大功率UPS专用空调电池柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率UPS专用空调电池柜，为了解决市电异常，蓄电池放电产生大量热量时的制冷问题，以及现有的蓄电池房精密空调能耗高的问题，本实用新型专利技术包括相变空调和恒温电池箱，相变空调由相变材料箱、热交换器、控制箱、恒温电池箱中的风机、风道和蒸发器构成，相变材料箱中填充相变材料，并装有翅片管、蒸发器和温度传感器；所述控制箱和相变材料箱相连，控制箱中安装有水泵、冷凝器、控制器、压缩机和不间断电源。本实用新型专利技术适用于机房大功率UPS中蓄电池的保护，具有停电后仍能大制冷量、长延时将恒温电池箱内温度控制在蓄电池最佳工作温度范围内，提高了蓄电池可靠性、延长了蓄电池寿命，节能环保，可靠性高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及空调设备领域，具体为一种大功率UPS专用空调电池柜。
技术介绍
大中型数据中心、通信机房通常拥有较多的服务器设备，为了保障服务器设备停电后能正常运行，通常需配置大功率UPS，同时为UPS配置大量的蓄电池。市电正常时，由大功率UPS配置的蓄电池通过化学反应储存电能，此时，蓄电池处于浮充状态，发热量很少； 市电异常时，蓄电池通过化学反应，释放储存的能量为服务器设备供电，保证服务器设备的不间断运行，此时，蓄电池处于放电状态，放电电流大，发热量大，以40节12V100AH蓄电池放电时间一小时为例，其放电电流为100A，发热量高达6KW。大功率UPS配置的蓄电池为阀控式铅酸免维护蓄电池，设计寿命一般为5-12年，最佳工作环境温度为20°C _25°C，随着工作环境温度升高，蓄电池的使用寿命下降，甚至可能带来严重的安全隐患，为了保证蓄电池的可靠运行，同时延长蓄电池的使用寿命，降低蓄电池更换频次，降低总体拥有成本，通常采用精密空调将蓄电池温度控制在最佳工作温度范围20°C _25°C，而目前主流厂商的服务器设备及不间断电源的正常工作温度范围为5°C _35°C，根据行业内计算，机房温度每提高 1°C，精密空调能耗降低5%-8%，如果能将蓄电池存放在一个恒温柜体内，同时可保障柜体内的温度为20°C _25°C，则外界温度可提高到35°C，精密空调可节能50%以上。
技术实现思路
为了克服市电异常，蓄电池放电产生大量热量时的制冷问题，以及现有的蓄电池房精密空调能耗高的不足，实现长时间、大制冷量的控制蓄电池工作温度的目的，根据蓄电池在市电正常时，处于浮充状态，发热量小，市电异常时，处于放电状态，发热量极大的特点，本技术旨在提供一种大功率UPS专用空调电池柜，该空调电池柜在市电正常时，通过相变空调中的相变材料储存冷量，在市电异常时，释放储存的冷量，不管市电正常与否， 均能将蓄电池温度控制在20°c -25°C的最佳工作温度范围内，本方案采用压缩机对相变材料制冷来储存冷量，制冷量大，制冷时间长，市电异常时，也可以长时间保证蓄电池工作在最佳工作温度范围内，有效提高蓄电池可靠性、延长蓄电池使用寿命，同时可将机房温度提高到35°C，显著节约机房精密空调能耗。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是一种大功率UPS专用空调电池柜，包括相变空调和内设有蓄电池的恒温电池箱， 该相变空调包括控制箱、热交换器和相变材料箱，其结构特点是，所述相变空调还包括置于恒温电池箱中的风机、风道和蒸发器，所述相变材料箱内填充有相变材料，该相变材料箱安放有翅片管和另一蒸发器；所述控制箱内设有不间断电源、第一水泵、第二水泵、冷凝器、压缩机和分别与风机、第一水泵、第二水泵、压缩机相连的控制器。进一步地，所述恒温电池箱由隔板分为两个部分，第一部分内设有蒸发器和风机， 第二部分内设有多个蓄电池；所述第一水泵的入水口连通热交换器，第一水泵的出水口与翅片管相连，该翅片管与热交换器之间通过铜管连接；所述第二水泵的入水口连通热交换器，第二水泵的出水口与恒温电池箱中的蒸发器相连，该蒸发器通过铜管与热交换器相连； 所述冷凝器一端与压缩机相连，另一端与相变材料箱中的蒸发器相连，该蒸发器与压缩机相连；所述不间断电源分别连接风机、第一水泵、第二水泵和控制器。为了防止相变材料箱中的铜管堵塞，铜管中通防冻液，所述热交换器中也填充有防冻液。所述相变材料箱顶部设有用于补充相变材料的注液孔。所述恒温电池箱、相变材料箱和热交换器的四周均填充保温隔热材料。为了实时了解各区域内的温度，并进行精确控制，所述恒温电池箱、相变材料箱和热交换器中均设有温度传感器，各温度传感器均与所述控制器相连，控制器根据各温度传感器中温度的变化，控制水泵、压缩机、风机的启停，从而控制恒温电池箱中蓄电池的温度和相变材料的状态。所述恒温电池箱的顶部设有排气孔；所述相邻两蓄电池之间设有风道出风口 ；所述隔板与恒温电池箱箱体顶壁之间设有风道进风口，与恒温电池箱箱体左侧板及底部之间设有风道。利用上述的大功率UPS专用空调电池柜调控蓄电池工作温度的步骤如下当市电正常时，全系统由市电供电，压缩机将相变材料箱中的相变材料制冷成固态，相变空调通过市电供电来调节恒温电池箱中的蓄电池温度；当市电异常时，压缩机停止制冷，相变材料融解成液态释放冷量，所述第一水泵、 第二水泵、控制器和风机由不间断电源供电，控制器控制第一水泵、第二水泵和风机的启停，将相变材料箱中储存的冷量传递到恒温电池柜中的蒸发器中，由风机将蒸发器中的冷量传递到恒温电池箱中，从而实现调节恒温电池箱中温度的功能；当热交换器中温度高于设定温度时，启动第一水泵，将热交换器中的防冻液泵入相变材料箱中，相变材料箱中的相变材料对防冻液制冷后回流至热交换器中，降低防冻液的温度；当热交换器中温度低于另一设定温度时，第一水泵停止运行，相变材料停止对热交换器中的防冻液进行制冷；当恒温电池箱中温度高于设置的温度上限时，启动第二水泵，将热交换器中的冷的防冻液泵入恒温电池箱的蒸发器中，同时启动风机将蒸发器中冷的防冻液中储存的冷量传递到恒温电池箱中，降低蓄电池温度；当恒温电池箱中温度低于设置的温度下限时，第二水泵和风机停止运行，停止对恒温电池箱中的蓄电池制冷。本技术的相变空调的制冷量根据恒温电池柜内蓄电池的发热量自动调节，市电异常时，相变空调的最大制冷量可达18KW。藉由上述结构，本技术所述的大功率UPS专用空调电池柜包括相变空调和恒温电池箱，相变空调由相变材料箱、热交换器、控制箱、恒温电池箱中的风机、风道、温度传感器和蒸发器构成，相变材料箱中填充相变材料，安装有翅片管、蒸发器、温度传感器和注液孔；所述控制箱和相变材料箱相连，控制箱中安装有水泵、冷凝器、控制器、压缩机和不间断电源，第一水泵的入水口连通热交换器，出水口与相变材料箱中的翅片管相连，翅片管与热交换器通过铜管连接，第二水泵的入水口连通热交换器，出水口与恒温电池箱中的蒸发器相连，蒸发器通过铜管与热交换器相连，冷凝器和压缩机与相变材料箱中的蒸发器相连， 控制器分别连接恒温电池箱中的温度传感器和风机、相变材料箱中的温度传感器、热交换器中的温度传感器以及控制箱中的第一水泵、第二水泵、压缩机以用来控制第一水泵、第二水泵、压缩机和风机的启停，不间断电源分别连接恒温电池箱中的风机、控制箱中的第一水泵、第二水泵和控制器以用来为风机、第一水泵、第二水泵和控制器提供电能；热交换器中填充防冻液，热交换器内安装有温度传感器；所述恒温电池箱与热交换器相连，恒温电池箱用来安放蓄电池，恒温电池箱内装有蒸发器、风机和温度传感器，顶部开有释放蓄电池发生化学反应时产生的氢气的微孔，恒温电池柜与风道通过隔板分隔开来，风道进风口位于隔板的顶部，以用来将恒温电池柜中的热空气吸入风道中，风道出风口位于恒温电池柜的底部与风道相连处，以用来将风道中的冷空气送入恒温电池柜中。无论市电正常与否，相变空调均能以大功率制冷量长时间控制恒温电池箱内蓄电池温度，市电正常时，蓄电池处于浮充状态，发热量很少，相变空调通过压缩机将相变材料制冷成固态，储存冷量，同时通过第一水泵、第二水泵和风机的运行将少量冷量释放到恒温电池柜中，调节蓄电池工作温度；市电异常时，蓄电池放电，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓蓉，曾新洲，李怡，孙小琴，张泉，朱新建，
申请(专利权)人：长沙泰和英杰系统集成工程有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：