專利名稱：用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種云箱安全溫控技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
云箱，又稱云集裝箱，一種集裝箱式機(jī)房系列產(chǎn)品的統(tǒng)稱，其利用集裝箱為載體，在集裝箱中放置機(jī)房運(yùn)行環(huán)境所需的各種設(shè)備，比如動(dòng)力設(shè)備、制冷設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、消防設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。云箱可以組成微型數(shù)據(jù)中心、中小型的數(shù)據(jù)中心、大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，能夠滿足客戶多場景、多應(yīng)用的需求。其和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(Internet Data Center,簡稱“IDC”)相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)為采用高密度設(shè)計(jì)，計(jì)算容量5倍于同面積傳統(tǒng)機(jī)房；可按需、分步、快速部署，及時(shí)應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)需求；集裝箱的電源使用效率(PowerUsage Effectiveness，簡稱“PUE”)值可降至I. 5，能耗節(jié)約可達(dá)30% ;節(jié)省75%空間，集裝·箱即插即用的功能模塊組成，讓IDC從工程變?yōu)榧从卯a(chǎn)品。云箱采用業(yè)界最先進(jìn)的水冷、自然風(fēng)冷等技術(shù)，其PUE可達(dá)I. 2-1. 4。而傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的PUE大于2，較好情況時(shí)PUE在I. 5-2之間，如騰訊的天津數(shù)據(jù)中心就將要把PUE控制在I. 5左右。作為特殊的數(shù)據(jù)中心，通常由一類市電供電，其一般為從兩個(gè)穩(wěn)定可靠的獨(dú)立電源各自引入一路供電線。該兩路不應(yīng)同時(shí)出現(xiàn)檢修停電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于I次，平均每次故障時(shí)間不應(yīng)大于0. 5小時(shí)。但是，很多基層的數(shù)據(jù)中心，沒有一類市電供電的待遇，只能享受二類市電供應(yīng)，其供電線路允許有計(jì)劃檢修停電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于3. 5次，平均每次故障時(shí)間不應(yīng)大于6小時(shí)。一旦斷電后，需要蓄電池供電，其相應(yīng)的配置時(shí)間為一類市電供電的通信樞紐、中小型綜合通信局要達(dá)到I小時(shí)放電。二類市電供電的通信樞紐、中小型綜合通信局要達(dá)到2小時(shí)放電。云箱斷電后，一般有兩種運(yùn)行方式其一為純通信設(shè)備工作；其二為通信設(shè)備與不間斷電源(Uninterruptible Power System ,簡稱“UPS”)同時(shí)工作,此時(shí)制冷系統(tǒng)由UPS驅(qū)動(dòng)，可繼續(xù)運(yùn)行10分鐘。通常失去制冷后，在短短幾分鐘后設(shè)備溫度就可高達(dá)55攝氏度，導(dǎo)致停機(jī)或燒機(jī)的故障。目前，云箱所配置的蓄電池能達(dá)到0. 5小時(shí)放電(純支持通信設(shè)備時(shí));或者0.25小時(shí)放電(同時(shí)支持通信設(shè)備與UPS時(shí))。顯然，目前的云箱尚未達(dá)到在斷電后能夠?qū)?nèi)部設(shè)備有效提供安全溫控的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種在斷電后能夠?qū)?nèi)部設(shè)備進(jìn)行有效提供安全溫控的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)包括位于云箱內(nèi)的室內(nèi)熱交換器、位于云箱外的室外制冷機(jī)和相變材料蓄能器；所述室內(nèi)熱交換器的出口端通過出水管與所述室外制冷機(jī)的入口相連，所述室外制冷機(jī)的出口與所述相變材料蓄能器的入口相連，所述相變材料蓄能器的出口通過進(jìn)水管與所述室內(nèi)熱交換器的入口相連。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述室外制冷機(jī)由室外風(fēng)機(jī)、室外換熱器和風(fēng)冷式冷水機(jī)并聯(lián)組成。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述室內(nèi)熱交換器由室內(nèi)風(fēng)機(jī)和室內(nèi)換熱器并聯(lián)組成。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述相變材料蓄能器包括用于放置相變材料的箱體、用于釋放相變材料能量的換熱器和連接管道；所述換熱器位于箱體內(nèi)，并通過所述連 接管道分別與室內(nèi)熱交換器和室外制冷機(jī)相連。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述相變材料制成板狀結(jié)構(gòu)并分層布置在所述箱體內(nèi)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述相變材料浸于冷媒液中并與冷媒液充分接觸。為解決上述技術(shù)問題，用于云箱的相變蓄能安全溫控方法，包括以下步驟(I)云箱獲得正常的供電時(shí)，室外制冷機(jī)給云箱制冷的同時(shí)，并給所述相變材料蓄能器提供冷源；(2)當(dāng)云箱斷電后，數(shù)據(jù)中心的通信設(shè)備由蓄電池供電，制冷機(jī)停止工作；由相變材料蓄能器釋放冷源，并向室內(nèi)熱交換器提供冷媒介，繼續(xù)制冷。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于通過一種預(yù)先儲(chǔ)冷系統(tǒng)，在設(shè)備制冷系統(tǒng)失去供電并產(chǎn)生大量熱源的情況下，利用相變材料預(yù)先存儲(chǔ)的冷量進(jìn)行釋放，吸收設(shè)備發(fā)出的熱量，達(dá)到控制設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度的目的，保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。采用相變材料能在較小空間內(nèi)儲(chǔ)存大量能量，能量密度高，從而提高能量使用效率。通過本實(shí)用新型的系統(tǒng)，在市電停電，柴油發(fā)電機(jī)尚未穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備仍在工作的情況下，將室內(nèi)部溫度控制在理想范圍內(nèi)，可防止過溫等危害設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)象發(fā)生。在上電或斷電時(shí)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速、平滑切換，斷電瞬時(shí)即開始釋放預(yù)先蓄積的冷量，并且本實(shí)用新型安裝施工簡單，蓄能箱可直接介入原有制冷系統(tǒng)中，其他結(jié)構(gòu)可以不做任何改變。本實(shí)用新型還可以用于IDC機(jī)房或監(jiān)控中心。
以下結(jié)合附圖
和優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)包括位于云箱內(nèi)的室內(nèi)熱交換器2、位于云箱外的室外制冷機(jī)I和相變材料蓄能器3 ;所述室內(nèi)熱交換器2的出口端通過出水管與所述室外制冷機(jī)I的入口相連，所述室外制冷機(jī)I的出口與所述相變材料蓄能器3的入口相連，所述相變材料蓄能器3的出口通過進(jìn)水管與所述室內(nèi)熱交換器2的入口相連。在進(jìn)行換熱時(shí)，位于云箱內(nèi)的室內(nèi)熱交換器2的入口端連接進(jìn)水管，進(jìn)水管內(nèi)輸入冷水，冷水經(jīng)過室內(nèi)熱交換器2的冷熱交換后，從出口端的出水管流出熱水。室外制冷機(jī)I由室外風(fēng)機(jī)11、室外換熱器12和風(fēng)冷式冷水機(jī)13并聯(lián)組成。其中，在室外換熱器12和風(fēng)冷式冷水機(jī)13的出水端均可設(shè)置一個(gè)控制閥門以控制兩者的出水，在室外換熱器12和風(fēng)冷式冷水機(jī)13的共同進(jìn)水端可設(shè)置一個(gè)循環(huán)水泵和一個(gè)控制閥門，在室外換熱器12和風(fēng)冷式冷水機(jī)13的共同出水端也可以設(shè)置一個(gè)控制閥門。室內(nèi)熱交換器2由室內(nèi)風(fēng)機(jī)21和室內(nèi)換熱器22并聯(lián)組成。所述室外制冷機(jī)I與所述室內(nèi)熱交換器2通過管路相連用以構(gòu)成封閉的冷媒液循環(huán)回路。室外制冷機(jī)I與所述室內(nèi)熱交換器2之間還裝設(shè)有相變材料蓄能器3，該相變材料蓄能器3包括用于放置相變材料的箱體、用于釋放相變材料能量的換熱器和連接管道；所 述換熱器位于箱體內(nèi)，并通過所述連接管道分別與室內(nèi)熱交換器和室外制冷機(jī)相連。所述相變材料制成板狀結(jié)構(gòu)并分層布置在所述箱體內(nèi)，并且該相變材料浸于冷媒液中并與冷媒液充分接觸。相變材料泛指有大量溶解潛熱的物質(zhì)，該物質(zhì)在其典型溶解溫度時(shí)可用于被動(dòng)存儲(chǔ)和釋放能量。例如，冰就是一種普遍存在的相變材料，其在溶解溫度零攝氏度時(shí)能夠等溫吸收或釋放大量的能量。由于相變材料可作為能量存儲(chǔ)器，利用這一特性可將許多形式的能源存儲(chǔ)起來，在需要的時(shí)候加以釋放，從而起到節(jié)能的作用。另外，相變材料是無機(jī)物和增稠劑的混合物，其不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成有害影響。安裝在相變材料蓄能器的相變材料通過液體溫度變化釋放或儲(chǔ)存冷量，當(dāng)液體溫度低于相變材料相變點(diǎn)的溫度時(shí)，相變材料開始吸收冷量，當(dāng)液體溫度高于相變材料相變點(diǎn)的溫度時(shí)，相變材料開始釋放冷量。如圖2所示，本實(shí)用新型的用于云箱的相變蓄能安全溫控方法，包括以下步驟步驟201，云箱獲得正常的供電時(shí)，室外制冷機(jī)給云箱制冷的同時(shí)，并給所述相變材料蓄能器提供冷源；步驟202，當(dāng)云箱斷電后，數(shù)據(jù)中心的通信設(shè)備由蓄電池供電，制冷機(jī)停止工作；由相變材料蓄能器釋放冷源，并向室內(nèi)熱交換器提供冷媒介，繼續(xù)制冷。相變材料蓄能器串接在室內(nèi)換熱器的前端(即進(jìn)水側(cè))，在正常制冷狀態(tài)，相變材料蓄能器蓄好冷量，一旦停電，系統(tǒng)失去室外制冷機(jī)的制冷，如果沒有制冷，發(fā)熱的設(shè)備就會(huì)迅速發(fā)生熱失控，系統(tǒng)就會(huì)停機(jī)或者損壞。本實(shí)用新型在此時(shí)釋放相變材料蓄能器中相變材料存儲(chǔ)的冷量，吸收設(shè)備發(fā)出的熱量，達(dá)到控制設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度的目的，保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。通過本實(shí)用新型的相變材料蓄能器預(yù)先儲(chǔ)冷，在設(shè)備制冷系統(tǒng)失去供電并產(chǎn)生大量熱源的情況下，利用相變材料預(yù)先存儲(chǔ)的冷量進(jìn)行釋放，吸收設(shè)備發(fā)出的熱量，達(dá)到控制設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度的目的，保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。以上已對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)，其特征在于，包括位于云箱內(nèi)的室內(nèi)熱交換器、位于云箱外的室外制冷機(jī)和相變材料蓄能器；所述室內(nèi)熱交換器的出口端通過出水管與所述室外制冷機(jī)的入口相連，所述室外制冷機(jī)的出口與所述相變材料蓄能器的入口相連，所述相變材料蓄能器的出口通過進(jìn)水管與所述室內(nèi)熱交換器的入口相連。
2.如權(quán)利要求I所述的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述室外制冷機(jī)由室外風(fēng)機(jī)、室外換熱器和風(fēng)冷式冷水機(jī)并聯(lián)組成。
3.如權(quán)利要求I所述的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)熱交換器由室內(nèi)風(fēng)機(jī)和室內(nèi)換熱器并聯(lián)組成。
4.如權(quán)利要求I所述的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述相變材料蓄能器包括用于放置相變材料的箱體、用于釋放相變材料能量的換熱器和連接管道；所述換熱器位于箱體內(nèi)，并通過所述連接管道分別與室內(nèi)熱交換器和室外制冷機(jī)相連。
5.如權(quán)利要求4所述的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述相變材料制成板狀結(jié)構(gòu)并分層布置在所述箱體內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng),其特征在于,所述相變材料浸于冷媒液中并與冷媒液充分接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于云箱的相變蓄能安全溫控系統(tǒng)。系統(tǒng)包括位于云箱內(nèi)的室內(nèi)熱交換器、位于云箱外的室外制冷機(jī)和相變材料蓄能器；所述室內(nèi)熱交換器的出口端通過出水管與所述室外制冷機(jī)的入口相連，所述室外制冷機(jī)的出口與所述相變材料蓄能器的入口相連，所述相變材料蓄能器的出口通過進(jìn)水管與所述室內(nèi)熱交換器的入口相連。本實(shí)用新型利用相變材料預(yù)先儲(chǔ)冷，在設(shè)備制冷系統(tǒng)失去供電并產(chǎn)生大量熱源的情況下，利用相變材料預(yù)先存儲(chǔ)的冷量進(jìn)行釋放，吸收設(shè)備發(fā)出的熱量，達(dá)到控制設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度的目的，保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。
文檔編號(hào)H05K7/20GK202799540SQ20122045179
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者甘立翔 申請(qǐng)人:上海凌御電氣有限公司