水循环降温装置及基于该装置的机房智能降温系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种水循环降温装置，包括第一水箱、第二水箱、散热机构、第一阀门、第二阀门以及制冷机构，工作时，当房间内的温度高于设定值时，先后打开第一阀门和第二阀门，将散热机构内的热水排出到第二水箱，同时将第一水箱中的凉水注入散热机构，当散热机构中的热水被凉水替换后，关闭第一阀门和第二阀门，散热机构内的凉水吸收房间内热量，达到降温效果。与现有技术相比，本实用新型以水循环降温装置代替原有的空调降温系统，有效减少了耗电量；同时，占据空间较小，减少了对房间的占用空间且安装方便；此外，水循环降温装置的成本较低。本实用新型同时公开了一种机房智能降温系统。
【专利说明】水循环降温装置及基于该装置的机房智能降温系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及室内降温【技术领域】，更具体地涉及一种水循环降温装置及基于该装置的机房智能降温系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的迅速发展，通信在日常生活中越来越重要，我们学习工作生活包括了网络和电话等等。因为手机、电脑无线通信接收的信号都是在有限的范围内的，所以我们要建设尽量多的通信基站来消灭更多的通信死角。然而，通信基站的增加必然带来了电能的消耗。给基站内部通信仪器的散热，传统的方法是用两台3匹的空调长年累月的给基站内部降温，因为基站的墙是采用隔热钢板的，室内外空气不能形成热交换即使是冬天也要开着空调。这样每年空调所消耗的电费就占了整个基站的百分之七十左右的电能费用。因为基站数量庞大，整年下来电信和其他的通信公司就要花费大量的金钱在电费上面，而且需要经常维护，要耗费很多的人力物力。
[0003]机房降温系统目前在通信基站使用中主要存在以下问题，首先，现在大部分机房使用空调降温系统，因此耗电量大；第二，空调占据空间较大，因此降温系统占用了机房较大的空间，且安装不方便；第三，一般基站机房需要两台3P空调，因此成本较高。
实用新型内容 [0004]本实用新型的目的是提供一种水循环降温装置，来代替原有的空调降温系统，以节省电量、减少成本、减少对机房的占用空间、方便安装。
[0005]本实用新型的另一目的是提供一种机房智能降温系统，来代替原有的空调降温系统，以节省电量、减少成本、减少对机房的占用空间、方便安装且同时实现全自动控制。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种水循环降温装置，包括第一水箱、第二水箱、散热机构、第一阀门、第二阀门以及制冷机构，所述第一水箱的出口通过所述第一阀门与所述散热机构的进口连接，所述散热机构的出口通过所述第二阀门与所述第二水箱的进口连接，所述第二水箱的出口与所述第一水箱的进口连接以实现所述第一水箱、散热机构与第二水箱之间的水循环，所述制冷机构与所述第一水箱连接、用于对所述第一水箱内的水进行制冷。
[0007]与现有技术相比，本实用新型提供的水循环降温装置包括第一水箱、第二水箱、散热机构、第一阀门、第二阀门以及制冷机构，工作时，当房间内的温度高于设定值时，先后打开第一阀门和第二阀门，将散热机构内的热水排出到第二水箱，同时将第一水箱中的凉水注入散热机构，当散热机构中的热水被凉水替换后，关闭第一阀门和第二阀门，散热机构内的凉水吸收机房内的热量，达到降温效果，如此循环，可使机房内的温度达到期望值。本实用新型利用水循环降温装置代替原有的空调降温系统，能够有效的减少耗电量；同时，水循环降温装置相对空调占据空间较小，因此可以减少对机房的占用空间且安装更为方便；此外，水循环降温装置的成本较低，因此可以有效减少机房降温系统的成本。[0008]较佳地，所述水循环降温装置还包括与所述第一水箱的进口及所述第二水箱的出口连接、用于将所述第二水箱中的水抽送至所述第一水箱的水泵。
[0009]较佳地，所述第一阀门及所述第二阀门为截止阀。
[0010]较佳地，所述截止阀为电动截止阀。
[0011]较佳地，所述散热机构包括多组散热片，多组所述散热片呈并联或串联结构。
[0012]较佳地，所述第一水箱、所述第二水箱的容积大于所述散热机构的容积。
[0013]较佳地，所述第一水箱、所述第二水箱的容积为所述散热机构容积的1.2?1.5倍。
[0014]相应地，本实用新型还提供了一种机房智能降温系统，包括用于检测机房温度的温度传感器、用于吸收机房热量的水循环降温装置以及与所述温度传感器及所述水循环降温装置连接、用于根据所述温度传感器的检测结果控制所述水循环降温装置工作的主控制器。其中，所述水循环降温装置如上所述。
[0015]较佳地，所述水循环降温装置还包括与所述第一水箱的进口及所述第二水箱的出口连接、用于将所述第二水箱中的水抽送至所述第一水箱的水泵。
[0016]较佳地，所述第一阀门及所述第二阀门为电动截止阀。
[0017]较佳地，所述散热机构包括多组散热片，多组所述散热片呈并联或串联结构。
[0018]较佳地，所述机房智能降温系统还包括与所述主控制器连接、用于实时检测所述第一水箱和所述第二水箱水位变化的第一水位检测器和第二水位检测器。
[0019]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型水循环降温装置一实施例的示意图。
[0021]图2为图1的结构框图。
[0022]图3为本实用新型机房智能降温系统一实施例的结构框图。
[0023]图4为图3中机房智能降温系统的电路图。
[0024]图5为图3中机房智能降温系统工作时的流程图。
【具体实施方式】
[0025]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0026]请参考图1至图2，本实用新型水循环降温装置100包括第一水箱10、第二水箱
11、第一阀门12、第二阀门13、散热机构14、水泵15以及制冷机构16。其中第一水箱10的出口通过第一阀门12与散热机构14的进口连接，散热机构14的出口通过第二阀门13与第二水箱11的进口连接，第二水箱11的出口与第一水箱10的进口通过水泵15连接，制冷机构16与第一水箱10连接、用于对第一水箱10内的水进行制冷，第一水箱10放置于散热机构14的上方，以方便第一水箱10中的水流入散热机构14，第二水箱11放置于散热机构14的下方，以方便散热机构14内的水流入第二水箱11。其中第一阀门12与第二阀门13为各种用于截断或接通流体的截止阀，阀的驱动方式可以为电动、气动或液动，以电动最佳，本实施例中第一阀门12与第二阀门13为电动截止阀。
[0027]水循环降温装置100初次使用时，散热机构14内注满水，第一水箱10注入水至水位Al (如图1所示)处，其中第一水箱10注入的水容量约为散热机构14水容量的1.3倍左右，第二水箱11接近空水状态，第一阀门12 (电动截止阀I)和第二阀门13 (电动截止阀2)关闭，启动制冷机构16对第一水箱10的水制冷。之后，当检测到机房的室内温度高于某一设定值时，先后打开电动截止阀I和电动截止阀2，启动水循环降温装置100，将散热机构14内的热水排出到第二水箱11，同时将第一水箱10中的凉水注入散热机构14，当第一水箱10的水位低于水位B1、或第二水箱11的水位高于水位A2时，认为散热机构14中的热水基本已排空(即散热机构14中的热水已被凉水替换)，此时关闭电动截止阀I和2，然后启动水泵15将第二水箱11中的水抽送到第一水箱10，直至第一水箱10的水位高于水位Al或第二水箱的水位低于B2时，停止水泵15，并启动制冷机构16，制冷机构16对第一水箱10内的水进行冷却。散热机构14内的凉水吸收机房内的热量，通过冷却水在散热机构14中的循环，可以达到降温效果。如此循环，可使机房内的温度达到期望值。
[0028]具体实施时，首先根据基站机房大小及设备情况，计算散热所需要的水容量，进而确定散热片的组数及第一水箱和第二水箱的容积，确定水位Al、A2、B1和B2的值，计算制冷机构所需的功率。本实施例中，第一水箱10与第二水箱11的容积相等，且每个水箱的容积大于散热机构14内可以容纳的水的容积，以水箱容积为散热机构14容积的1.2至1.5倍左右为最佳。本实施例中散热机构14具体为散热片，为了达到更好的降温效果，散热机构14包括多组散热片，且散热片以并联或串联方式连接。安装时，多组散热片可以通过并联或串联的方式连接，本实施例中使用并联方式、上进下出，以减少管道内水流阻力，降低对水泵的功率要求，降低整个系统的功耗。此外，散热片可以采用市面上任意材质、规格的，当然，使用材料导热性能好、重量轻便、耐腐蚀、维护简单、使用方便、占据空间小的散热片会更好，本实施例中使用铜铝复合片，这种散热片传导系数大，传热性能好，价格适中，不易腐蚀，不需满水保养。如图1所示，单个散热片的出水口和入水口处还设有阀门(手动阀)，另一侧设有排气阀，从而方便了安装及调试维护，且在散热片及水管的管路下方有一条水槽，可以使管道渗漏时，水直接沿水槽流回第二水箱11。
[0029]本实施例中的循环水吸收热量后，自身温度上升，通过制冷机构16冷却后再循环，从而实现了水的循环利用来降低机房温度。目前制冷器应用比较广泛的有两种，一种是半导体制冷器，一种是压缩机制冷器，本实施例中的制冷机构16具体为压缩机制冷器，压缩机制冷器使用简单，安装方便，同时冷却速度快，且可以将水降至十几度甚至几度，通过制冷器降温后，循环水的温度与机房内的温差大，因此吸收热量更加快。
[0030]再请参考图3，本实用新型还提供了一种机房智能降温系统200，包括水循环降温装置100、温度传感器22、主控制器24、第一水位检测器26以及第二水位检测器28。温度传感器22与主控制器24连接、用于实时检测机房内的温度并将检测结果传递给主控制器24，主控制器24进行数据处理后得到相应的温度值；第一水位检测器26与第二水位检测器28分别有2个，其中一个第一水位检测器26用于检测第一水箱10的水位是否到达水位Al处，另一个第一水位检测器26用于检测第二水箱11的水位是否到达水位A2处，其中一个第二水位检测器28用于检测第一水箱10的水位是否到达水位BI处，另一个第二水位检测器28用于检测第二水箱11的水位是否到达水位B2处(其中Al与A2相同，BI与B2相同)，并将检测结果传递给主控制器24 ;主控制器24与水循环降温装置100、第一水位检测器26以及第二水位检测器28连接，用于根据温度传感器22、第一水位检测器26以及第二水位检测器28的检测结果控制水循环降温装置100的工作状态以实现对机房的降温；水循环降温装置100如上所述，具体结构如图1、2所示。
[0031]本实施例中温度传感器22具体为DS18B20，第一水位检测器26和第二水位检测器28具体为FS-1R02，主控制器24为51系列单片机U1，当然，主控制器24还可以是其他单片机或PLC或嵌入式系统等装置。
[0032]具体地，机房智能降温系统200的电路原理如图4所示。机房智能降温系统200的电路A包括主控制器电路240、第一开关电路120、第二开关电路130、温度传感器电路220、第一水位检测器电路260以及第二水位检测器电路280。其中主控制器电路240包括单片机Ul以及单片机Ul的时钟单元和复位单元，具体地，单片机Ul的IO 口 Pl.1作为温度传感器22的检测结果输入端口，IO 口 Pl.4及Pl.5作为第一水位检测器26和第二水位检测器28的信号检测输入端口，IO 口 Pl.2及Pl.3作为控制水循环降温装置10的命令输出端口。此外，电容Cl、电容C2以及晶振Yl构成单片机Ul的时钟电路，开关S1、电容C3、电阻R8以及电阻R9构成单片机Ul的复位电路，具体地电路元件连接关系如图4所示；温度传感器电路220包括温度传感器22以及电阻R1，具体地，温度传感器22 (DS18B20)的脚I接地、脚3接电源VCC、脚2与电阻Rl的一端及单片机Ul的IO 口 Pl.1连接，电阻Rl的另一端接电源VCC ;第一水位检测器电路260包括第一水位检测器26、电阻R4以及电阻R5，具体地，第一水位检测器26的脚3、4接电源VCC，脚1、2分别与电阻R4、电阻R5的一端连接，电阻R4、电阻R5的另一端接地，且第一水位检测器26的脚2与单片机Ul的IO 口 Pl.4连接、用于实时检测第一水箱10的水位是否到达水位A处并将检测结果发送至单片机Ul ;第二水位检测器电路280包括第二水位检测器28、电阻R6以及电阻R7，具体地，第二水位检测器28的脚3、4接电源VCC，脚1、2分别与电阻R7、电阻R6的一端连接，电阻R7、电阻R6的另一端接地，且第二水位检测器28的脚2与单片机Ul的IO 口 Pl.5连接、用于实时检测第一水箱10的水位是否到达水位B处并将检测结果发送至单片机Ul ;第一开关电路120包括第一开关12、三极管Ql以及电阻R2，其中第一开关12 (电磁阀I)的脚I接电源VCC、脚2通过三极管Ql接入单片机U1，具体地，第一开关12的脚2与三极管Ql的集电极连接、三极管Ql的基极通过电阻R2与单片机Ul的IO 口 Pl.3连接，三极管Ql的发射极接地，从而单片机Ul可以控制第一开关12的打开和关闭；第二开关电路130包括第二开关13、三极管Q2以及电阻R3，其中第二开关13 (电磁阀2)的脚I接电源VCC、脚2通过三极管Q2接入单片机U1，具体地，第二开关13的脚2与三极管Q2的集电极连接、三极管Q2的基极通过电阻R3与单片机Ul的IO 口 Pl.2连接，三极管Q2的发射极接地，从而单片机Ul可以控制第二开关13的打开和关闭，其中当水箱中的液位低于水位检测器的液位时，此时水位检测器的信号输出为高电平，主控制器24通过判断信号高低电平做出相应操作，如，当Pl.3或Pl.2为高电平时，电磁阀I或电磁阀2打开阀门，当Pl.3或Pl.2为低电平时，电磁阀I或电磁阀2关闭阀门，从而控制水路的通断，从而实现对水循环降温装置100的控制。
[0033]下面以单片机作为主控制器24为例说明机房智能降温系统200的工作流程。如图5所示，包括以下步骤:
[0034]步骤S101，开始；[0035]步骤S102，初始化系统；其中初始化系统时，打开第一阀门12、散热机构14上面的手动阀以及排气孔，当其中任一组散热片的排气孔有水溢出时，马上拧紧该组的排气孔并关闭手动阀，直至所有散热片都装满水，之后将第一水箱10的水装至水位Al处，第二水箱11为空水状态(水位B2处)，关闭第一阀门12 ；
[0036]步骤S103，启动制冷器(制冷机构16)对第一水箱10制冷一段时间，具体时间根据机房的大小和设备情况确定，一般可选择20-30分钟；
[0037]步骤S104，判断机房内温度是否高于设定值，如果是，则执行步骤S105，否则，继续将检测返回的机房温度与设定值进行比较；
[0038]步骤S105，同时打开第一阀门12和第二阀门13 ；
[0039]步骤S106，判断第一水箱10的水位是否低于BI或者第二水箱的水位是否高于A2处，当判断结果为是时，执行步骤S107，反之，执行步骤S105 ；
[0040]步骤S107，同时关闭第一阀门12和第二阀门13;
[0041]步骤S108，启动水泵15将第二水箱11中的水抽送至第一水箱10 ；
[0042]步骤S109，判断第一水箱10的水位是否高于Al处或者第二水箱11的水位是否低于B2处，当判断结果为是时，执行步骤S110，反之，执行步骤S108 ；
[0043]步骤SI 10，停止水泵15运行，返回步骤S103 ；
[0044]上述步骤S106以及S109中，第一水位检测器26实时检测第一水箱10的水位是到达Al或者第二水箱11的水位是否到达A2处，第二水位检测器28实时检测第一水箱10的水位是到达BI或者第二水箱11的水位是否到达B2处。
[0045]与现有技术相比，本实用新型水循环降温装置及基于该装置的机房智能降温系统具有以下优点:
[0046]( I)采用水循环降温技术，通过冷却水在散热机构中的循环降温，可以实现水的循环利用，成本低，耗电量少，对环境无污染；
[0047](2)同时散热机构使用钢铝复合散热片，传导系数大，传热性能好，不易腐蚀，不需满水保养，且成本低；
[0048](3)制冷机构采用压缩机制冷器，冷却速度快，使用简单，安装方便；
[0049](4)采用单片机及传感器实现了全自动控制，操作方便。
[0050]下面举例说明本实用新型减少耗电量、降低成本。
[0051]a.传统的空调降温系统中，使用两台3P空调，成本I万元，每天24小时运行，耗电量计算如下:
[0052]空调总功率:0.735Kff*3*2=4.4KW,
[0053]每天耗电:4.4KW*24H=105.6KW*H=105.6 度，
[0054]每天耗电费(以1.5元/度来计算):105.6*1.5=158元，
[0055]每年耗电费:158*365=57670元。
[0056]b.本实用新型机房智能降温系统中，水泵功率200W，制冷器功率1KW，总功率
1.2KW，以每天24小时运行计算，耗电量计算如下:
[0057]每天耗电:1.2KW*24H=28.8 度，
[0058]每天耗电费(以1.5元/度来计算):33.6*1.5=43.2元，
[0059]每年耗电费:43.2*365=15768 元。[0060]比较可知，本实用新型的降温系统比空调降温系统每年节省电费:57670—15768=41902元，以东莞市为例，东莞市I万个基站每年可节省4.1亿元电费。因此，本实用新型有很大的经济效益。
[0061]此外，本实用新型还有很好的社会效益。
[0062]本实用新型是在我们拥有自主知识产权的核心技术的基础上进一步深入研究和完善，目前，国内外基站所使用的降温系统都是基于空调的，而且空调全天开机运行，损耗的电量巨大，空调所使用的冷媒会破坏大气臭氧层，对环境造成污染。如果智能降温系统能代替传统的空调降温系统，从而使基站真正做到节能减排，无人值守，更进一步节约资源，减少企业的运营成本。
[0063]自国家提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标后，我国各消耗性企业争先采取各类措施，务求达到国家提出的这一标准。而作为处于快速发展时期的移动、联通、电信等公司，其电力消耗极为严重，特别是其信号传送必不可少的基站，电力消耗表现的极为巨大。据统计，随着电力成本的增加，移动网络的扩大，基站机房电费支出逐渐增大，根据资料显示，以某地区的基站为例，其年度电费支出为11.4万元之多，基站空调电费支出所占比例较大。据统计分析，平均每个基站空调的电费支出约占整个基站电费支出的50%左右，空调成为基站机房中的主要耗电设备。本项目的研究主要是解决目前基站建设能耗高、污染大的难题。
[0064]智能降温系统的推广使用，在解决基站电力浪费这一问题的同时，亦达到了节能
减排的目的，也使企业从节能这一方面减少了资金的浪费，从而获得了更高的社会经济效益。
[0065]以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1.一种水循环降温装置，其特征在于，包括第一水箱、第二水箱、散热机构、第一阀门、第二阀门以及制冷机构，所述第一水箱的出口通过所述第一阀门与所述散热机构的进口连接，所述散热机构的出口通过所述第二阀门与所述第二水箱的进口连接，所述第二水箱的出口与所述第一水箱的进口连接，所述制冷机构与所述第一水箱连接、用于对所述第一水箱内的水进行制冷。
2.如权利要求1所述的水循环降温装置，其特征在于，还包括与所述第一水箱的进口及所述第二水箱的出口连接、用于将所述第二水箱中的水抽送至所述第一水箱的水泵。
3.如权利要求2所述的水循环降温装置，其特征在于，所述第一阀门及所述第二阀门为截止阀。
4.如权利要求3所述的水循环降温装置，其特征在于，所述截止阀为电动截止阀。
5.如权利要求1所述的水循环降温装置，其特征在于，所述散热机构包括多组散热片，多组所述散热片呈并联或串联结构。
6.如权利I所述的水循环降温装置，其特征在于，所述第一水箱、所述第二水箱的容积大于所述散热机构的容积。
7.如权利要求6所述的水循环降温装置，其特征在于，所述第一水箱、所述第二水箱的容积为所述散热机构的容积的1.2?1.5倍。
8.一种机房智能降温系统，其特征在于，包括用于检测机房温度的温度传感器、用于吸收机房热量的水循环降温装置以及与所述温度传感器及如权利要求1至7中的任一项所述的水循环降温装置连接、用于根据所述温度传感器的检测结果控制所述水循环降温装置工作的主控制器。
9.如权利要求8所述的机房智能降温系统，其特征在于，所述水循环降温装置还包括与所述第一水箱的进口及所述第二水箱的出口连接、用于将所述第二水箱中的水抽送至所述第一水箱的水泵。
10.如权利要求8所述的机房智能降温系统，其特征在于，还包括与所述主控制器连接、用于实时检测所述第一水箱和所述第二水箱水位变化的第一水位检测器和第二水位检测器。
【文档编号】F24F5/00GK203657109SQ201320775728
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】胡玥, 赖树明 申请人:胡玥