CN101118076A - 一种节能空调设备及制冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基站空调领域，提供一种节能空调设备，包括室内换热器、室外换热器、气体管路、液体管路和制冷工质；所述液体管路一端连接所述室内换热器，另一端连接所述室外换热器，所述气体管路连接所述室内换热器和室外换热器的另外两端，形成封闭环路；在所述封闭环路中注入所述制冷工质。本发明通过制冷工质的蒸发、冷凝来给通信基站室内降温，完全利用制冷工质的自然属性，具有节能的特点，并且对通信基站的降温具有长期、高效、清洁的特点。

Description

一种节能空调设备及制冷方法

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种通信基站节能空调设备及制冷方法。

背景技术

移动通信基站里安装有大量的电子设备，这些电子设备发热量大，并且需要全年工作，为了保证电子设备的正常工作，防止高温老化，延长电子元器件的使用寿命，必须给基站进行降温处理，也就是说需要空调设备为其提供全年的降温冷却服务。

目前市场上有多种类型的基站专用空调设备，这些设备除了具有基本的压缩式制冷系统外，一般还带有一些节能功能，主要有：采用乙二醇的自然冷却节能方法；或采用直接引入室外新风的自然冷却节能方法。这两种方法各有其优缺点，第一种方法具有可以保证基站清洁、降低维护工作量的优点，但缺点是只有在较低的室外气温下才可以获得较好的自然冷却效果，全年可以进行自然冷却的工作小时数较少，此外这种方法还具有系统较复杂、初投资较高的缺点。第二种方法，可以获得最好的自然冷却节能效果，然而由于室外空气直接进入基站，灰尘很容易进入基站，一方面增加了对基站的维护工作量，另一方面也降低了基站设备的工作可靠性。尽管可以采取过滤措施来减少室外的灰尘等外来颗粒进入基站，但同时又增加了空调机的维护工作量，对于常年无人值守的基站来说，非常的不方便，并且室外灰尘等外来颗粒会引起过滤器的堵塞，从而降低室外空气的引入量，降低自然冷却节能的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信基站使用的空调设备，特别是提供一种节能环保的通信基站空调设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种节能空调设备，包括室内换热器、室外换热器、液体管路、气体管路和制冷工质；所述液体管路一端连接所述室内换热器，另一端连接所述室外换热器，所述气体管路连接所述室内换热器和室外换热器的另外两个接口，形成封闭环路；在所述封闭环路中注入所述制冷工质。

其中，所述室外换热器包括气体分配管、室外换热翅片、室外传热管和液体收集管；所述气体分配管的入口与所述气体管路连接；所述液体收集管的出口与所述液体管路连接；所述室外传热管的一端与所述气体分配管连接，另一端与所述液体收集管连接，所述室外换热翅片套装在所述室外传热管上。

其中，所述室内换热器包括气体收集管、室内换热翅片、室内传热管和液体分配管；所述气体收集管的出口与所述气体管路连接；所述液体分配管入口与所述液体管路连接；所述室内传热管一端与所述气体收集管连接，另一端与所述液体分配管连接，所述室内换热翅片套装在所述室内传热管上。

所述室外换热器的安装位置高于所述室内换热器的安装位置。

所述制冷工质在所述封闭环路内循环。

所述液体管路和气体管路中只包括所述制冷工质一种介质。

所述室外换热器和/或室内换热器安装传热风机，用于增强传热或加强室内空气的循环；所述传热风机为轴流风机或离心风机。传热风机用于加强室内空气循环与传热效果并缩小整机体积；在室外换热器上也可包含传热风机，增强室外换热器的传热效果及减小室外换热器的体积。

所述节能空调设备还包括控制单元，用于控制所述传热风机的开启或关闭。

所述制冷工质从上至下流过所述室外换热器。

所述制冷工质从下至上流过所述室内换热器。

本发明的技术方案还提供一种节能空调设备的制冷方法，包括以下步骤：步骤1，制冷工质经过室内换热器，通过所述室内换热器吸收室内高温气体热量，蒸发为气体制冷工质；步骤2，所述气体制冷工质沿气体管路传输到室外换热器，通过所述室外换热器释放热量，冷凝成液体制冷工质；步骤3，所述液体制冷工质沿液体管路传输到所述室内换热器，进行循环制冷。

上述技术方案仅是本发明的一个优选技术方案，具有如下优点：通过采用制冷工质在空调设备内的蒸发液化循环，从而有效地降低通信基站室内的温度，并且保证了基站室内的清洁、降低了维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例的一种节能空调设备的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种室外换热器的结构示意图；

图3是本发明实施例的一种室内换热器的结构示意图。

其中：1：气体管路；2：液体管路；3：室外换热器；4：室内换热器；5：风机；31：气体分配管；32：室外换热翅片；33：室外传热管；34：液体收集管；41：气体收集管；42：室内热换翅片；43：室内传热管；44：液体分配管；A：液体进入口；B：气体流出口；C：气体进入口；D：液体流出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下面结合图1、图2、图3对节能空调设备的详细结构进行描述。

图1是本发明实施例的一种节能空调设备的结构示意图。如图1所示，双点划线以上部分表示基站室外空间，双点划线以下部分表示基站室内空间。节能空调设备包括气体管路1、液体管路2、室外换热器3、室内换热器4和风机5，风机5可以根据室内的安装情况选用轴流风机或离心风机。另外还包括制冷工质，在气体管路1或液体管路2中注入制冷工质。气体管路1将室外换热器3、室内换热器4连接起来，同样，液体管路2将室外换热器3、室内换热器4的另一端连接起来，形成封闭环路。这样，制冷工质就可以在封闭环路里进行循环了。风机5安装在室内换热器4的旁边，用来加快基站内空气的循环速度，从而加快基站室内温度的制冷过程及提高换热器的传热效率。同时，因为安装风机后，加速了制冷过程、提高了换热器的传热效率，所以可以缩小空调设备的整机尺寸，这对于空间相对狭小的通信基站来说非常重要。另外，对于室外换热器，为缩小整机的体积，达到更好的传热效果，也可以安装强制传热风机，这种风机一般选用轴流式风机。另外，该节能空调设备还包括控制单元，用于控制所述传热风机的开启或关闭。控制单元包括室内温度传感器和室外温度传感器，当室外温度传感器检测的室外温度比室内传感器检测的室内温度低一定度数，例如低两度，控制单元则开启传热风机进行工作。如果室外温度高于室内温度或室内温度与室外温度差没有达到预先设定的温度值，则停止传热风机的工作，从而节约风机运行的能耗。并且，当室外温度较低时，该空调设备的制冷量有可能会超过基站的需要，从而会引起基站内温度过低，这时该控制器会调节室内换热器的风机和/或室外换热器风机的转速，使该空调设备的制冷量与基站的需要量匹配，将基站内部的温度稳定在所需要的温度范围内。

图2是本发明实施例的一种室外换热器的结构示意图；室外换热器3包括气体分配管31、室外换热翅片32、室外传热管33和液体收集管34。其中，气体分配管31和液体收集管34通过室外传热管33连接在一起。室外换热翅片32为铝制，室外传热管33采用导热率非常好的铜管。左右的双箭头表示空气的流动方向。室外换热翅片32套装在室外传热管33上，当气体形式的制冷工质由气体入口C进入到室外换热器3，通过室外换热翅片32、室外传热管33向室外空气释放热量，冷凝成液体后，进入到液体收集管34，沿液体流出口D流出。

图3是本发明实施例的一种室内换热器的结构示意图；室内换热器4包括液体分配管41、室内换热翅片42、室内传热管43和气体收集管44。其中，液体分配管41和气体收集管44通过室内传热管43连接在一起，室内换热翅片42套装在室内传热管43上。室内换热翅片42为铝制，室内传热管43采用导热率非常好的铜管。左右的双箭头表示空气的流动方向。当液体形式的制冷工质由液体入口A进入到室内换热器4，室内高温空气通过室内换热翅片42、室内传热管43向制冷工质传递热量，制冷工质吸收热量蒸发成气体后，进入到气体收集管41，沿气体流出口B流出。因为制冷工质吸收了基站内空气的热量，所以达到了基站降温的目的。

下面结合图1、图2、图3对节能空调设备的制冷方法和过程进行详细描述。

按照图1所示的方式安装，由气体管路1和液体管路2将室内侧换热器4与室外侧换热器3连接在一起，同时保证室外换热器3的安装位置比室内换热器4的安装位置高，这样制冷工质冷却后在重力的作用下，就会自动沿液体管路流入到室内换热器4内，实现制冷工质的自动循环。同时对室内换热器4的安装也有要求，必须保证气体形式的制冷工质能够很容易的自下向上的通过室内换热器4，到达气体收集管41，从而沿气体管路到达室外换热器3。同理，室外换热器3的安装也必须保证液体形式的制冷工质可以很通畅的自上到下的通过室外换热器3，到达液体收集管34，从而可以沿液体管路到达室内换热器内。

节能空调设备安装完毕后，对气体管路1和液体管路2之内进行抽真空，将管路之内的其它介质抽干净，然后对管路之内充注液态制冷工质，保证管路内只有制冷工质一种介质。

通信基站出于防尘、防雨、防盗等考虑，通常为一密闭空间，或者说通风能力很差，另外由于大量电子元器件工作散热，所以，通信基站如果不采用制冷措施的话，其内气温往往远远高于室外气温。因此本发明实施例根据基站这个特点，采用制冷工质在节能空调设备内的循环制冷。当室内的热气在风机的作用下，热空气通过室内换热器4，同时与室内换热器4内的液体制冷工质进行热交换，液体制冷工质吸收热量后蒸发为气体制冷工质，并由下向上进入到气体管路1内，沿气体管路1到达室外换热器3，通过室外换热器3与室外的冷空气进行热量交换，释放热量，液化为液体，液体制冷工质很容易从上而下的通过室外换热器3，由于室外换热器3的安装位置比室内换热器4的安装位置高，在重力的作用下，液体制冷工质流到室内换热器内，从而进行循环。通过制冷工质在管路内循环的过程，通信基站内的热空气由于制冷工质的吸热而降温，因此达到了给通信基站降温的目的。

由以上实施例可以看出，本发明实施例通过制冷工质的蒸发和冷凝，将通信基站内的热量传递到室外，达到通信基站室内降温的目的。因为本发明实施例是利用制冷工质的自然属性进行循环降温的，除风机外，不需要其他能源，所以具有节能的特点，另外，具有降温不受时间的限制，保证了对通信基站长期、高效的降温，并且保持基站室内的清洁。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种节能空调设备，其特征在于，包括室内换热器、室外换热器、气体管路、液体管路和制冷工质；

所述液体管路一端连接所述室内换热器，另一端连接所述室外换热器，所述气体管路连接所述室内换热器和室外换热器的另外两个接口，形成封闭环路；

在所述封闭环路中注入所述制冷工质。

2.如权利要求1所述的节能空调设备，其特征在于，所述室外换热器包括气体分配管、室外换热翅片、室外传热管和液体收集管；

所述气体分配管的入口与所述气体管路连接；

所述液体收集管的出口与所述液体管路连接；

所述室外传热管的一端与所述气体分配管连接，另一端与所述液体收集管连接，所述室外换热翅片套装在所述室外传热管上。

3.如权利要求1所述的节能空调设备，其特征在于，所述室内换热器包括气体收集管、室内换热翅片、室内传热管和液体分配管；

所述气体收集管的出口与所述气体管路连接；

所述液体分配管入口与所述液体管路连接；

所述室内传热管一端与所述气体收集管连接，另一端与所述液体分配管连接，所述室内换热翅片套装在所述室内传热管上。

4.如权利要求1所述的节能空调设备，其特征在于，所述室外换热器和/或室内换热器安装传热风机，用于增强传热或加强室内空气的循环；所述传热风机为轴流风机或离心风机。

5.如权利要求4所述的节能空调设备，其特征在于，所述节能空调设备还包括控制单元，用于控制所述传热风机的开启或关闭。

6.如权利要求1所述的节能空调设备，其特征在于，所述制冷工质从上至下流过所述室外换热器。

7.如权利要求1所述的节能空调设备，其特征在于，所述制冷工质从下至上流过所述室内换热器。

8.一种节能空调设备的制冷方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制冷工质经过室内换热器，通过所述室内换热器吸收室内高温气体热量，蒸发为气体制冷工质；

步骤2，所述气体制冷工质沿气体管路传输到室外换热器，通过所述室外换热器释放热量，冷凝成液体制冷工质；

步骤3，所述液体制冷工质沿液体管路传输到所述室内换热器，进行循环制冷。

Images