具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統的製作方法
2023-05-18 01:19:36 3
專利名稱：具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種機房散熱節能系統，尤其涉及到一種具有可調導風結構 的熱交換式智能機房散熱節能系統。
背景技術：
隨著國家節能減排的推廣，使用熱交換器進行機房冷卻的節能散熱系統已 相當普遍。散熱節能系統中熱交換器在機房內一般採用掛牆安裝，離地高度
h^).6m高度掛裝。根據空氣流動原理，熱交換器散熱最佳情況為內循環應底送 冷風，頂進熱風，且內循環進出風口需儘量拉開距離。熱交換器由於機芯長度 限制，豎直方向尺寸L^1.5m，內循環進出風口距離L4^1m，進出風的風向為 水平方向。 一般通訊機房高度H^3m。因此傳統的熱交換器無法實現內循環底 送風，頂進風。且進出風風口距離偏短，很容易出現冷熱風短路現象。
目前機房熱交換式節能系統與空調大多能聯動運行，通過控制箱控制熱交 換器及空調的開關。但是在現有節能系統與空調的聯動中均是採用了接觸器控 制空調開關，在安裝過程中需要對空調重新走線，施工比較麻煩。另外當接觸 器出現故障時，就會造成機房空調不能關斷，導致熱交換器與空調聯動失效。
目前機房散熱節能系統在使用兩臺以上熱交換器的時候，各熱交換器是獨 立工作，在安裝時走線比較複雜。
基於上述現有機房散熱節能系統的不足之處，本發明人設計了本發明"具 有可調導風'結構的熱交換式智能機房散熱節能系統"。發明內容'
本發明針對上述現有技術的不足所要解決的技術問題是提供一種具有可 調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統，包括設於機房內的 熱交換器、空調和用於控制熱交換器及空調運行的控制箱，於熱交換器上設有 外循環風道和內循環風道，外循環風道包括外循環進風口和外循環出風口，內 循環風道包'括內循環進風口和內循環出風口，所述內循環風道裝設有用於延長 風口距離的導風結構，導風結構的一端與內循環風道密閉連通，導風結構的另 一端為導風口 ，導風結構用於將熱交換器內循環風道的內循環進風口和內循環 出風口距離拉開。
所述內循環風道的內循環出風口裝設有用於延長進出風口距離的導風結 構，導風結構的一端與內循環出風口密閉連通，導風結構的另一端為導風口。 內循環進風口裝設有導風結構，導風結構的一端與內循環出風口密閉連通，導 風結構的另一端為導風口。
所述的導風結構為帶可調節間距波浪紋的塑料件導風結構。通過調節波紋 間距使導風結構長度一定範圍內可調。
所述的導風口引風角度可在水平方向0。 90。之間調整，，以滿足不同機房 環境，實現最佳散熱效果。 一般導風口與水平方向成45。角為最佳引風角度選 擇。所述的控制箱採用紅外信號控制空調的開關運行。採用紅外信號控制空調 開關，不用改造原有空調線路，且能用於沒有來電自啟動的民用空調。對不同 品牌型號的空調只需使用相應遙控器學習一次即可控制。且能同時控制多個空 調，滿足不同空調配置的機房環境。空調控制器通過紅外接收電路解調出來的 波形，可解碼空調遙控器的紅外信號，在接受啟停指令時，通過模擬遙控器指 令控制空調；採用霍爾傳感器檢測空調電流進行故障判斷，並對多臺空調進行 延時啟動以保護及延長空調壽命。
所述的散熱節能系統設有兩臺或兩臺以上熱交換器，各熱交換器之間用雙 絞線相互竭接，用於實現集中控制及遠程乙太網監控。熱交換器均設有
MODBUS接口電路，MODBUS接口電路的輸入端與微處理器的通信輸出端相 連接，MODBUS接口電路的輸出端通過MODBUS總線與遠程控制系統相連， 遠程控制系統由依次相連接的遠程監控計算機、控制系統微處理器和MODBUS 總線網關組成，MODBUS總線網關通過MODBUS總線與MODBUS接口電路 的輸出端相連，MODBUS總線網關與遠程監控計算機之間採用乙太網接口電 路連接進行通信，MODBUS總線網關通過MODBUS總線訪問熱交換器，熱 交換器的實時數據通過MODBUS總線傳送至MODBUS總線網關，然後經以 太網接口電路傳送至遠程監控計算機，同時遠程監控計算機通過IE瀏覽器頁面 或監控軟體依序經乙太網接口電路、MODBUS總線網關和MODBUS總線給熱 交換器下達控制指令或下達新的設置參數，控制熱交換器的運行。
其中熱交換器內的微處理器內置有AD轉換模塊和CCP模塊，AD轉換模 塊通過信號調理電路分別連接溫度傳感器和溼度傳感器，熱交換器系統的微處 理器通過啟停控制電路與內外循環風機相連，CCP模塊與內外循環風機之間設有脈衝測速電路和脈寬調速電路，根據溫度傳感器和溼度傳感器檢測的環境參 數，經由啟停控制電路和脈寬調速電路控制內外循環風機的運行和調速。
MODB,US總線網關通過MODBUS總線連接一個或一個以上空調控制系 統，空調控制系統包括相連接的空調微處理器和空調，空調微處理器連接有 MODBUS接口電路，通過MODBUS接口電路將空調控制系統掛到MODBUS 總線。空調微處理器連設有紅外接收電路，空調微處理器通過紅外接收電路接 收空調遙控器發出的紅外信號來進行空調控制，空調微處理器與空調之間還設 有紅外發射電路、電源控制電路和霍爾檢測電路，空調控制系統通過紅外接收 電路解調出來的波形解碼空調遙控器的紅外信號，在接受啟停指令時，通過模 擬遙控器指令和開合電源控制電路來控制空調；採用霍爾檢測電路檢測空調電 流進行故障判斷，並對多臺空調進行延時啟動以保護及延長空調壽命。
所述的MODBUS總線還通過MODBUS接口電路連接有人機界面，人機 界面通過MODBUS總線對各熱交換器和空調控制系統下達啟停指令，對熱交 換器和空調進行調度聯動運行。每臺熱交換器根據遠程監控計算機發送的參數 給定值，或根據連接在MODBUS總線上的人機界面，通過鍵盤輸入對總線控 制系統進行參數設置；總線控制系統根據各設備運行狀態，運用節能調度策略， 通過MODBUS總線對各設備下達啟停指令，對熱交換器和空調進行調度聯動 運行。
本發明具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統有益效果是
1)、熱交換器內循環風道進出風口加裝進出風導風結構，可有效拉開進出
風口距離L,使內循環進出風口距離L3^2m。滿足頂進熱風，底送冷風的最佳 散熱原理。2) 、導風結構長度L1，L2—定範圍內可調，可適應不同機房高度，實現最 佳散熱效果。
3) 、上下導風結構風口推薦與水平方向45。角進出風，亦可在0。 90。之間 調整，以滿'足不同機房環境。
4) 、採用紅外信號控制空調開關，不用改造原有空調線路，且能用於沒有 來電自啟動的民用空調。對不同品牌型號的空調只需使用相應遙控器學習一次 即可控制。且能同時控制多個空調，滿足不同空調配置的機房環境。
5) 、針對大型機房需要安裝多臺熱交換器時，為了方便走線，多機組集中 控制及遠程後臺監控，本節能控制系統採用基於MODBUS現場總線連接的分 布式智能控制方式。各熱交換器只需使用一條雙絞線相互連接即可實現集中控
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制及遠程乙太網監控。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖1是本發明的熱交換器整體結構正視圖； 圖2是本發明的熱交換器整體結構左視圖； 圖3是本發明的熱交換器整體結構後視圖； 圖4是圖3中的I部分的局部結構放大示意圖； 圖5是本發明的通信機房整體結構示意圖； 圖6是熱交換器的控制電路原理簡圖； 圖7是空調的控制電路原理簡圖8是基於MODBUS網關的機房節能系統整體結構監控原理圖。附圖標記說明:
10、熱交換器
101、外循環風道
1011、外循環進風口
1012、外循環出風口
102、內循環風道
1021、導風結構
1022、內循環出風口
1023、內循環進風口
1024、導風結構
1025、可調節間距波浪紋
20、空調
30、通信機房
40、控制箱
具體實施例方式
參照圖1至圖8，本發明是這樣實施的
在圖1至圖5中，具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統， 包括設於通信機房30內的熱交換器10、空調20和用於控制熱交換器10及空 調20運行的控制箱40，於熱交換器10上設有外循環風道101和內循環風道 102，外循環風道101包括外循環進風口 1011和外循環出風口 1012，內循環 風道102包括內循環進風口 1023和內循環出風口 1022，內循環風道102裝設 有用於延長風口距離的導風結構，導風結構的一端與內循環風道102密閉連通， 導風結構的另一端為導風口，導風結構用於將熱交換器內循環風道102的內循 環進風口 1023和內循環出風口 1022距離拉開。
在本實施例中，內循環風道102的內循環進風口 1023裝設有導風結構 1024，導風結構1024與內循環進風口 1023密閉連接。內循環風道102的內 循環出風口 1022裝設有導風結構1021，導風結構1021與內循環出風口 1022 密閉連接。導風結構為帶可調節間距波浪紋1025的塑料件導風結構。所述的導風口 10211和導風口 10241均與水平方向成45。角。控制箱40採用紅外信 號控制空調20的開關運行。
並且熱交換器10中的內循環進風口1023和內循環出風口1022加裝進出風 導風結構，可有效拉開內循環進風口1023和內循環出風口1022之間的距離L3， 使內循環j^道102的進出風口距離L3^2m。滿足頂進熱風，底送冷風的最佳散 熱原理。另外導風結構長度L1和L2—定範圍內可調，可適應不同通信機房高度， 實現最佳散熱效果。
在圖5中，通信機房30內設有兩臺或兩臺以上熱交換器10，各熱交換器 10之間用雙絞線相互連接，用於實現集中控制及遠程乙太網監控。
在圖6、圖7和圖8中，熱交換器10均設有MODBUS接口電路，MODBUS 接口電路的輸入端與微處理器的通信輸出端相連接，MODBUS接口電路的輸 出端通過MODBUS總線與遠程控制系統相連，遠程控制系統由依次相連接的 遠程監控計算機、控制系統微處理器和MODBUS總線網關組成，MODBUS總 線網關通過MODBUS總線與MODBUS接口電路的輸出端相連，MODBUS 總線網關與遠程監控計算機之間用乙太網接口電路連接進行通信，MODBUS 總線網關通過MODBUS總線訪問熱交換器10，熱交換器10的實時數據通過 MODBUS總線傳送至MODBUS總線網關，然後經乙太網接口電路傳送至遠程 監控計算機，同時遠程監控計算機通過IE瀏覽器頁面或監控軟體依序經乙太網 接口電路、MODBUS總線網關和MODBUS總線給熱交換器10下達控制指令 或下達新的設置參數，控制熱交換器10的運行。
其中熱交換器內的微處理器內置有AD轉換模塊和CCP模塊，AD轉換模 塊通過信號調理電路分別連接溫度傳感器和溼度傳感器，熱交換器系統的微處理器通過啟停控制電路與內外循環風機相連，CCP模塊與內外循環風機之間設 有脈衝測速電路和脈寬調速電路，根據溫度傳感器和溼度傳感器檢測的環境參 數，經由啟停控制電路和脈寬調速電路控制內外循環風機的運行和調速。
MODBUS總線網關通過MODBUS總線連接一個或一個以上空調控制系 統，空調控制系統包括相連接的空調微處理器和空調，空調微處理器連接有 MODBUS接口電路，通過MODBUS接口電路將空調控制系統掛到MODBUS 總線。空調微處理器連設有紅外接收電路，空調微處理器通過紅外接收電路接 收空調遙控器發出的紅外信號來進行空調控制，空調微處理器與空調之間還設 有紅外發射電路、電源控制電路和霍爾檢測電路，空調控制系統通過紅外接收 電路解調出來的波形解碼空調遙控器的紅外信號，在接受啟停指令時，通過模 擬遙控器指令和開合電源控制電路來控制空調；採用霍爾檢測電路檢測空調電 流進行故障判斷，並對多臺空調進行延時啟動以保護及延長空調壽命。
MODBUS總線還通過MODBUS接口電路連接有人機界面，人機界面通過 MODBUS總線對各熱交換器10和空調控制系統下達啟停指令，對熱交換器10 和空調20進行調度聯動運行。 '
以上所述，僅是本發明具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系 統較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，凡是依據本發明的 技術實質對以上的實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本 發明技術^案的範圍內。
權利要求
1、具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統，包括設於通信機房(30)內的熱交換器(10)、空調(20)和用於控制熱交換器(10)及空調(20)運行的控制箱(40)，於熱交換器(10)上設有外循環風道(101)和內循環風道(102)，外循環風道(101)包括外循環進風(1011)和外循環出風口(1012)，內循環風道(102)包括內循環進風(1023)和內循環出風口(1022)，其特徵在於所述內循環風道(102)裝設有用於延長風口距離的導風結構，導風結構的一端與內循環風道(102)密閉連通，導風結構的另一端為導風口，導風結構用於將熱交換器內循環風道(102)的內循環進風(1023)和內循環出風(1022)距離拉開。
2、 根據權利要求1所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述內循環風道(102)的內循環進風口 (1023)裝設有導風 結構(1024)，導風結構(1024)與內循環進風口 (1023)密閉連接。
3、 根據權利要求1所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述內循環風道(102)的內循環出風口 (1022)裝設有導風 結構(1021)，導風結構(1021)與內循環出風口 (1022)密閉連接。
4、 根據權利要求1所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述內循環風道(102)的內循環出風口 (1022)裝設有用於 延長進出風口距離的導風結構(1021)，導風結構(1021)的一端與內循環出 風口 (1022)密閉連通，導風結構(1021)的另一端為導風口 (10211)，內循 環進風口 (1023)裝設有導風結構(1024)，導風結構(1024)的一端與內循 環出風口 (1023)密閉連通，導風結構(1024)的另一端為導風口 (10241)。
5、 根據權利要求1至4中任一項所述的具有可調導風結構的熱交換式智能 機房散熱節能系統，其特徵在於所述的導風結構為帶可調節間距波浪紋(1025) 的塑料件導風結構。
6、 根據權利要求4所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述的導風口 (10211)和導風口 (10241)與水平方向成45。 角。
7、 根據權利要求1所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述的控制箱(40)採用紅外信號控制空調(20)的開關運 行。
8、 根據權利要求1所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述的通信機房(30)內設有兩臺或兩臺以上熱交換器(10)， 各熱交換器(10)之間用雙絞線相互連接，用於實現集中控制及遠程乙太網監 控。
9、 根據權利要求8所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能 系統，其特徵在於所述的熱交換器(10)均設有MODBUS接口電路，MODBUS 接口電路的輸入端與微處理器的通信輸出端相連接，MODBUS接口電路的輸 出端通過Ivl0DBUS總線與遠程控制系統相連，遠程控制系統由依次相連接的遠 程監控計算機、控制系統微處理器和MODBUS總線網關組成，MODBUS總線 網關通過MODBUS總線與MODBUS接口電路的輸出端相連，MODBUS總線 網關與遠程監控計算機之間採用乙太網接口電路連接進行通信，MODBUS總 線網關通過MODBUS總線訪問熱交換器(10)，熱交換器(10)的實時數據通 過MODBUS總線傳送至MODBUS總線網關，然後經乙太網接口電路傳送至遠程監控計算機，同時遠程監控計算機通過IE瀏覽器頁面或監控軟體依序經乙太網接口電路、MODBUS總線網關和MODBUS總線給熱交換器(10)下達控制 指令或下達新的設置參數，控制熱交換器(10)的運行。
10、 ^據權利要求9所述的具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節 能系統，其特徵在於所述的MODBUS總線還通過MODBUS接口電路連接有人 機界面，人機界面通過MODBUS總線對各熱交換器(10)和空調控制系統下 達啟停指令，對熱交換器(10)和空調(20)進行調度聯動運行。
全文摘要
本發明涉及一種具有可調導風結構的熱交換式智能機房散熱節能系統。其包括設於機房內的熱交換器、空調和用於控制熱交換器及空調運行的控制箱，於熱交換器上設有外循環風道和內循環風道，外循環風道包括外循環進風口和外循環出風口，內循環風道包括內循環進風口和內循環出風口，所述內循環風道裝設有用於延長風口距離的導風結構。其有益效果是對熱交換器和空調進行調度聯動運行。熱交換器內循環風道進出風口加裝進出風導風結構，可有效拉開進出風口距離，使內循環風道滿足頂進熱風，底送冷風的最佳散熱原理，同時採用多臺熱交換器基於MODBUS總線的集中控制系統，方便散熱節能系統的後臺監控及熱交換器工作的集中調度。
文檔編號F24F12/00GK101551149SQ20091010688
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月24日 優先權日2009年4月24日
發明者何伯勇, 俊 葛, 謝代鋒 申請人:深圳市中興新地通信器材有限公司