智能通信基站熱電制冷一體化熱交換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能制冷領(lǐng)域，特別是涉及一種新型熱電制冷液體冷卻裝置，可廣泛用于通信機(jī)房、IDC、智能基站等的高效節(jié)能一體化熱交換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電信網(wǎng)絡(luò)以及傳輸技術(shù)的高速發(fā)展，不但催生了通訊技術(shù)的革命，同時(shí)也為通風(fēng)空調(diào)技術(shù)提出了更高的要求。小至密布于城市、鄉(xiāng)村的移動(dòng)基站，大至各大企業(yè)、高校以及政府機(jī)關(guān)內(nèi)的大型通信機(jī)房、數(shù)據(jù)交換中心(IDC)，放置于這些通信機(jī)房?jī)?nèi)的各類電信設(shè)備，發(fā)熱密度大，且散熱量持續(xù)穩(wěn)定，必須常年連續(xù)不斷地向機(jī)房提供冷量，以保持其工作所需要的溫度與濕度環(huán)境。
[0003]為了充分利用室外的環(huán)境冷空氣，在冬季及室外焓值低于室內(nèi)焓值的過(guò)渡季節(jié)，利用室外溫度相對(duì)較低空氣，間接冷卻移出密閉基站、IDC機(jī)房數(shù)據(jù)交換設(shè)備產(chǎn)生的熱量，能夠達(dá)到節(jié)能減排的目的。直接將室外低溫空氣引入室內(nèi)的自然通風(fēng)系統(tǒng)，傳熱損失很小，運(yùn)行效率較高，但是室內(nèi)外空氣的直接混合會(huì)引起機(jī)房?jī)?nèi)空氣潔凈度下降，設(shè)備會(huì)因灰塵、潮濕、靜電等因素發(fā)生故障；完全利用空調(diào)冷卻，能效比低，能耗相當(dāng)高。而通過(guò)顯熱換熱器進(jìn)行室內(nèi)外熱量交換的熱交換系統(tǒng)，由于室內(nèi)外空氣間接交換，沒(méi)有接觸，所以能夠較好的保證室內(nèi)空氣的潔凈度，但是換熱效率較低，無(wú)制冷功能。
[0004]機(jī)械壓縮式空調(diào)機(jī)組是目前機(jī)房熱交換系統(tǒng)的主要選擇，但是由于空調(diào)24小時(shí)運(yùn)行，產(chǎn)生的油泡、油膜和腐蝕等問(wèn)題，大大降低傳熱效率，而且能耗較高。變頻空調(diào)主要是調(diào)節(jié)空調(diào)水栗或壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的。但是變頻的高頻脈寬調(diào)制技術(shù)會(huì)產(chǎn)生諧波，干擾通信設(shè)備，影響其正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種集智能通信機(jī)站、IDC機(jī)房以及計(jì)算中心于一體化設(shè)計(jì)的智能通信基站熱電制冷一體化熱交換裝置，目的在于充分利用室外溫度較低冷空氣，提高裝置換熱效率；避免室內(nèi)外空氣直接接觸，保障室內(nèi)空氣質(zhì)量(溫度、濕度和含塵度);結(jié)合熱電制冷技術(shù)，制冷速度快、沒(méi)有振動(dòng)、無(wú)電磁干擾，對(duì)通信設(shè)備安全運(yùn)行沒(méi)有任何影響。
[0006]技術(shù)解決方案:
智能通信基站熱電制冷一體化熱交換裝置，包括液體冷卻單元和熱電制冷單元，所述液體冷卻單元包括室內(nèi)換熱器(包括風(fēng)機(jī))、室外換熱器(包括風(fēng)機(jī))、循環(huán)栗和冷卻工質(zhì)；所述熱電制冷單元包括共用的室內(nèi)換熱器和循環(huán)栗，以及熱電制冷片、冷卻模塊、熱端散熱器和直流電源。
[0007]進(jìn)一步:液體冷卻單元中的室內(nèi)換熱器、循環(huán)栗和室外換熱器通過(guò)管路連接形成閉合循環(huán)回路，管路上設(shè)有電磁閥，管路打壓無(wú)泄漏，充入冷卻工質(zhì)。
[0008]進(jìn)一步:熱電制冷單元中的共用室內(nèi)換熱器、循環(huán)栗通過(guò)管路與熱電制冷裝置中冷卻模塊連接形成閉合循環(huán)回路，管路中共用電磁閥。熱電制冷裝置通過(guò)直流電源輸入可控功率，產(chǎn)生低溫制冷。
[0009]所述熱電制冷單元裝置包括:熱電制冷片、熱端散熱器、冷卻模塊和直流電源；所述熱端散熱器包括上熱端散熱器和下熱端散熱器，上熱端散熱器和下熱端散熱器之間設(shè)有冷卻模塊，熱端散熱器與冷卻模塊之間設(shè)有熱電制冷片，熱電制冷片上下表面分別涂上導(dǎo)熱膠后，通過(guò)連接件將熱端散熱器、熱電制冷片、冷卻模塊連接成一體。熱電制冷特點(diǎn)在于無(wú)壓縮機(jī)、無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件、體積小、重量輕、無(wú)噪聲、運(yùn)行可靠、控制方便、制冷速度快、操作簡(jiǎn)便。
[0010]所述冷卻模塊包括:殼體，殼體內(nèi)設(shè)交錯(cuò)設(shè)置的微型翅片，形成蛇形交錯(cuò)流道。
[0011]所述上熱端散熱器和下熱端散熱器形狀結(jié)構(gòu)相同，上熱端散熱器或下熱端散熱器包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)之間形成氣體流動(dòng)腔體，毛細(xì)結(jié)構(gòu)置于外殼內(nèi)表面，毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)充有低溫液體工質(zhì)，外殼外頂部分布有翅片。
[0012]所述室內(nèi)換熱器和室外換熱器形狀結(jié)構(gòu)相同，室內(nèi)換熱器或室外換熱器包括:微流道平板通道、波浪形高密度翅片和連接管箱，所述微流道平板通道內(nèi)設(shè)第二交錯(cuò)微型翅片形成蛇形流道，波浪形高密度翅片置于微流道平板通道。
[0013]所述室內(nèi)換熱器的風(fēng)機(jī)進(jìn)口處及室外換熱器的風(fēng)機(jī)入口分別設(shè)有溫度傳感器。
[0014]所述溫度傳感器與控制器連接，通過(guò)控制器調(diào)節(jié)各個(gè)閥門(mén)的開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)液體冷卻工況與熱電制冷工況的切換。溫度傳感器通過(guò)控制器和直流電源調(diào)節(jié)熱電制冷片的輸入功率，控制室內(nèi)環(huán)境溫度。
[0015]所述液體冷卻單元和熱電制冷單元中工質(zhì)采用防凍液來(lái)傳遞熱量。
[0016]所述液體冷卻工況與熱電制冷工況的切換運(yùn)行，通過(guò)控制器調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟和熱電制冷片輸入功率實(shí)現(xiàn)。
[0017]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn):
1、集成液體冷卻技術(shù)和固體熱電制冷技術(shù)，首創(chuàng)高能效比、高可靠性密閉隔離冷卻技術(shù)；
2、裝置設(shè)計(jì)先室外強(qiáng)制環(huán)境冷卻散熱，后熱電制冷控制室內(nèi)循環(huán)溫度，減少制冷符合，能耗低，能效比高；
3、采用熱電制冷(固體半導(dǎo)體制冷)技術(shù)，無(wú)壓縮機(jī)、沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)噪音和振動(dòng)產(chǎn)生；
4、熱電制單元冷效率取決于冷熱端散熱器的效率，本發(fā)明設(shè)計(jì)熱超導(dǎo)散熱器，熱阻低，冷熱端溫差小，從而提尚制冷效率；
5、熱電制冷單元冷卻模塊采用微型流道設(shè)計(jì)，強(qiáng)化工作流體對(duì)流傳熱，減少對(duì)流熱阻；
6、室內(nèi)外散熱器液體側(cè)采用微翅片結(jié)構(gòu)平板通道，空氣側(cè)采用高密度波浪形翅片，傳熱效率高，在10°C溫差下，傳熱系數(shù)可達(dá)500W/°C ;
7、本發(fā)明利用金屬波紋管穿過(guò)隔離墻，把室內(nèi)外散熱器連接起來(lái)，室內(nèi)散熱器實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣冷卻循環(huán)；室外空氣通過(guò)室外散熱器(包括風(fēng)機(jī))冷卻工質(zhì)流體，實(shí)現(xiàn)隔離密閉冷卻。
[0018]本發(fā)明有三種換熱模式可以選擇，當(dāng)室外氣溫較低時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入完全液體冷卻狀態(tài)，充分利用室外的冷源盡量降低整體能耗；當(dāng)室外氣溫高于室內(nèi)控制溫度時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入完全熱電制冷狀態(tài)，噪音低、無(wú)污染、制冷迅速，保障室內(nèi)通信設(shè)備安全運(yùn)行；當(dāng)室外環(huán)境溫度低于室內(nèi)控制溫度，但完全液體冷卻又不足以控制室內(nèi)溫度時(shí)，系統(tǒng)處于兩種狀態(tài)之間的混合制冷工況。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1熱電制冷液體冷卻系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖2熱電制冷單元裝置示意圖。
[0021]圖3冷卻模塊剖面示意圖。
[0022]圖4熱端散熱器剖面示意圖。
[0023]圖5室內(nèi)外散熱器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種智能通信基站用節(jié)能一體化熱交換冷卻系統(tǒng)，包括液體冷卻單元和熱電制冷單元，兩套單元系統(tǒng)能夠各自獨(dú)立工作，也可以協(xié)同運(yùn)行。如圖1所示，所述液體冷卻單元包括室內(nèi)換熱器(包括風(fēng)機(jī))1、循環(huán)栗2、室外換熱器(包括風(fēng)機(jī))3，以及冷卻工質(zhì)流體；所述熱電制單元包括與液體冷卻單元共用的室內(nèi)外換熱器和循環(huán)栗，還包括熱電制冷單元。
[0025]所述智能熱交換冷卻系統(tǒng)由室內(nèi)換熱器1、循環(huán)栗2、室外換熱器3、熱電制冷單元4以及電磁閥5和6，由連接管道按順序連接起來(lái)，形成密閉循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)外內(nèi)外密閉冷卻