度為約80英尺，直徑為約12英尺。因此，與布置421的土壤圓柱420相比，布置423的土壤圓柱422的深度是其兩倍。如在布置423中，將基於空氣的地熱冷卻系統和受影響的土壤圓柱422的深度加倍，可將冷卻能力提高約60% (與布置421相比)。因此，布置423提供約1700瓦的冷卻(與用於圖4C的布置421的1100瓦相比)。同時，為了與布置421維持相同氣流，布置423的風扇功率要求大約加倍。在圖4E中，布置425示出相鄰的土壤圓柱424和426，它們對應於相鄰的40英尺基於空氣的地熱冷卻系統。如圖所示，每個相鄰土壤圓柱424和426的深度為約40英尺，直徑為約12英尺。通過適當地間隔開相鄰的土壤圓柱424和426 (相鄰但不重疊)，相鄰的土壤圓柱424和426之間的熱交換得以最小化，從而使圖4E的布置425的總冷卻能力為約2200瓦(S卩，圖4C的布置421的冷卻能力的兩倍)。同時，與圖4C的布置421的風扇功率要求相比，圖4E的布置425的風扇功率要求大約加倍。
在圖4F中，布置429示出相鄰的土壤圓柱428和430，它們對應於80英尺的基於空氣的地熱冷卻系統。如圖所示，每個相鄰土壤圓柱428和430的深度為約80英尺，直徑為約12英尺。通過適當地間隔開相鄰的土壤圓柱428和430 (相鄰但不重疊)，相鄰土壤圓柱428和430之間的熱交換得以最小化，從而使圖4F的布置429的總冷卻能力為約3400瓦(即，圖4D的布置423的冷卻能力的兩倍)。同時，與圖4D的布置423相比，布置429的風扇功率要求大約加倍。在圖4G中，示出相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F以及對應的土壤圓柱432A到432F的「六件」布置431。每個相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F以及對應的土壤圓柱432A到432F可具有約40英尺或80英尺的深度。此外，每個土壤圓柱432A到432F具有約12英尺的直徑。通過適當地間隔開相鄰的土壤圓柱432A到432F (相鄰但不重疊)，相鄰的土壤圓柱432A到432F之間的熱交換得以最小化，從而使圖4G的布置431的總冷卻能力為40英尺單元約6600瓦且80英尺單元約10200瓦。在圖4H中，示出相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F以及對應的土壤圓柱432A到432F的另一「六件」布置435。六件布置435包括相同的基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F以及土壤圓柱432A到432F，如針對圖4G的六件布置431所揭示。此外，圖4H的六件布置435使用導管436和438A到438C，以將基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F中的至少一些系統連接在一起。導管436和438A到438C促進基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F之間的空氣循環，從而使六件布置435的能力更均勻地分布，而且可被導向設備連接器440。設備連接器440的位置可變化，而且可與用於每個基於空氣的地熱冷卻系統434A到434F的單獨I/O導管隔開。雖然圖4C到圖4H示出針對成比例的基於空氣的地熱冷卻系統的若干布置，但是應理解，也可能有其他布置。針對圖4C到圖4H的布置所述的深度、直徑、受影響土壤形狀，以及冷卻能力僅僅是示例性的，而且並不將本發明的實施例限於任何特定的深度、直徑、受影響土壤形狀，以及冷卻能力。圖41示出根據本發明的一項實施例的用於相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統的位置平面圖450。對於位置平面圖450，每個基於空氣的地熱冷卻系統佔據2英尺的洞452A到452D，而且與相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統間隔開約6英尺。通過位置平面圖450，估計每個基於空氣的地熱冷卻系統和對應的電信實用機櫃使用100CFM的空氣(約8瓦的功率)來提供700到1500瓦的冷卻。圖5A到圖5C不出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統500。具體而言，圖5A示出基於空氣的地熱冷卻系統500的截面圖，圖5B示出基於空氣的地熱冷卻系統500的等距視圖，其中電信實用機櫃設備506被降低且覆蓋，且圖5C示出基於空氣的地熱冷卻系統500的等距視圖，其中電信實用機櫃設備506未被覆蓋且升高。基於空氣的地熱冷卻系統500與基於空氣的地熱冷卻系統200、300和400不同，因為基於空氣的地熱冷卻系統500包括用於電信實用機櫃設備506的空間,所述電信實用機櫃設備位於基於空氣的地熱冷卻系統500的可密封地下歧管室501的內部。在基於空氣的地熱冷卻系統500中，不存在地上電信實用機櫃。此外，電信實用機櫃設備506可省略與地上電信實用機櫃有關的至少一些封裝材料。在圖5A到圖5C中，歧管室501下方的部件對應於基於空氣的地熱冷卻系統400的I/O歧管402下方的部件。因此，不會對這些部件做進一步的描述。在至少一些實施例中，提升架508與歧管室501形成整體，以便於將電信實用機櫃設備506降低到歧管室501中，隨後將相同設備506提升到歧管室501之外(例如,用於維修)。在歧管室501的底座處,I/O歧管502為熱交換管道404提供通氣道。I/O歧管402有助於確保每個熱交換管道404接收相同量的氣流，而且存在足夠的流量，即使在空氣循環速度較慢的情況下也是如此。循環穿過熱交換管道404和回氣管道316的空氣由歧管室501內部的回氣歧管504接收。在至少一些實施例中，回氣歧管504包含至少一個風扇505，用於對基於空氣的地熱冷卻系統500的空氣循環速率進行控制。穿過回氣歧管504的氣流由電信實用機櫃設備506接收，所述電信實用機櫃設備位於完成空氣循環迴路的室內。密封后，歧管室501成為用於基於空氣的地熱冷卻系統500的空氣循環迴路的一部分。在圖5A和圖5B中，示出防水蓋510，所述防水蓋用來覆蓋歧管室501及其容納的東西。防水蓋510可與鎖環512等相配，如圖5B所示。在圖5C中，防水蓋510已移除，而且提升架508示為處於升高位置，這允許接近電信實用機櫃設備506。基於空氣的地熱冷卻系統104、200、300、400和500的實施例對應於熱交換管道的垂直配置。此類垂直配置的好處在於:相對於其他配置，受這種基於空氣的地熱冷卻系統的安裝和使用影響的表面區域較小。此外，用於垂直配置的安裝深度利用越來越低的地下周圍溫度。因此，如在基於空氣的地熱冷卻系統104、200、300、400和500中，熱交換管道的垂直配置比熱交換管道的水平配置更有效(即，提供相同冷卻能力需要的材料更少)。由於位置限制、巖層和/或其他挖掘困難，基於空氣的地熱冷卻系統(例如，系統104、200、300、400和500)的垂直配置並不總是可能的。在這些情況下，熱交換管道可使用淺層水平配置。圖6示出根據本發明的一項實施例的另一基於空氣的地熱冷卻系統600，其中基於空氣的地熱冷卻系統600使用熱交換管道604的水平配置。如圖所示，基於空氣的地熱冷卻系統600包含先前所述的進氣導管118和回氣導管120。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統600意圖安裝在一個洞中，使得只有進氣導管118和回氣導管120高於土壤線。在基於空氣的地熱冷卻系統600安裝之後，通過將電信實用機櫃的通氣道(例如，圖1B中的引氣導管108和排氣導管110)與進氣導管118和回氣導管120耦接(即，形成空氣循環迴路)，電信實用機櫃(例如，機櫃102)可與基於空氣的地熱冷卻系統600成整體。為了完成空氣循環迴路，進氣導管118耦接到進氣室602。空氣從進氣室602穿過多個熱交換管道604，進入回氣室606。如圖所示，熱交換管道604採用水平配置，而且與土壤接觸，以冷卻所循環的熱空氣。空氣從回氣室606循環回到回氣導管120。熱交換管道604的數量、形狀、尺寸和布置可根據所需的冷卻能力和效率考慮而變化。此外，供基於空氣的地熱冷卻系統600安裝到其中的洞的深度和形狀可根據基於空氣的地熱冷卻系統600的尺寸和形狀而變化。圖7A不出根據本發明的一項實施例的基於空氣的地熱冷卻系統700的另一項實施例。如圖7A所示，基於空氣的地熱冷卻系統700包含先前所述的進氣導管118和回氣導管120。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統700意圖安裝在一個洞中，使得只有進氣導管118和回氣導管120高於土壤線。在基於空氣的地熱冷卻系統700安裝之後，通過將電信實用機櫃的通氣道(例如，圖1B中的引氣導管108和排氣導管110)與進氣導管118和回氣導管120耦接(S卩，形成空氣循環迴路)，電信實用機櫃(例如，機櫃102)可與基於空氣的地熱冷卻系統700成整體。在至少一些實施例中，I/O歧管702將回氣導管120和進氣導管118與熱交換管道710隔開。I/O歧管702有助於確保每個熱交換管道710接收相同量的氣流，而且存在足夠的流量，即使在空氣循環速度較慢的情況下也是如此。I/O歧管702被分成(例如，被隔板704分成):歧管進氣室(用箭頭705表示)，用於將氣流從進氣導管118導入熱交換管道710中的一些熱交換管道；以及歧管回氣室(用箭頭707表示)，用於將循環穿過熱交換管道710的氣流往回導向回氣導管120。基於空氣的地熱冷卻系統700的熱交換管道710間隔開而且與土壤接觸，以使得能夠傳遞來自循環穿過熱交換管道710的熱空氣中的熱量。在基於空氣的地熱冷卻系統700的底座處，底座歧管室712在朝向基於空氣的地熱冷卻系統700的底座向下傳送空氣的熱交換管道710與朝向回氣導管120向上傳送空氣的其他熱交換管道710之間提供通氣道。換言之，熱交換管道710耦接在所分開的I/O歧管702與打開的底座歧管室712之間，以完成用於基於空氣的地熱冷卻系統700的空氣循環迴路。在至少一些實施例中，基於空氣的地熱冷卻系統700包含洩漏檢測維護管道706和/或泵接入維護管道708。洩漏檢測維護管道706從I/O歧管702上方的點向下延伸到底座歧管室712，而且使得能夠對底座歧管室712中的洩漏檢測傳感器進行安裝、維修和監測。例如，洩漏檢測器可用於檢測超過閾值量的液體何時聚集在底座歧管室712中。在這種情況下，泵啟動，經由泵接入維護管道708抽出液體。與洩漏檢測維護管道706類似，泵接入維護管道708從I/O歧管702上方的點向下延伸到底座歧管室712。泵接入維護管道708使得能夠對底座歧管室712中的泵部件進行安裝、維修和監測，如果基於空氣的地熱冷卻系統700中發生洩漏，則液體最有可能積聚在所述底座歧管室中。如圖所示，泵接入維護管道708延伸到底座歧管室712中的那部分包含孔，用來使液體從底座歧管室712流到土壤表面。圖7B到圖7D示出與電信實用機櫃701 —起使用的圖7A的基於空氣的地熱冷卻系統700。在圖7B中，電信實用機櫃701位於基於空氣的地熱冷卻系統700的上方，從而通過將進氣導管118與電信實用機櫃701的排氣導管718接合，以及將回氣導管120與電信實用機櫃701的引氣導管720接合，形成空氣循環迴路。具體而言，排氣導管718將熱空氣從熱負荷室703傳送到基於空氣的地熱冷卻系統700，而引氣導管720將冷卻空氣從基於空氣的地熱冷卻系統700傳送回到熱負荷室703。圖7B所示與基於空氣的地熱冷卻系統700有關的其他部件已針對圖7A描述，因此不會做進一步描述。在圖7C中，示出基於空氣的地熱冷卻系統700相對於電信實用機櫃701的定位。如圖7C所示，基於空氣的地熱冷卻系統700與電信實用機櫃701的熱負荷室703對準，從而有助於完成熱負荷室703與基於空氣的地熱冷卻系統700之間的空氣循環迴路。在圖7D中，從另一角度不出基於空氣的地熱冷卻系統700相對於電信實用機櫃701的定位。如圖7D所示，基於空氣的地熱冷卻系統700略偏離電信實用機櫃701，從而有助於接近洩漏檢測維護管道706和泵接入維護管道708。圖8示出根據本發明的一項實施例的系統800，該系統具有與基於空氣的地熱冷卻系統820 —起使用的升高電信實用機櫃802。升高的電信實用機櫃802安裝到，例如，架空平臺810上，所述架空平臺由從地面向上延伸的杆812支撐。通過架空平臺810，與地面或地下安裝相比，升高的電信實用機櫃802的安裝靈活性得以提高。為了便於將升高的電信實用機櫃802安裝到架空平臺810，升高的電信實用機櫃802可包括安裝接口部件813(例如，螺栓、緊固件、螺紋接口等)。在至少一些實施例中，升高的電信實用機櫃802容納設備804、功率調節和轉換部件806，或其他產生熱量的部件。升高的電信實用機櫃802中的熱空氣導向位於升高的電信實用機櫃802底座處的地熱冷卻空氣傳遞裝置808。地熱冷卻空氣傳遞裝置808耦接到將氣流導向地下的導管814，基於空氣的地熱冷卻系統820安裝在地下。如圖所示，導管814將氣流導向I/O歧管822的歧管進氣室側826。空氣從歧管進氣室側826循環穿過熱交換管道828中的一些熱交換管道，所述熱交換管道間隔開而且與土壤接觸，以使得能夠傳遞來自循環穿過熱交換管道828的熱空氣中的熱量。在基於空氣的地熱冷卻系統820的底座處，底座歧管室830在朝向基於空氣的地熱冷卻系統820的底座向下傳送空氣的熱交換管道828與朝向I/O歧管822的歧管回氣室側824向上傳送空氣的其他熱交換管道828之間提供通氣道。換言之，熱交換管道828耦接在所分開的I/O歧管822與打開的底座歧管室830之間，以完成用於基於空氣的地熱冷卻系統820的空氣循環迴路。氣流從歧管回氣室側824經由導管816導向升高的電信實用機櫃802。根據至少一些實施例，地熱冷卻空氣傳遞裝置808對穿過基於空氣的地熱冷卻系統820的空氣循環速率進行控制。例如，地熱冷卻空氣傳遞裝置808可對應於風扇，其中風扇的旋轉速度是可控制的(例如，風扇可處於「關閉」模式、半速模式、全速模式或其他速度)。升高的電信實用機櫃802還包含內部循環空氣傳遞裝置807，以促進氣流從熱空氣通道809回到熱負荷室811，所述熱負荷室中安置有設備804和功率調節部件806。換言之，內部循環空氣傳遞裝置807使熱空氣在熱空氣通道809與升高的電信實用機櫃802的內部之間循環。根據本發明的多項實施例，系統800的運作可結合用於地熱冷卻空氣傳遞裝置808和內部循環空氣傳遞裝置807的控制策略來描述。例如，控制策略可由控制模塊803實施，所述控制模塊與溫度傳感器(未示出)、地熱冷卻空氣傳遞裝置808以及內部循環空氣傳遞裝置807通信。在至少一些實施例中，環境空氣溫度(Ta)和參考溫度(Ttl)用作標準，以確定是否啟動地熱冷卻空氣傳遞裝置808和/或內部循環空氣傳遞裝置807。此外，可考慮可允許的設備溫度(Te)和最大設備溫度(Tmax)。如果TaXTtl,則控制模塊803啟動地熱冷卻空氣傳遞裝置808 (例如，全速)，而內部循環空氣傳遞裝置807不啟動。在設備804運作期間，控制模塊803監測並計算Te和Tmax。如果Te〈Tmax，則控制模塊803根據內置的旋轉速度調整策略來對地熱冷卻空氣傳遞裝置808的旋轉速度進行控制。如果Te>Tmax，則控制模塊803可使地熱冷卻空氣傳遞裝置808以全速運轉。如果T^Ttl而且Te〈Tmax，則控制模塊803可使用自然冷卻方案:使用電信實用機櫃內的內部空氣循環，從而使用升高的電信實用機櫃802的機櫃壁，以進行熱交換。這與來自基於空氣的地熱的氣流結合使用，以便在極其寒冷的時候進行額外加熱。
自然冷卻方案依據的可能是位於升高的電信實用機櫃802頂部的絕熱層和/或遮陽罩。此外，升高的電信實用機櫃802可採用波狀壁結構，從而增加散熱區域，進而增強升高的電信實用機櫃802的自然熱交換能力。通過使空氣在升高的電信實用機櫃802內循環，升高的電信實用機櫃802的壁與外部環境之間的自然熱交換得以提高。因此，在使用自然冷卻方案期間，控制模塊803啟動內部循環空氣傳遞裝置807(例如，全速)，而地熱冷卻空氣傳遞裝置808不啟動。如果Te>Tmax(S卩，自然冷卻方案無法將Te維持在Tmax以下)，則控制模塊803可一起啟動基於空氣的地熱冷卻系統820和自然冷卻方案。如果在使用自然冷卻方案和基於空氣的地熱冷卻系統820期間，Te<Tmax,則地熱冷卻空氣傳遞裝置808的旋轉速度會根據內置的旋轉速度調整策略進行調整。否則，控制模塊803使地熱冷卻空氣傳遞裝置808以全速運作。總而言之，基於對Te的監測並將其與預定Tmax值相比和/或基於對Ta的監測並將其與預定Ttl值相比，控制模塊803可選擇性地啟動基於空氣的地熱冷卻系統820、自然冷卻方案或這兩者。用於系統800的控制方案還可與地面電信實用機櫃一起使用。此外，選擇性地運作風扇以控制氣流循環速率可與本文所述的任一基於空氣的地熱冷卻系統一起使用。根據多項實施例，此類風扇受控制，從而使得用以運作基於空氣的地熱冷卻系統的功耗較為有效。換言之，風扇將僅根據需要運作，以維持電信實用機櫃內所需的溫度範圍。在至少一些實施例中，多餘的風扇用於地熱冷卻空氣傳遞裝置808和內部循環空氣傳遞裝置807中的每一者。多餘風扇的默認模式可能是，例如，一起以約半速或更小的速度運作。如果多餘的風扇中有一個風扇出現故障，則剩下的風扇會以更快的速度運作。圖9示出用於不同基於空氣的地熱冷卻系統的運作空間曲線圖900。曲線圖900表明在熱天，地下環境比地面溫度低達20 °F左右，具體取決於深度。類似地，曲線圖900表明在冷天，地下環境比地面溫度高達20 T，具體取決於深度。換言之，地下環境可用來維持穩定的溫度而且在熱天和冷天最有效(與平均情況相比)。如曲線圖900所示，地下溫度還根據土壤的溼度而變化。眾所周知，空氣溫度隨季節和時間而改變。在炎熱的季節，例如夏季，對可靠冷卻的需求因大氣溫度較高而增加。為了溫度穩定而實施本文所述的基於空氣的地熱冷卻系統在電池室中尤其有用，其中電池充電和放電特性取決於周圍溫度，而且維持穩定溫度可顯著延長電池壽命。如圖所示，水平運作空間902 (指代具有水平熱交換管道配置的地熱冷卻系統)在地下4到8英尺之間，其中溫度為約10 °F，比熱天的地面溫度低。同時，垂直運作空間904(指代具有垂直熱交換管道配置的地熱冷卻系統)在地下20到30英尺之間，其中溫度為約20 T，比熱天的地面溫度低。圖10示出根據本發明的一項實施例的用於電信實用機櫃的方法1000。方法1000包含將空氣從電信實用機櫃的熱負荷室排放到基於空氣的地熱冷卻系統(塊1002)。所述方法還包含將空氣從基於空氣的地熱冷卻系統引入到熱負荷室(塊1004)。在至少一些實施例中，經由柔性引氣導管和柔性排氣導管來進行如塊1002和塊1004中的排氣和引氣。方法1000還可包含額外的步驟,所述額外的步驟可單獨或一起實施。例如,在至少一些實施例中，方法1000可包含在排氣步驟(塊1002)之後且在引氣步驟(塊1004)之前使空氣穿過散熱器。此外，方法1000可包含選擇性地控制地熱冷卻空氣傳遞裝置和內部循環空氣傳遞裝置，以調整排氣步驟(塊1002)和引氣步驟(塊1004)的速率。此外，方法1000可包含選擇性地運作風扇，以基於環境空氣溫度測量值與預定的環境空氣溫度閾值的比較，調整排氣步驟(塊1002)和引氣步驟(塊1004)的速率。此外，方法1000可包含選擇性地運作風扇，以基於設備空氣溫度測量值與預定的設備空氣溫度閾值的比較，調整排氣步驟(塊1002)和引氣步驟(塊1004)的速率。如果確定設備空氣溫度高於預定閾值，則方法1000可使風扇以全速運作。此外，方法1000可包含運作位於熱負荷室中生熱電子設備下方的多餘風扇。在默認模式下，多餘的風扇可一起以約半速或更小的速度運作。此外，方法1000可包含運作排氣導管中的多個多餘風扇，所述排氣導管將空氣從基於空氣的地熱冷卻系統引導到電信實用機櫃的熱負荷室。圖11示出根據本發明的一項實施例的用於維護基於空氣的地熱冷卻系統的方法1100。方法1100包含檢測基於空氣的地熱冷卻系統中是否發生洩漏(塊1102)。方法1100還包含響應於檢測到的洩漏，啟動用於基於空氣的地熱冷卻系統的液泵(塊1104)。例如，洩漏檢測步驟(塊1102)可包含監測位於基於空氣的地熱冷卻系統的底座處的洩漏檢測器。此外或作為替代，洩漏檢測步驟(塊1102)可包含經由與對應於基於空氣的地熱冷卻系統的多個熱交換管道隔開的洩漏檢測器維護管道，監測位於基於空氣的地熱冷卻系統的底座處的洩漏檢測器。此外或作為替代，洩漏檢測步驟(塊1102)可包含經由對應於基於空氣的地熱冷卻系統的回氣管道，監測位於基於空氣的地熱冷卻系統的底座處的洩漏檢測器。此外或作為替代，洩漏檢測步驟(塊1102)可包含監測位於基於空氣的地熱冷卻系統的底座歧管室中的洩漏檢測器。同時，泵啟動步驟(塊1104)可包含啟動液泵，以便從基於空氣的地熱冷卻系統的底座中抽出液體。此外或作為替代，泵啟動步驟(塊1104)可包含經由與對應於基於空氣的地熱冷卻系統的多個熱交換管道隔開的泵接入維護管道，從基於空氣的地熱冷卻系統的底座中抽出液體。此外或作為替代，泵啟動步驟(塊1104)可包含經由對應於基於空氣的地熱冷卻系統的多個熱交換管道中的一個熱交換管道來抽出液體。此外或作為替代，泵啟動步驟(塊1104)可包含從基於空氣的地熱冷卻系統的底座歧管室中抽出液體。雖然所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統被描述成與電信實用機櫃一起使用，但是其他需要冷卻的電子設備將同樣受益。所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統的一些好處(與傳統冷卻系統相比)包括，但不限於，安裝佔地面積較小、設計可伸縮、構造更可靠、成本較低(CAPEX和0PEX)、功耗較低，以及噪音水平較低。雖然實施例可變化，但是所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統中的至少一些系統為電信實用機櫃提供高達1500瓦的冷卻能力。此外，所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統中的至少一些系統提供介於110與290之間的冷卻性能係數(C0P)。此外，所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統中的至少一些系統在噪音水平低於45dBA的情況下運作。此外，所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統中的至少一些系統具有小於5平方英尺的表面區域佔地面積。此夕卜，所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統中的至少一些系統延伸到地下20到40英尺的深度。此外，所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統中的至少一些系統包含用於空氣循環的風扇，其中風扇在60° C下超過150K小時的情況下較為可靠，而且支持單個風扇出現故障(即，提供多餘的風扇)。根據實施例，所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統的所有部件或其中一些部件(例如，歧管、熱交換管道、洩漏檢測維護管道、泵接入維護管道等)由高密度聚乙烯(HDPE)構造。HDPE部件熔合在一起，而且具有達到2英寸的壁厚度。所使用的HDPE類型可對應於根據ASTM D3350規範的PE3406/3608。雖然可使用其他材料，但是HDPE得益於-110° C到130° C的運作範圍、抗壓特性、化學惰性(碳氫化合物除外)，以及長達50年或更久的可靠性。此外，HDPE在熔合時保留完整的長度，而且無需塗漆或拋光(能直接安裝)。此外，可在使用留於適當位置的套管的地方完成對HDPE基於空氣的地熱冷卻系統的維修，所述套管熔融以接合兩個HDPE管道。例如，可在15分鐘左右完成對兩個3英寸的HDPE管道的準備和接合。在至少一些實施例中，進氣導管118和回氣導管120可由不鏽鋼而不是HDPE構造，而且用螺栓固定到基於空氣的地熱冷卻系統的I/O歧管上。取決於製造過程和/或安裝過程，可能進行變化。現有設備有助於針對所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統進行鑽洞。例如，使用現有的車載鑽機可在30分鐘左右鑽出直徑為24英寸的40英尺洞。雖然存在各種回填材料，但是至少一些所揭示的基 於空氣的地熱冷卻系統可在沒有特殊回填混合物的情況下進行安裝(即，土壤本身便足夠)。雖然垂直的洞用於安裝大多數所揭示的基於空氣的地熱冷卻系統，但是也可能有非垂直的洞布置。因此，在一些實施例中，可將傾斜的洞布置用於安裝所揭示的垂直式基於空氣的地熱冷卻系統。例如，針對相鄰的洞可使用倒V形布置，從而使對應的電信實用機櫃彼此靠近，但是相對應的基於空氣的地熱冷卻系統在地下遠離彼此延伸。在未採用倒V形洞布置的情況下，相鄰的基於空氣的地熱冷卻系統將在較大程度上影響彼此的冷卻能力。此類傾斜的洞布置可用來避免巖層和/或在表面處最小化電信實用機櫃之間的間隔，同時仍在相應的基於空氣的地熱冷卻系統之間提供足夠的地下間隔。本文揭示至少一項實施例，且所屬領域的技術人員作出的對所述實施例和/或所述實施例的特徵的變化、組合和/或修改在本發明的範圍內。因組合、合併和/或省略所述實施例的特徵而得到的替代實施例也在本發明的範圍內。在明確說明數值範圍或限制的情況下，此類表達範圍或限制應被理解為包括在明確說明的範圍或限制內具有相同大小的迭代範圍或限制(例如，從約為I到約為10包括2、3、4等；大於0.10包括0.11,0.12,0.13等)。例如，只要揭示具有下限R1和上限Ru的數值範圍，則特別揭示落入所述範圍內的任何數字。具體而言，特別揭示所述範圍內的以下數字=R=Rfl^(Ru-R1)，其中k是從1%到100%
以 1% 增量遞增的變量，即，k 是 1%、2%、3%、4%、5%、......、50%、51%、52%、......、95%、96%、97%、
98%、99%或100%。此外，還特別揭示由如上文所定義的兩個R數字界定的任何數值範圍。應將使用「包含」、「包括」和「具有」等範圍較大的術語理解為支持「由……組成」、「基本上由……組成」以及「大體上由……組成」等範圍較窄的術語。本文所述的所有文檔都以引入的方式併入本文中。
權利要求
1.一種系統，其包含: 電信實用機櫃； 用於所述電信實用機櫃的基於空氣的地熱冷卻系統；以及 用於所述基於空氣的地熱冷卻系統的洩漏檢測器。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含多個熱交換管道，用於延伸到地下環境中，而且其中所述洩漏檢測器位於所述熱交換管道中至少一個熱交換管道的下方。
3.根據權利要求2所述的系統，其中所述多個熱交換管道包含外部熱交換管道以及位於所述外部熱交換管道內的回氣管道，而且其中經由所述回氣管道來設置可接入所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座的泵。
4.根據權利要求2所述的系統，其中所述多個熱交換管道包含由多個較小的熱交換管道圍繞的回氣管道，而且其中經由所述回氣管道來設置可接入所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座的泵。
5.根據權利要求2所述的系統，其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含與所述多個熱交換管道隔開的洩漏檢測器維護管道，所述洩漏檢測器維護管道使得所述洩漏檢測器能夠接入所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座。
6.根據權利要求5所述的系統,其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含輸入/輸出歧管，所述輸入/輸出歧管在所述多個熱交換管道與所述電信實用機櫃之間提供通氣道，而且其中所述洩漏檢測器維護管道穿過所述輸入/輸出歧管。
7.根據權利要求5所 述的系統,其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含底座歧管室，所述底座歧管室在所述熱交換管道中的至少一些熱交換管道之間提供通氣道，而且其中所述洩漏檢測器維護管道延伸到所述底座歧管室，以使得所述洩漏檢測器能夠檢測所述底座歧管室中的液體。
8.根據權利要求7所述的系統，其中所述洩漏檢測器用於感測是否有超過閾值量的液體積聚在所述底座歧管室中。
9.根據權利要求2所述的系統，其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含與所述多個熱交換管道隔開的泵接入維護管道，所述泵接入維護管道使得泵部件能夠接入所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座。
10.根據權利要求9所述的系統,其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含輸入/輸出歧管，所述輸入/輸出歧管在所述多個熱交換管道與所述電信實用機櫃之間提供通氣道，而且其中所述泵接入維護管道穿過所述輸入/輸出歧管。
11.根據權利要求9所述的系統,其中所述基於空氣的地熱冷卻系統包含底座歧管室，所述底座歧管室在所述熱交換管道中的至少一些熱交換管道之間提供通氣道，而且其中所述泵接入維護管道延伸到所述底座歧管室，以使得能夠從所述底座歧管室中抽出液體。
12.—種方法,其包含: 檢測基於空氣的地熱冷卻系統中是否發生洩漏；以及 啟動用於所述基於空氣的地熱冷卻系統的液泵。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述檢測是否發生洩漏包含監測位於所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座處的洩漏檢測器。
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述檢測是否發生洩漏包含經由與對應於所述基於空氣的地熱冷卻系統的多個熱交換管道隔開的洩漏檢測器維護管道，監測位於所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座處的洩漏檢測器。
15.根據權利要求12所述的方法，其中所述檢測是否發生洩漏包含經由對應於所述基於空氣的地熱冷卻系統的回氣管道，監測位於所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座處的洩漏檢測器。
16.根據權利要求12所述的方法，其中所述檢測是否發生洩漏包含監測位於所述基於空氣的地熱冷卻系統的底 座歧管室中的洩漏檢測器。
17.根據權利要求12所述的方法，其中所述啟動液泵包含啟動用於從所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座中抽出液體的液泵。
18.根據權利要求12所述的方法，其中所述啟動所述液泵包含經由與對應於所述基於空氣的地熱冷卻系統的多個熱交換管道隔開的泵接入維護管道，從所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座中抽出液體。
19.根據權利要求12所述的方法，其中所述啟動所述液泵包含經由對應於所述基於空氣的地熱冷卻系統的回氣管道來抽出液體。
20.根據權利要求12所述的方法，其中所述啟動所述液泵包含從所述基於空氣的地熱冷卻系統的底座歧管室中抽出液體。
全文摘要
在一項實施例中，一種系統包括電信實用機櫃以及用於所述電信實用機櫃的基於空氣的地熱冷卻系統。所述系統還包括用於所述基於空氣的地熱冷卻系統的洩漏檢測器。在另一項實施例中，一種方法包括檢測基於空氣的地熱冷卻系統中是否發生洩漏。所述方法還包括響應於洩漏檢測，啟動用於所述基於空氣的地熱冷卻系統的液泵。
文檔編號H05K7/20GK103155736SQ201180050150
公開日2013年6月12日 申請日期2011年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者佩德羅·費爾南德斯, 池善久, 阿密特·庫卡尼, 翟立謙, 凱利·C·詹森, 魯勇, 馬哈茂德·埃爾克納尼 申請人:華為技術有限公司