CN101487640A - 一种移动通讯基站设备分布式冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动通讯基站设备分布式冷却系统。系统包括压缩机、冷凝器、节流元件、冷凝器风机、一个或多个基站发热设备冷却装置，压缩机依次与冷凝器、节流元件、基站发热设备冷却装置相连接，基站发热设备冷却装置包括蒸发器、蒸发器风机、流量调节阀。本发明具有显著节能效果。分布式冷却系统直接对发热设备进行冷却，即直接面向对象，无需对设备间其他空间进行冷却，减少了空调面积，降低冷负荷；提高了制冷循环的制冷系数(COP)值；采用多种灵活连接方式，适用于不同种类的通讯基站冷却系统设置；对发热量不同的发热设备进行分布式冷却以及可采用基站冷却装置的全回风形式，可以提高发热设备的环境控制精度，从而延长设备使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及冷却系统，尤其涉及一种移动通讯基站设备的分布式冷却系统。
背景技术
“节能减排”是我国的基本国策。随着通讯需求与互联网技术的快速发展，通讯运营商对移动通讯基站的建设力度不断加大。为了保证基站中发热电子设备的长期可靠运行，必须配置相应的冷却系统，即俗称的基站空调系统。据权威数据统计，移动通讯基站空调能耗约占整个基站能耗的50％以上。因此，基站空调节能成为运营商节能降耗的重点，具有显著的经济和社会效益。
与民用舒适性空调的设计参数和使用场合不同，移动通讯基站空调属于工艺性空调。其冷却的核心是高效、可靠地通讯基站电子设备的发热排放到室外环境中。基站电子设备对环境温度、湿度和洁净度都有严格的要求。现有通讯基站专用空调技术尚不成熟，往往直接选用民用舒适性空调，或稍加改造来对整个基站机房空间进行冷却。这种空调方式不仅无法充分发挥舒适性空调的设计优势，大量冷量用于抵消基站机房空间的热负荷，而仅有少部分通过对流换热的形式用来冷却发热设备本身，因此造成电能的极大浪费。在现有通讯基站空调技术中，还包括为基站设计的专用空调机组以及集中处理风后再送到各电子设备的空调形式。在这两种机组中，前者的空调区域是整个基站机房，而不是直接面向冷却对象(发热设备)，这样势必造成空调面积扩大的能源浪费；后者风道既占用机房空间，又难以控制设备的环境洁净度，另外回风与蒸发器间的换热效率不高，使得节能效果并不显著。
经过国内外专利调研发现：目前国内外基站空调专利中，日本等发达国家在对通讯设备的空调方式及其控制方式上有较多较高质量的专利；国内的专利主要集中在工艺性空调基站空调的专用机组改进中。例如，一种用泵来代替压缩机的发明专利中，具有一定节能效果，但实用性并不大；一种在冬季引入新风冷却设备的方案，可在一定程度上减少空调冷负荷，但增加了额外风机和管路设备，且不能保证较高的环境洁净度。因此，无法真正实现面向对象的冷却方式，在保证环境空调精度的前提下，并不能达到真正意义上的节能。
发明内容
本发明的目的是克服现有移动基站空调方案的不足，提供一种通讯基站设备的分布式冷却系统。
通讯基站设备的分布式冷却系统包括压缩机、冷凝器、节流元件、冷凝器风机、一个或多个基站发热设备冷却装置，压缩机依次与冷凝器、节流元件、基站发热设备冷却装置相连接，基站发热设备冷却装置包括蒸发器、蒸发器风机、流量调节阀。
所述的基站发热设备冷却装置中的蒸发器的出风口与基站发热设备的进风口直接接触。多个基站发热设备冷却装置采用纯串联式、带旁通管的串联式、并联式或混联式连接。蒸发器和压缩机的出口处设有测温测压元件。基站发热设备冷却装置采用全回风系统，全回风系统是由蒸发器的进风口与发热设备的出风口通过管道相连接。
本发明与现有技术相比，具有显著的节能效果。分布式冷却系统直接对发热设备进行冷却，即直接面向对象，无需对设备间其他空间进行冷却，减少了空调面积，降低冷负荷；由于直接对设备进行冷却，蒸发器的蒸发温度得以适当提高，从而提高了制冷循环的制冷系数(COP)值；采用多种灵活的连接方式，适用于不同种类的通讯基站冷却系统设置；对发热量不同的发热设备进行分布式冷却以及可采用基站冷却装置的全回风形式，可提高发热设备的环境控制精度，从而延长设备的使用寿命。
附图说明
图1纯串联式移动通讯基站设备分布式冷却系统结构示意图；
图2带旁通管的串联式移动通讯基站设备分布式冷却系统结构示意图；
图3并联式移动通讯基站设备分布式冷却系统结构示意图；
图4混联式移动通讯基站设备分布式冷却系统结构示意图；
图中：压缩机1、冷凝器2、节流元件3、蒸发器4、冷凝器风机5、蒸发器风机6、基站发热设备7、流量调节阀8。
具体实施方式
如图1所示，纯串联式通讯基站设备分布式冷却系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、冷凝器风机5、两个或两个以上基站发热设备冷却装置。压缩机1依次与冷凝器2、节流元件3、基站发热设备冷却装置相连接。基站发热设备冷却装置包括蒸发器4、蒸发器风机6。
如图2所示，带旁通管的串联式通讯基站设备分布式冷却系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、冷凝器风机5、两个或两个以上基站发热设备冷却装置。压缩机1依次与冷凝器2、节流元件3、基站发热设备冷却装置相连接。基站发热设备冷却装置包括蒸发器4、蒸发器风机6，蒸发器4前端和旁通管路段设有流量调节阀8。
如图3所示，并联式通讯基站设备分布式冷却系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、冷凝器风机5、两个或两个以上基站发热设备冷却装置。压缩机1依次与冷凝器2、节流元件3、基站发热设备冷却装置相连接。基站发热设备冷却装置包括蒸发器4、蒸发器风机6、蒸发器4前端旁通管路段设有流量调节阀8。
如图4所示，混联式通讯基站设备分布式冷却系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、冷凝器风机5、两个或两个以上基站发热设备冷却装置。压缩机1依次与冷凝器2、节流元件3、基站发热设备冷却装置相连接。基站发热设备冷却装置包括蒸发器4、蒸发器风机6、蒸发器4前端旁通管路段设有流量调节阀8。
若条件允许，基站发热设备冷却装置可采用全回风系统，即蒸发器4的进风口与发热设备7的出风口通过管道连接，从而构成封闭的回风系统。
本系统还可通过计算机控制系统来控制自动调节流量调节阀8的开度、冷凝器风机5和蒸发器风机6的功率，从而更好地满足发热设备冷却的需要，同时最大限度地获得系统的节能潜力。
制冷剂在蒸发器中吸收基站发热设备发出的热量(指电子设备发热)；在冷凝器中，将热量排放到室外环境。冷却装置采用纯串联的连接方式时，将在逻辑连接上靠近节流元件的蒸发器布置在发热量较大的电子设备下进行冷却；采用带旁通管的串联或者并联的连接方式时，可以将各蒸发器按顺序或者逆序的物理连接布置，通过调节流量调节阀及蒸发器风机来控制各蒸发器的制冷剂流量；采用混联的连接方式时，蒸发器的布置更为灵活。蒸发器与所需冷却的基站发热设备连接，直接对发热电子设备进行冷却，减小了空调面积，降低了冷负荷；蒸发器面向对象的冷却，使得电子设备的运行环境控制精度更高，达到电子设备使用寿命更长的目的。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本冷却系统原理的前提下，还可以做出若干改进，如增加储液器等系统附件。这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1、一种通讯基站设备的分布式冷却系统，其特征在于包括压缩机(1)、冷凝器(2)、节流元件(3)、冷凝器风机(5)、一个或多个基站发热设备冷却装置，压缩机(1)依次与冷凝器(2)、节流元件(3)、基站发热设备冷却装置相连接，基站发热设备冷却装置包括蒸发器(4)、蒸发器风机(6)、流量调节阀(8)。
2、根据权利要求1所述的一种通讯基站设备分布式冷却系统，其特征在于：所述的基站发热设备冷却装置中的蒸发器(4)的出风口与基站发热设备(7)的进风口直接接触。
3、根据权利要求1所述的一种通讯基站设备分布式冷却系统，其特征在于：所述的多个基站发热设备冷却装置采用纯串联式、带旁通管的串联式、并联式或混联式连接。
4、根据权利要求1所述的一种通讯基站设备分布式冷却系统，其特征在于：所述的蒸发器(4)和压缩机(1)的出口处设有测温测压元件。
5、根据权利要求1所述的一种通讯基站设备冷却系统，其特征在于：所述的基站发热设备冷却装置采用全回风系统，全回风系统是由蒸发器(4)的进风口与发热设备(7)的出风口通过管道相连接。
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