无线通信网基站机房用热管降温系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于通信机房降温技术领域，尤其是涉及一种无线通信网基站机房用热管降温系统及方法。
【背景技术】
[0002]我国三大通信运营商现有通信基站数十万个。目前，在节能减排成为基本国策的大环境下，通信行业作为耗电耗能大户，面临着如何降低基础建设及运营维护的费用、提高能源、资源利用率等问题。
[0003]为了给通信设备提供一个良好的工作环境，以保证基站的稳定运行，每个基站都安装有空调系统，空调系统的运行需要耗费大量的电能，从统计结果可以看出，空调和基站无线设备的耗电占据了基站总耗电量的绝大部分，其中空调设置温度为25°C时，空调耗电约占总耗电量的42%。数据表明，从空调入手来控制机房耗电是无线通信基站机房(以下简称基站机房)节能的关键之一。
[0004]为降低基站的耗电量，目前主要通过以下两种方式进行改进:第一、对安装有压缩机的空调系统进行改进；第二、利用热管系统对空调系统进行改进。其中，第一种方式改进难度大，空调系统投入成本高，并且耗电量降低程度有限，使用效果不佳。第二种方式是将热管系统与空调系统相结合(即热管空调系统)，但现如今研发出的热管空调系统虽然没有使用压缩机，但一般都需安装复杂的温度控制调节系统，耗电量并不比传统空调系统节能，其一次性投资比较大，综合效益并不高。同时，上述热管系统通常布设在室外，其工作原理是:通信设备发出的热量通过蒸发器传入热管系统，热管内的工质(即工作介质)受热蒸发并将热量带到室外的冷凝器，气态的工质在冷凝器中液化并将热量释放到室外空气，液化后的工质在重力的作用下回到蒸发器，如此不断反复，这样因无安装压缩机，则能达到节能目的；但是在夏天或热带地区使用时，若不安装压缩机，上述热管空调系统不能达到预期的降温效果，主要原因在于在室外温度比较高的情况下，室内外温差不大，而热管空调系统没有压缩机，只能传导热能，因而不能达到预期的。因而，上述热管空调系统存在设备投入成本高、节能效果较差、降温效果较差等问题。
[0005]另外，现如今在基站机房内建立温度调控系统时，还存在以下误区:将基站机房环境要求等同于通信大楼机房的环境要求。实际上国家标准中基站机房要求的温度范围为:一 5°C?45°C，湿度范围5%?95%。而国标GB2887 — 89中规定计算机站场地技术条件:开机时机房内的环境温度、湿度标准，其中环境温度为:A级22°C ±2°C，B级15°C?30°C，C 级 10°C?35°C;环境湿度为:A 级 45%?65%，B 级 40%?70%，C 级 30%?80%;一般通信机房的标准均应达到A级标准。上述关于计算机站场地的环境要求是通信大楼机房的环境要求，由于基站机房是长期无人在内部工作的，而通信大楼机房是长期有人在内部工作的，也就是说，基站机房的环境要求明显低于通信大楼机房的环境要求，因而在基站机房内安装传统空调系统并配置性能优良的温度控制调节系统，过分提高了基站机房的环境技术要求，造成很大的资源浪费，实际上并不是必须安装传统空调设备才能解决基站机房的温度调节问题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无线通信网基站机房用热管降温系统，其结构简单、设计合理、投入成本低且使用操作简便、使用效果好，能有效解决现有机房降温用空调系统存在的设备投入成本高、节能效果较差等问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种无线通信网基站机房用热管降温系统，其特征在于:包括埋设于无线通信网基站机房下方的地下土壤中的热管换热装置、对所述无线通信网基站机房的室内温度进行实时检测的温度检测装置和与温度检测装置相接的温控器；所述热管换热装置包括多个均埋设于地下土壤中的热管，多个所述热管的结构均相同，每个所述热管均包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段外侧设置有多个翅片；多个所述热管的蒸发段均位于同一侧且其组成所述热管换热装置的蒸发器，多个所述热管的冷凝段组成所述热管换热装置的冷凝器；所述无线通信网基站机房内设置有室内进风口和室内出风口，所述室内进风口与所述蒸发器之间设置有进风通道，所述室内出风口与所述冷凝器之间设置有出风通道，所述蒸发器位于所述进风通道的出风口下方，且所述冷凝器位于所述出风通道的进风口下方；所述蒸发器与所述冷凝器之间的地下土壤中设置有地下送风通道，所述进风通道、地下送风通道、所述出风通道和所述无线通信网基站机房内部连通形成一个循环风道；所述进风通道内装有排风设备，所述排风设备为排风扇或风机，所述排风设备由温控器进行控制且其与温控器相接。
[0008]上述无线通信网基站机房用热管降温系统，其特征是:所述进风通道包括位于所述无线通信网基站机房下方的地下土壤中的地下进风通道和连接于所述室内进风口与地下进风通道的进风口之间的地上进风通道，所述地上进风通道位于地下进风通道上方，且所述蒸发器位于地下进风通道的出风口下方；所述出风通道包括位于所述无线通信网基站机房下方的地下土壤中的地下出风通道和连接于所述室内出风口与地下出风通道之间的地上出风通道，所述地上出风通道位于地下出风通道上方，且所述冷凝器位于地下出风通道的进风口下方。
[0009]上述无线通信网基站机房用热管降温系统，其特征是:所述热管为呈水平布设的第一热管或呈倾斜向布设的第二热管，所述第二热管的蒸发段位于其冷凝段下方。
[0010]上述无线通信网基站机房用热管降温系统，其特征是:多个所述热管均呈平行布设；多个所述热管呈一排布设或由上至下分多排进行布设；当多个所述热管呈一排布设时，多个所述热管的埋设深度均相同；当多个所述热管由上至下分多排进行布设时，每排所述热管中所有热管的埋设深度均相同。
[0011]上述无线通信网基站机房用热管降温系统，其特征是:所述排风设备的数量为一个或多个；所述室内进风口和室内出风口均位于所述无线通信网基站机房的地面上或墙面上，所述温度检测装置位于所述无线通信网基站机房的屋顶上。
[0012]上述无线通信网基站机房用热管降温系统，其特征是:还包括对所述冷凝器向地下土壤中排放的热量进行储存的储能器，所述储能器埋设于所述冷凝器周侧的地下土壤中。
[0013]同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的无线通信网基站机房用热管降温方法，其特征在于:该方法包括以下步骤:
[0014]步骤一、热管换热装置埋设深度确定:根据所述无线通信网基站机房所处地区的年平均最高气温，对所述热管换热装置的埋设深度进行确定；其中，所述无线通信网基站机房所处地区的年平均最高气温越高，所述热管换热装置的埋设深度越大；
[0015]步骤二、热管换热装置埋设:根据步骤一中所确定的所述热管换热装置的埋设深度，将所述热管换热装置埋设于所述无线通信网基站机房下方的地下土壤中；
[0016]步骤三、机房室内温度检测及同步上传:所述温度检测装置按照预先设定的采样频率对所述无线通信网基站机房的室内温度进行检测，并将各采样时刻所检测的温度值同步传送至温控器；
[0017]步骤四、机房室内温度值分析处理及降温处理:所述温控器根据预先设定的所述无线通信网基站机房的室内最高温度TM，且按照采样时间先后顺序对温度检测装置各采样时刻所检测的温度值分别进行分析处理，并根据分析处理结果对此时是否进行降温处理进行判断；所述温控器对温度检测装置各采样时刻所检测温度值的分析处理方法均相同；对温度检测装置任一采样时刻所检测温度值进行分析处理时，过程如下:
[0018]步骤401、阈值比较:将温度检测装置该采样时刻所检测的温度值T与TM进行差值比较:当T > TM时，说明此时需进行降温处理，进入步骤402 ;否则，所述温控器控制所述排风设备处于关闭状态，并进入步骤403 ;