专利名称：一种节能型一体化通信基站机房的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信基站应用技术领域，尤其涉及通信基站机房，更具体来说是一种节能型一体化通信基站机房。
背景技术：
移动通信系统已经在世界各国大规模应用，一般而言，MSS(MSC Server，移动交换服务器)作为移动交换中心集中于系统主机房，而数量庞大的移动基站则分散分布于需要信号覆盖的地方。目前，经过大量移动基站的建设，各移动运营商都积累起了丰富的机房建设经验，但是一直没有形成一个统一的方案，更没有形成一个专业的一体化解决方案。现有的大多数通信基站为民房类基站，基站的选址、改造工作繁杂。市场上也存在很多整体式基站，但其仅局限于满足基站的通讯功能，并未做成节能型基站。为了保障基站内通信设备的稳定运行，需要采取一定的温控措施，以便使机房室内空气温度保持在一定范围之内。在现有技术中，基站的温控措施通常采用单一的压缩制冷空调装置，其温控能耗仅次于主设备能耗，其能耗占比接近45 %。也有一部分基站安装了节能换热装置，但全都是后期改造或增设的，节能减排效果不够明显，也增加了建设成本。 为此有必要提出一种新的节能型一体化通信基站机房解决方案，其中的重点就是在保障正常通信不受影响的前提下，尽量减少温控设备的能耗。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种节能型一体化通信基站机房，以实现基站节省能源利用及减少温室气体排放。为解决以上技术问题，本发明实施例提供的技术方案是一种节能型一体化通信基站机房，安装有压缩制冷空调装置，用以作为机房室内降温的主冷源，还安装有主动式散热装置及被动式散热墙，用以作为机房室内降温的辅助冷源；所述主动式散热装置安装在机房侧墙开口内；所述被动式散热墙作为机房的某面侧墙或全部侧墙，构成机房围护结构的一部分；所述压缩制冷空调装置、所述主动式散热装置和所述被动式散热墙的动力部件分别接至自动控制系统，用以根据预设控制策略相应控制三者开启/闭合。较优地，为拼装式一体化机房，由底架、顶板、底板、四周侧板及门板拼接组装而成，所述底架、顶板、底板、四周侧板及门板的板材分别为保温夹芯板，所述夹芯板的内外层面板采用金属板或复合材料板。较优地，所述压缩制冷空调装置包括由风机和蒸发器组成的室内机和由压缩机、 冷凝器、冷凝风机及钣金和制冷配件组成的室外机，所述室内机安装于机房内部，所述室外机安装于机房外部，所述室内机和所述室外机之间通过冷媒管道连接。较优地，所述主动式散热装置包括室内换热风机、室外换热风机和热交换器，所述室内换热风机和所述室外换热风机分别位于所述热交换器的两侧通道内，用于使室内空气由所述室内换热风机抽取并经所述热交换器降温后送入室内，以及室外空气由所述室外换热风机抽取并经所述热交换器升温后排到室外。较优地，所述热交换器为显热板式换热器或热管换热器。较优地，所述热管换热器为翅片式换热器，其外表面的中部通过钣金隔断开来，内部充有冷媒。较优地，所述被动式散热墙由内外层墙体组成，其中外层墙体采用保温夹芯板，内层墙体采用金属板，内外层墙体之间留有间隙。较优地，外层墙体上对称开设分别安装有电动密闭阀的上、下风口，所述上、下风口中心的间距大于墙体高度的4/5。较优地，所述上、下风口的外部分别设置有防雨罩。较优地，所述压缩制冷空调装置、所述主动式散热装置和所述被动式散热墙三者之间在同时投入工作时采用并联模式，所述主动式散热装置和所述被动式散热墙的开启/ 关闭以室外空气温度是否低于预设环境温度为条件进行控制，所述被动式散热墙开启能够保证机房内温度时，仅开启该被动式散热墙。与现有技术相比，本发明实施例将压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙整合于一体化基站机房中，其中压缩制冷空调装置将机房中的热量排到大气中，承担机房空调降温过程中所需要的冷量；主动式散热装置通过换热器的能量传递从空气中取冷，当机房内设定温度高于大气温度，且达到一定数值时提供空调系统降温过程中所需要的冷量；被动式散热墙的作用是对前两个装置的能力补偿，当大气温度低于机房内设定温度时，被动式散热墙上的密闭阀开启，使机房墙体保温层失效，将大气的冷量传入机房内； 自动控制系统实现对各装置的协调。由此，该节能型一体化通信基站机房系统通过将空气能可再生能源加以利用，克服了现有机房技术对压缩制冷空调装置单一应用而造成一次能源耗费问题。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例公开的节能型一体化通信基站机房的结构示意图；图2为图1中主动式散热装置结构示意图；图3A为图1中被动式散热墙的正面视图；图;3B为图1中被动式散热墙沿风口的剖视图。
具体实施例方式本发明实施例的基本构思是，将压缩制冷空调装置、主动式散热装置和被动式散热墙整合于节能型一体化通信基站机房内，以实现更好的节能减排效果。本发明一较优实施例的节能型一体化通信基站机房，包括拼装式一体化机房、自动控制系统、压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙及通讯设备线路，其中压缩制冷空调装置，用以作为机房室内降温的主冷源，它包括由风机和蒸发器组成的室内机和由压缩机、冷凝器、冷凝风机及钣金和制冷配件组成的室外机，其中室内机装于机房内部，室外机装在机房外部，两者通过冷媒管道连接；主动式散热装置及被动式散热墙，用以作为机房室内降温的辅助冷源，其中主动式散热装置安装于机房侧墙开口内，被动式散热墙作为机房的某面侧墙或全部侧墙，构成机房围护结构的一部分；压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙的动力部件与包括传感器、控制器及执行元件的自动控制系统连接，用以根据预设控制策略相应控制三者开启/闭合； 当室内空气温度高于预设工作温度且室外空气温度高于预设环境温度时开启压缩制冷空调装置，当室内空气温度高于预设工作温度且室外空气温度低于预设环境温度时开启主动式散热装置和/或被动式散热墙。由此，本实施例中的压缩制冷空调装置通过压缩制冷，为空调提供可用的冷源，最终满足从空气中取冷保证机房内的降温需要；主动式散热装置通过室内外散热风机循环和热交换器，为空调可用的辅助冷源，它在室外大气温度低于某一数值时，从空气中取冷保证机房内的降温需要；被动式散热墙通过控制换热舱风口的启闭，为空调可用的另一辅助冷源，它在室外大气温度低于某一数值时，从空气中取冷保证机房内的降温需要。这有利于通过将空气能可再生能源加以利用，克服了现有机房技术对压缩制冷空调装置单一应用而造成一次能源耗费问题。本实施例中，机房优选为拼装式一体化机房，它由保温夹芯板板拼接组装而成。该拼装式一体化机房具体包括底架、顶、底板、四周侧板及门板等，这些板材均由夹芯板材料组成，该夹芯板内外层面板采用金属板或复合材料板。这就表明，该拼装式一体化机房可作为一个独立的机房设备，具有灵活的可运输性和对野外恶劣环境的适应性。同时，这种拼装式一体化机房也可设计一体化配套的附属设施和外部接口，其中附属设施包括压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙、 室内配线架、走线槽、集中接地排、照明、消防等；外部接口包括天馈电缆接口、Abis接口、 交流电源输入、太阳能供电输入(需要配置时)、接地系统引入、换新风口、空调室外机接口和动力环境监控接口等。本实施例中，主动式散热装置由室内、外换热风机和热交换器组成，该室内换热风机和室外换热风机分别位于热交换器的两侧通道内，用于使室内空气由室内换热风机抽取并经热交换器降温后送入室内，以及室外空气由室外换热风机抽取并经热交换器升温后排到室外。优选地，该热交换器具体为显热板式换热器或热管换热器，其中热管换热器优选为翅片式换热器，其外表面的中部通过钣金隔断开来，该热管换热器内部充有冷媒，可提高热交换效率。优选地，被动式散热墙由内外两层墙体组成，其中外层墙体采用保温夹芯板，内层墙体采用金属板，且内外层墙体之间留一定的间隙。同时，在外层墙体上下对称开两个通长风口，风口中心间距大于墙体高度的4/5，并在风口设置电动密闭阀，通过开启/关闭电动密闭阀就实现了被动式散热墙控制。本实施例中，压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙三者之间在同时投入工作时在热交换路径上是相互并联的(采用并联工作模式)，而且主动式散热装置、被动式散热墙的开启是以室外大气的温度控制的。特别地，当被动式散热墙开启能够保证机房内温度时，可以完全不用开启前两个装置。从上述的技术方案可以看出，本发明的较优实施例将压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙整合于一体化基站机房中，其压缩制冷空调装置将机房中的热量排到大气中，承担机房空调降温过程中所需要的冷量；主动式散热装置通过换热器的能量传递从空气中取冷，当机房内设定温度高于大气温度，且达到一定数值时提供空调系统降温过程中所需要的冷量；被动式散热墙的作用对前两个装置的能力进行补偿，当大气温度低于机房内设定温度时，被动式散热墙上的密闭阀开启，使机房墙体保温层失效，将大气的冷量传入机房内；自动控制系统实现对各装置的协调。该系统通过将空气能可再生能源加以利用，克服了现有机房技术对压缩制冷空调装置单一应用而造成一次能源耗费问题。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图1，示出了一种本发明实施例节能型一体化通信基站机房结构，其包括拼装式一体化机房1、压缩制冷空调装置室外机2、压缩制冷空调装置室内机3、主动式散热装置 4、被动式散热墙5，其中压缩制冷空调装置室外机2、压缩制冷空调装置室内机3、主动式散热装置4、被动式散热墙5均分别与中央自动控制系统(图未示出)连接；压缩制冷空调装置室外机2通过铜管与压缩制冷空调装置室内机3连接；主动式散热装置4安装在拼装式一体化机房1侧板的开口内；被动式散热墙5作为拼装式一体化机房1的其中一面或多面墙体。中央自动控制系统由控制器、传感器和执行器等硬件与软件构成，通过软硬件的配合实现空调运行过程中各部件的开启/闭合控制当拼装式一体化机房1内的室内空气温度大于机房预设温度时，压缩制冷空调装置室外机2、压缩制冷空调装置室内机3开启；机房1内的室内空气温度达到机房预设温度值或低机房预设温度值时停止；当室外空气温度低于某一数值(预设室外空气温度低界值)时，不允许开启。当拼装式一体化机房1内的室内空气温度大于机房预设温度值，且室外空气温度低于预设室外空气温度低界值时，主动式散热装置4自动开启，室内空气温度达到机房预设温度值或低于机房预设温度值时停止。当拼装式一体化机房1内的室内空气温度大于机房预设温度，且室外空气温度低于预设室外空气温度低界值时，被动式散热墙5自动开启，室内空气温度达到机房预设温度值或低于机房预设温度值时停止。本实施例中，在室内空气温度大于机房预设温度，且室外空气温度低于某一数值时，主动式散热装置4与被动式散热墙5可利用室外空气自然冷源进行换热，使室内空气温度稳定于机房预设温度值，保证通信机柜6稳定、可靠地运行，由此改善了现有的采用压缩制冷提供冷源而造成的能源耗费。本发明实施例中的主动式散热装置4和被动式散热墙5均可采取多种结构形式，以下分别举例进行说明。参见图2，其示出了一种主动式散热装置，包括室内换热风机α、室外换热风机 β、热交换器Y、外壳δ，其中外壳δ通过不同的空间隔断将室内换热风机α、室外换热风机β分别隔离到热交换器Y两侧的通道中；室内空气被室内换热风机α从机房内抽取经热交换器Y降温后送入室内；室外空气被室外换热风机β从机房外抽取经热交换器Y 升温后排到室外；热交换器Y为翅片式换热器，在其外表面中部通过钣金隔断上下两侧气流，其铜管内充制冷剂。当热交换器Y下端遇到高于制冷剂一定温度的空气时，制冷制会发生相变，变成气体，由下部迁移至上部。当热交换器Y上端，遇到低于制冷剂一定温度的空气时，制冷制会发生相变，变成液体，由上部迁移至下部。如此不断循环，实现热交换，将室外冷空气中的冷量传递到机房内。参见图3Α、图3Β，示出了一种被动式散热墙，其包括内墙Α、外墙B、风口 C、防雨罩 D、电动密闭阀Ε，其中内墙A为单层金属板，具有良好的导热性能；外墙B采用保温夹芯板，具有良好的隔热性能；内墙A与外墙B之间留一定的间隙，可以保证一定的流量通过； 在外墙B上下对称开两个通长风口 C1、C2，且风口 C1，C2上分别设置电动密闭阀E1、E2，两个风口 Cl和C2中心间距大于墙体高度的4/5。在风口 Cl和C2外部设置防雨罩D，以便确保下雨时不会进水。当空气温度高于机房内预设温度时，被动式散热墙上的密闭阀E关闭，确保室外空气的热量被隔断在外墙B以外。当空气温度低于机房内预设温度时，被动式散热墙上的密闭阀E1、E2开启，将室外空气引入内墙A与外墙B之间的间隙，使机房墙体保温层失效。 通过内墙A将机房内的热量传递给空气，冷空气受热产生自然对流，使冷空气充下层风口 Cl进入，升温后的空气从上层风口 C2流出，不断将空气的冷量传入机房内。综上所述，本发明实施例将压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙整合于所述一体化基站机房中，可以有效地调节室内空气温度，其中所述压缩制冷空调装置将机房中的热量排到空气中，承担机房空调降温过程中所需要的冷量；所述主动式散热装置通过换热器的能量传递从空气中取冷，当机房内预设温度高于空气温度，且达到一定数值时提供空调系统降温过程中所需要的冷量；被动式散热墙的作用是对前两个装置的能力补偿，当空气温度低于机房内预设温度时，被动式散热墙开启，使机房墙体保温层失效，将空气的冷量传入机房内；所述自动控制系统实现对各装置的协调。该系统通过将空气能可再生能源加以利用，克服了现有机房技术对压缩制冷空调装置单一应用而造成一次能源耗费问题。以上对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种节能型一体化通信基站机房，安装有压缩制冷空调装置，用以作为机房室内降温的主冷源，其特征在于，还安装有主动式散热装置及被动式散热墙，用以作为机房室内降温的辅助冷源；所述主动式散热装置安装在机房侧墙开口内；所述被动式散热墙作为机房的某面侧墙或全部侧墙，构成机房围护结构的一部分；所述压缩制冷空调装置、所述主动式散热装置和所述被动式散热墙的动力部件分别接至自动控制系统，用以根据预设控制策略相应控制三者开启/闭合。
2.如权利要求1所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，为拼装式一体化机房，由底架、顶板、底板、四周侧板及门板拼接组装而成，所述底架、顶板、底板、四周侧板及门板的板材分别为保温夹芯板，所述夹芯板的内外层面板采用金属板或复合材料板。
3.如权利要求1所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述压缩制冷空调装置包括由风机和蒸发器组成的室内机和由压缩机、冷凝器、冷凝风机及钣金和制冷配件组成的室外机，所述室内机安装于机房内部，所述室外机安装于机房外部，所述室内机和所述室外机之间通过冷媒管道连接。
4.如权利要求1所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述主动式散热装置包括室内换热风机、室外换热风机和热交换器，所述室内换热风机和所述室外换热风机分别位于所述热交换器的两侧通道内，用于使室内空气由所述室内换热风机抽取并经所述热交换器降温后送入室内，以及室外空气由所述室外换热风机抽取并经所述热交换器升温后排到室外。
5.如权利要求4所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述热交换器为显热管换热器。
6.如权利要求5所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述热管换热器为翅片式换热器，其外表面的中部通过钣金隔断开来，内部充有冷媒。
7.如权利要求1所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述被动式散热墙由内外层墙体组成，其中外层墙体采用保温夹芯板，内层墙体采用金属板，内外层墙体之间留有间隙。
8.如权利要求7所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，外层墙体上对称开设分别安装有电动密闭阀的上、下风口，所述上、下风口中心的间距大于墙体高度的4/5。
9.如权利要求8所述的节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述上、下风口的外部分别设置有防雨罩。
10.如权利要求1 9任一项所述节能型一体化通信基站机房，其特征在于，所述压缩制冷空调装置、所述主动式散热装置和所述被动式散热墙三者之间在同时投入工作时采用并联模式，所述主动式散热装置和所述被动式散热墙的开启/关闭以室外空气温度是否低于预设环境温度为条件进行控制，所述被动式散热墙开启能够保证机房内温度时，仅开启该被动式散热墙。
全文摘要
本发明实施例公开一种节能型一体化通信基站机房，它将压缩制冷空调装置、主动式散热装置、被动式散热墙整合于节能型一体化通信基站机房中压缩制冷空调装置将机房中热量排到大气中，以承担机房空调降温过程中所需冷量；主动式散热装置通过换热器的能量传递从空气中取冷，当机房内设定温度高于大气温度且达到一定数值时提供空调系统降温过程中所需冷量；被动式散热墙的作用是对前两个装置的能力补偿，当大气温度低于机房内设定温度时，被动式散热墙开启以使机房墙体保温层失效，将大气的冷量传入机房内；通过自动控制系统实现对各装置的协调，可将空气能再生能源加以利用，克服现有机房技术对压缩制冷空调装置单一应用而造成一次能源耗费问题。
文档编号F24F1/00GK102561749SQ20121007570
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者侯东明, 王四海, 王聪 申请人:广州同方瑞风空调有限公司