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

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CN101118076A CNA200710121943XA CN200710121943A CN101118076A CN 101118076 A CN101118076 A CN 101118076A CN A200710121943X A CNA200710121943X A CN A200710121943XA CN 200710121943 A CN200710121943 A CN 200710121943A CN 101118076 A CN101118076 A CN 101118076A
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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:釆用 乙二醇的自然冷却节能方法;或釆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。尽管可以釆取过滤措施来减 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l,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: 通过釆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l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l、图2、图3对节能空调设备的详细结构进行描述。 图l是本发明实施例的一种节能空调设备的结构示意图。如图l 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l、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釆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釆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l、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l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 基站如果不釆用制冷措施的话,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l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l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l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l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l,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。
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