[实用新型]智能分布式空调系统

说明书

本实用新型涉及设备散热领域，提供智能分布式空调系统。该系统包括可扩展的空调冷源，以及多个空调末端，多个空调末端一一对应安装于机柜；空调冷源的出口端连接有供冷总路，空调冷源的入口端连接有集热总路，各个空调末端的入口端通过供冷支路连接至供冷总路，各个空调末端的出口端通过集热支路连接至集热总路；各个机柜内均设有用于监控其内第一信息并根据该第一信息实时调节对应的空调末端制冷量的智能监控模块；各个空调冷源对应设有用于监控其第二信息并根据该第二信息实时调节对应的空调冷源制冷量的冷源监控模块，冷源监控模块与智能监控模块联动。本实用新型能够实现定向供冷，并根据负载情况动态调节供冷量，做到精确制冷。

技术领域

本实用新型涉及设备散热技术领域，尤其涉及智能分布式空调系统。

背景技术

随着5G通信网络的建设，基站中通信设备的散热问题将更加严峻。为保证设备的正常运行，基站机房内往往需要安装空调进行冷却降温。机房中设备传统的冷却方式是“先冷环境、后冷设备”，即集中式的空气处理方式，由空调末端将冷空气送入室内空间，冷量再传递至设备附近，进而送入发热设备进行冷却。被加热的热空气再被送入室内空间，最终传递至空调末端进行处理。

传统冷却方式存在诸多问题：首先，由空调末端至冷却设备的送风距离过长，需要较大的气流输送动力；其次，机房内冷热气流掺混，冷空气在传送过程中逐渐损耗，为了弥补传热的损失，往往需要较低的冷源温度，从而造成较高制冷能耗；此外，机房内存在通信设备、传输设备、电源设备等设备，其位置远近不同，发热量也不同，热源分布并不均匀，气流组织混乱，且设备布局并未考虑散热问题，设备之间的距离可能过于紧凑，也可能会存在设备之间相互吸收排放的热量、形成冷热空气短路的问题，若空调出风口有设备遮挡，也会发生气流短路的问题，气流组织缺乏合理规划，严重降低冷却效率；不同设备发热量也不同，所需带走的热量也不同，所需的送风量不能够按需分配，对于高发热密度设备，极易产生局部热点；距离空调远端的设备温度偏高，为了满足设备冷却的要求，空调需要提供更大的风量和更多的冷量，有可能出现机房过度冷却的问题，从而增加了空调能耗；此外，为满足网络的发展需求，基站内设备经常面临着淘汰与更换，此时设备的实际使用规模与空调系统容量会存在不一致的问题，由于通信设备的实际功耗会随着业务的需求在动态变化，但空调系统的制冷量往往不能跟随设备功耗及时地进行动态调整，这些都严重降低了空调的制冷能效。

相比于原有通信设备，5G通信设备的功耗更高，未来站点的建设也会考虑到边缘计算设备的部署，服务器的功率密度和功耗也将大幅提高。基站空调一方面需要满足设备的散热需求，避免出现局部热点，另一方面需要严格控制制冷能耗，节省电费开支，基站现有的空调架构将无法满足未来5G建设中设备的散热需求。未来的空调架构应满足如下要求：首先，应做到定向供冷，空调系统的布置时应遵循“先冷设备、后冷环境”的原则，避免无效的冷量浪费，提高能源利用率；其次，设备散热应做到精准控制，既要针对不同的设备类型实现按需供冷，又要随着业务的变化和设备的实际功耗及时进行动态调整，既要满足单点需求，又要实现整体优化，保障设备的有效散热和空调系统的高效运行；系统运行应实现在线监测、智能运维，满足基站空调系统管理合理性、经济性的要求，提高运维水平，延长设备的生命周期；制冷容量应做到按需扩容，基站空调的部署应随业务量的发展具备冷量扩容的能力，从而可以不断满足设备的实际散热需求，避免出现“小马”拉“大车”，以及空调系统不断替换的现象；满足不间断供冷需求，避免出现由于空调系统故障造成的供冷中断问题。

针对基站空调制冷效率低的问题，目前采取的优化方法是在机房内设置多个空调末端，使用列间空调，使空调末端更加贴近需要冷却的设备，或在装有设备的机柜上安装大功率风机，增加通过设备的空气流量来提高冷却效率。

尽管现有的改善方式能够在一定程度上缓解设备过热以及空调高能耗的问题，但仍没有改变较为粗放的集中式制冷方式，并未解决冷热气流掺混及气流组织混乱的问题，仍有大量冷量损失在机房环境中。

实用新型内容