專利名稱：基站用精確送冷節能空調系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種節能空調系統，具體來說涉及一種通訊基站用精確送冷的節能空調系統。
背景技術：
能源是人類生存和社會發展必需的物質基礎，進入二十一世紀，能源緊缺已經成為各國經濟發展的世界性難題。隨著全球能源 日趨緊張，中國對社會建設中節能要求更加迫切。其中高速發展的電信行業面臨節能形勢更迫切。運營商加速建設基站、機房，然而也不得不面臨高昂的能源消耗。例如2009年中國電信耗電總量約為98億度，比08年增長41.6%。其中生產用電以基站和數據中心機房增長為主，相比08年分別增長209%和21%。同時部分設備技術落后或者陳舊老化；缺乏準確的分類、分項的能耗數據，缺乏對節能成果量化評測手段；沒有科學的節能診斷，重點耗能設備運行不科學；對于用能與節能缺乏統一的監測與管理。因此對于電信運營商來說，采取節能措施勢在必行。在通訊基站中，為了保證基站中發熱電子設備的長期可靠運行，必須配置相應的冷卻系統，即俗稱的基站空調系統。據權威數據統計，移動通訊基站空調能耗約占整個基站能耗的50%以上。因此，基站空調節能成為運營商節能降耗的重點，具有顯著的經濟和社會效益。與民用舒適性空調的設計參數和使用場合不同，移動通訊基站空調屬于工藝性空調。其冷卻的核心是高效、可靠地通訊基站電子設備的發熱排放到室外環境中。基站電子設備對環境溫度、濕度和潔凈度都有嚴格的要求。現有通訊基站專用空調技術尚不成熟，往往直接選用民用舒適性空調，或稍加改造來對整個基站機房空間進行冷卻。這種空調方式不僅無法充分發揮舒適性空調的設計優勢，大量冷量用于抵消基站機房空間的熱負荷，而僅有少部分通過對流換熱的形式用來冷卻發熱設備本身，因此造成電能的極大浪費。在現有通訊基站空調技術中，還包括為基站設計的專用空調機組以及集中處理風后再送到各電子設備的空調形式。在這兩種機組中，前者的空調區域是整個基站機房，而不是直接面向冷卻對象(發熱設備)，這樣勢必造成空調面積擴大的能源浪費；后者風道既占用機房空間，又難以控制設備的環境潔凈度，另外回風與蒸發器間的換熱效率不高，使得節能效果并不顯著。目前的通訊基站中都設置有空調系統，用于控制基站內的溫度在一個合適的范圍內，以保證基站內設備的正常運行，由于傳統的空調系統對整個基站進行溫度控制，造成溫度調節反應緩慢，能耗高，不利于節約能源。
實用新型內容要解決的問題本發明的目的是提供一種通訊基站用可實現精確送冷又能夠充分利用自然冷源的節能空調系統；本發明的另一個目的是提供一種可智能控制的節能空調系統；本發明的另一個目的是提供一種帶有冬季風冷換熱器的節能空調系統；本發明的另一個目的是提供一種基站內分體機送冷系統采用乙二醇為工作介質的節能空調系統；本發明的另一個目的是提供一種基站內分體機送冷系統的循環管道采用橡膠管的節能空調系統。技術方案一種基站精確送冷節能空調系統，包括壓縮機制冷系統和基站內分體機送冷系統，所述壓縮機制冷系統包括依次連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和換熱器，壓縮機再與換熱器相連構成封閉循環系統；所述基站內分體機送冷系統包括依次連接的換熱器、第二閥門、泵和多個串聯和/或并聯的室內分體機部分，換熱器再與室內分體機部分相連構成封閉循環系統；所述冷凝器還帶有冷凝風機，在換熱器和室內分體機部分之間還串接有冬季風冷換熱器和第四閥門，所述冬季風冷換熱器帶有風冷風機；在基站內分體機送冷系統中，串接的換熱器和第二閥門還并聯有第一閥門，串接的冬季風冷換熱器和第四閥門還并聯有第三閥門；所述壓縮機、第一風機、第二風機、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門和泵都電連接到控制器。當多個室內分體機部分相互并聯時，要在工作介質的流入端安裝分液器，在工作介質的流出端安裝集液器。所述壓縮機還并聯有小功率壓縮機，在控制器的控制下根據需要分別啟動，所述壓縮機和小功率壓縮機都采用變頻壓縮機；所述壓縮機制冷系統、冬季風冷散熱器、第二風機、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門和泵都設置在室外機部分中。所述室內分體機部分設置在室內的相應設備中，所述室內分體機部分通過管路與室外機部分相連。所述控制器設置在基站室內或設置在室外機部分中。用于單個分體機降溫的每個所述室內分體機部分都包括散熱器、分體機閥門、分體機內風機、流量調節閥和溫度傳感器，其中所述散熱器與流量調節閥相并聯后再與分體機閥門串聯；分體機閥門、分體機內風機、流量調節閥和溫度傳感器都電連接到控制器。所述壓縮機制冷系統的循環工作介質為氟利昂；所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為乙二醇。所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為乙二醇時，循環管道采用適于乙二醇的橡膠管。當所述壓縮機制冷系統和所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為氟利昂時，循環管道采用銅管，并在循環通路中設置膨脹閥。當所述壓縮機制冷系統和所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為氟利昂時，可將壓縮機、冷凝器直接與基站內分體機送冷系統的室內管路相連，從而實現連通多個相互串聯和/或并聯的室內分體機部分。有益效果具體地說，本實用新型的優點如下能夠針對通訊基站內的單個分體機進行精確的送冷；能夠充分利用冬季的自然冷源，從而降低能耗的使用；對設備的改造簡單易行；能夠對單個分體機的具體降溫情況進行實時分析，并進行智能控制；在室內是循環系統中采用乙二醇為工作介質，室內循環系統中采用橡膠管作為循環通道，降低設備成本。
圖I為采用乙二醇總線并聯模式的基站用精確送冷節能空調系統；圖2為采用乙二醇分液并聯模式的基站用精確送冷節能空調系統；圖3為采用乙二醇串聯模式的基站用精確送冷節能空調系統；圖4為采用采用氟利昂并聯模式的基站用精確送冷節能空調系統；圖5為采用氟利昂分液模式的基站用精確送冷技能空調系統；圖6為帶有大功率壓縮機和小功率壓縮機的壓縮機制冷系統。
具體實施方式
如圖I中所示，采用乙二醇總線并聯模式的基站精確送冷節能空調系統，包括壓縮機制冷系統和基站內分體機送冷系統。壓縮機制冷系統該系統包括依次連接的壓縮機I、冷凝器3、膨脹閥11和換熱器5，壓縮機I再與換熱器5相連構成封閉循環系統，所述冷凝器3還帶有冷凝風機4。基站內分體機送冷系統該系統包括依次連接的換熱器5、第二閥門14、泵2和多個并聯的室內分體機部分9,換熱器5再與室內分體機部分9 (多個室內分體機部分9是相互并聯連接的)相連構成封閉循環系統；在換熱器5和室內分體機部分9之間還串接有冬季風冷換熱器6和第四閥門16，所述冬季風冷換熱器6帶有風冷風機22 ;在基站內分體機送冷系統中，串接的換熱器5和第二閥門14還并聯有第一閥門7，串接的冬季風冷換熱器6和第四閥門16還并聯有第三閥門15。控制器所述壓縮機I、小功率壓縮機25(如圖6中所示)、冷凝風機4、風冷風機22、第一閥門7、第二閥門14、第三閥門15、第四閥門16、第五閥門23、第六閥門24和泵2都電連接到控制器19 (控制器是遠程的有線控制器或無線控制器)上。所述控制器19設置在基站室內或設置在室外機部分8中。壓縮機制冷系統(包括依次連接的壓縮機I、冷凝器3、膨脹閥11和換熱器5，壓縮機I再與換熱器5相連構成封閉循環系統，所述冷凝3還帶有冷凝風機4)、冬季風冷散熱器6、風冷風機22、第一閥門7、第二閥門14、第三閥門15、第四閥門16和泵2都設置在室外機部分8中。所述室內分體機部分9設置在室內的相應設備中，所述室內分體機部分9通過管路與室外機部分8相連。至于室內分體機部分9與室內具體發熱機柜或發熱設備之間的具體安裝方式，在此不再詳述，對于本領域的技術人員來說是容易知曉的。室內分體機部分用于單個分體機降溫的每個所述室內分體機部分9都包括散熱器21、分體機閥門17、分體機內風機20、流量調節閥10和溫度傳感器18，其中所述散熱器21與流量調節閥10相并聯后再與分體機閥門17串聯；分體機閥門17、分體機內風機20、流量調節閥10和溫度傳感器18都電連接到控制器19。所述壓縮機制冷系統的循環工作介質為氟利昂；所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為乙二醇。所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為乙二醇時，循環管道采用適于乙二醇的橡膠管。具體工作過程當壓縮機I工作而冬季風冷換熱器不工作時此時應當由控制器19將第四閥門16和第一閥門7關閉，壓縮機I所產生的低溫冷量在換熱器5中進行熱交換，令基站內分體機送冷系統中流經換熱器5的介質冷卻，冷卻后的介質在循環系統內在泵2的驅動下，從而完成在管道內的循環。當壓縮機I不工作而冬季風冷換熱器6工作時在室外氣溫比較低的情況下，例如低于15°C，此時控制器19應當開啟第四閥門16和第一閥門7，并開啟風冷風機22運行，同時關閉第二閥門14和第三閥門15，關閉壓縮機I以及冷凝風機4的電源。經過冬季風冷換熱器6降溫的介質在泵2的驅動下，完成在管道內的循環。如圖2中所示，采用乙二醇分液并聯模式的基站用精確送風節能空調系統，當多個室內分體機部分9相互并聯時，在泵2的驅動下，工作介質先流經換熱器5或冬季風冷換熱器6，然后工作介質的流入分液器12經過室內分體機部分9后，流經集液器13后完成整個循環。·如圖3中所示，采用乙二醇串聯分液模式的空調系統，其具體的工作方式與并聯時相同，在此不在詳述。如圖4和圖5中所示，當所述壓縮機制冷系統和所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為氟利昂時，圖4中所示為并聯模式，圖5中所示為分液模式，兩種模式都是將壓縮機I、冷凝器3直接與基站內分體機送冷系統的室內管路相連，從而實現連通多個相互串聯和/或并聯的室內分體機部分。只是在分液模式下，需要在室內分體機部分9的兩端分別安裝分液器12和集液器13。當所述壓縮機制冷系統和所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為氟利昂時，循環管道采用銅管，并在循環通路中設置膨脹閥11，所述膨脹閥11并聯到分體機散熱器21的兩端上。若條件允許，基站發熱設備冷卻裝置可采用全回風系統，即分體機散熱器21的進風口與發熱設備(基站內的各個分體機)的出風口通過管道連接，從而構成封閉的回風系統。本系統還通過控制器(如計算機控制系統)來控制自動調節流量調節閥10的開度、風機4、22、20的功率，從而更好地滿足發熱設備冷卻的需要，同時最大限度地獲得系統的節能潛力。如圖6所示，另一個優選實施例為壓縮機I還并聯有一個小功率壓縮機25，其中壓縮機I連接有第五閥門23，小功率壓縮機25連接有第六閥門24。在控制器19的控制下，根據需要分別啟動壓縮機I和小功率壓縮機25,所述的壓縮機I和小功率壓縮機25都米用變頻壓縮機。工作介質(制冷劑)在分體機散熱器中吸收基站發熱設備發出的熱量(指電子設備發熱)；在冷凝器或冬季風冷換熱器中，將熱量排放到室外環境。冷卻裝置采用純串聯、純并聯、或混聯的連接方式時，將在邏輯連接上靠近節流元件的散熱器布置在發熱量較大的電子設備下進行冷卻；采用帶旁通管的串聯或者并聯的連接方式時，可以將各蒸發器按順序或者逆序的物理連接布置，通過調節流量調節閥10及各個風機來控制各蒸發器的制冷劑流量；采用混聯的連接方式時，蒸發器(或散熱器)的布置更為靈活。蒸發器與所需冷卻的基站發熱設備連接，直接對發熱電子設備進行冷卻，減小了空調面積，降低了冷負荷；蒸發器面向對象的冷卻，使得電子設備的運行環境控制精度更高，達到電子設備使用壽命更長的目的。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的一個可行性實施例的具體 說明，但是該實施例并非用以限制本發明的專利范圍。
權利要求1.一種基站精確送冷節能空調系統，包括壓縮機制冷系統和基站內分體機送冷系統，所述壓縮機制冷系統包括依次連接的壓縮機(I)、冷凝器(3)、膨脹閥(11)和換熱器(5)，壓縮機(I)再與換熱器(5)相連構成封閉循環系統；所述基站內分體機送冷系統包括依次連接的換熱器(5)、第二閥門(14)、泵(2)和多個串聯和/或并聯的室內分體機部分(9)，換熱器(5)再與室內分體機部分(9)相連構成封閉循環系統；所述冷凝器(3)還帶有冷凝風機(4)，其特征在于 在換熱器(5)和室內分體機部分(9)之間還串接有冬季風冷換熱器(6)和第四閥門(16)，所述冬季風冷換熱器(6)帶有風冷風機(22)； 在基站內分體機送冷系統中，串接的換熱器(5)和第二閥門(14)還并聯有第一閥門(7)，串接的冬季風冷換熱器(6)和第四閥門(16)還并聯有第三閥門(15)； 所述壓縮機⑴、冷凝風機⑷、風冷風機(22)、第一閥門(7)、第二閥門(14)、第三閥門(15)、第四閥門(16)和泵⑵都電連接到控制器(19)。
2.根據權利要求I中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于當多個室內分體機部分(9)相互并聯時，要在工作介質的流入端安裝分液器(12)，在工作介質的流出端安裝集液器(13)。
3.根據權利要求I或2中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于所述壓縮機(I)還并聯有小功率壓縮機(25)，在控制器(19)的控制下分別啟動，所述壓縮機(I)和小功率壓縮機(25)都采用變頻壓縮機；所述壓縮機制冷系統、冬季風冷散熱器￠)、風冷風機(22)、第一閥門(7)、第二閥門(14)、第三閥門(15)、第四閥門(16)和泵(2)都設置在室外機部分(8)中。
4.根據權利要求3中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于所述室內分體機部分(9)設置在室內，所述室內分體機部分(9)通過管路與室外機部分(8)相連。
5.根據權利要求3或4中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于所述控制器(19)設置在基站室內或設置在室外機部分(8)中。
6.根據權利要求3或4中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于用于單個分體機降溫的每個所述室內分體機部分(9)都包括散熱器(21)、分體機閥門(17)、分體機內風機(20)、流量調節閥(10)和溫度傳感器(18)，其中所述散熱器(21)與流量調節閥(10)相并聯后再與分體機閥門(17)串聯；分體機閥門(17)、分體機內風機(20)、流量調節閥(10)和溫度傳感器(18)都電連接到控制器(19)。
7.根據權利要求6中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于所述壓縮機制冷系統的循環工作介質為氟利昂；所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為乙二醇。
8.根據權利要求7中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為乙二醇時，循環管道采用適于乙二醇的橡膠管。
9.根據權利要求7中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于當所述壓縮機制冷系統和所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為氟利昂時，循環管道采用銅管，并在循環通路中設置膨脹閥(11)。
10.根據權利要求9中的基站精確送冷節能空調系統，其特征在于當所述壓縮機制冷系統和所述基站內分體機送冷系統的循環工作介質為氟利昂時，壓縮機(I)、冷凝器(3)直接與基站內分體機送冷系統的室內管路相連，從而實現連通多個相互串聯和/或并聯的室內分體機部 分。
專利摘要一種基站精確送冷節能空調系統，包括壓縮機制冷系統和基站內分體機送冷系統，所述壓縮機制冷系統包括依次連接的壓縮機(1)、冷凝器(3)、膨脹閥(11)和換熱器(5)，壓縮機(1)再與換熱器(5)相連構成封閉循環系統；所述基站內分體機送冷系統包括依次連接的換熱器(5)、第二閥門(14)、泵(2)和多個串聯和/或并聯的室內分體機部分(9)，換熱器(5)再與室內分體機部分(9)相連構成封閉循環系統；所述冷凝器(3)還帶有冷凝風機(4)，在換熱器(5)和室內分體機部分(9)之間還串接有冬季風冷換熱器(6)和第四閥門(16)，所述冬季風冷換熱器(6)帶有風冷風機(22)。從而可以充分利用自然冷源來減少能耗的使用，節約成本以及資源。
文檔編號F24F13/30GK202470261SQ20122002472
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者李彬 申請人:李彬