[发明专利]一种热管与制冷系统复合式能量输运方法

说明书

技术领域：

本发明属于冷热能量输运技术领域，涉及一种将热管系统与制冷系统相复合形成的进行热能输运的热管与制冷系统复合式能量输运方法。

背景技术：

在现实生活和生产过程中，常常需要将热量从一个区域输运到另一区域，如通讯基站、各类电源柜、控制柜和机房等场合，由于有内热源存在，需要将内热源产生的热量传递到外部环境中；在某些内热源密度较大的工业或商业场所的空调系统，需要将内热源产生的热量传递到外部环境中；在气调库或冷库，需要将内部储存物品产生的热量传递到外部环境中，等等；在这些场合共同存在的特征是一年四季中的某些季节，如冬季、春秋两季，放热区域的设定温度往往比外部环境的温度还高时可利用外部环境的冷量直接吸收放热区域排出的热量；而在夏季某些时段，放热区域的设定温度往往比外部环境的温度要低，须用制冷系统提供冷量来进行冷却，所以，一年四季都采用制冷系统进行冷却的方案是不节能的。以机房为例，通讯基站、各类电源柜、控制柜等机房内的温度、湿度和洁净度直接影响着其内部通讯设备或控制系统工作的可靠性和使用寿命，若机房温度超出允许值，通讯设备的性能会下降，设备中电子元器件工作的稳定性和老化速率都与工作环境有关，超过某一许可温度后，温度每升高10度，功率元件的寿命减少50％，计算元件的可靠性下降25％；湿度可能引起电路板产生电化学腐蚀而导致电子元件和集成电路的失效；沉积的灰尘使电子元件的散热性能大大降低，影响设备的使用寿命。通常，通讯基站、各类电源柜和控制柜内设备的密度高，发热量大，目前的降温设备普遍采用空调，据统计，空调是通讯基站中的主要用电设备，空调的电费支出占整个基站电费支出的50％左右。专家预计，随着3G网络建设大幕的拉开，未来几年全国基站总数将增至100万个。以单个基站一年的空调耗电量大约1.5万千瓦时测算，我国全部基站空调每年的能耗约150亿千瓦时，通讯基站的节能十分重要。由于通讯基站站内温度的升高是因电气设备的长期运行发热、而非站外环境温度所致。如一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温)，则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件被忽视，从而导致电能的无谓浪费、营运成本居高不下。因此随着国家能源政策的不断强化以及通讯企业自身的经济绩效和政治绩效的需要，基站的节能降耗变得可行、必要和十分紧迫。目前采用的节能方案主要有五种：(1)基站风冷间接散热器加空调降温系统节能方案；(2)基站地下水冷间接散热器加空调降温系统节能方案；(3)基站地下室缓冲直接风冷加空调降温系统节能方案；(4)基站新风缓冲防尘直接风冷加空调降温系统节能方案；(5)分离式热管加空调降温系统的节能方案；这些节能方案虽与单独使用空调降温相比有一定程度的节能效果，但都是在安装空调降温设备的前提下，另外加装风冷间接散热器、水冷间接散热器、地下室缓冲直接风系统、新风缓冲防尘直接风冷系统或分离式热管来实现的，这不仅使初投资增大，还占用了基站内部的宝贵空间，而且增加了通讯基站建设过程的工作量，同时这些方案还存在防尘问题难以彻底解决，必须定期处理防尘过滤器等问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，为解决通讯基站、各类电源柜、控制柜等机房空调系统中存在的能耗大、防尘难、系统复杂、占用空间大等问题，寻求设计一种由热管系统与制冷系统复合而成的能量输运系统方法。