CN201293411Y - 一种室温调节系统及其空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及温度调节领域，尤其涉及节能、环保地调节室内温度的技术。一种空调装置，包括：地下池，位于地表以下；热交换管，设置于所述地下池中，地下水流经所述热交换管与所述地下池的空气进行热交换；进风管道，连接于所述地下池与地上室之间，用于将所述地上室的空气引入到所述地下池；出风管道，连接于所述地下池与地上室之间，用于将所述地下池的空气输出到所述地上室。本实用新型还提供了一种室温调节系统。由于该空调装置利用地下池中地下水的冬暖夏凉特点，则不用开启传统空调设备耗电多的制冷发动机进行温度调节，因此能耗非常小，可以达到节能的目的；而且，该空调装置采用的制冷剂为天然地下水，不会对环境造成污染，可以达到环保的目的。

Description

一种室温调节系统及其空调装置

技术领域

本实用新型涉及温度调节领域，尤其涉及节能、环保地调节室内温度的技术。

背景技术

在我国大部分的地区，普遍存在夏天高温，冬天低温的现象。为了让室内设备能正常工作，就需要将室内温度调节到一个合适的范围。尤其在移动通信行业，为了实现无线信息的传送，需要建设大量的基站。基站内的通信设备与移动用户进行通信，这些通信设备是由半导体集成电路等对环境温度有一定要求的器件组成，通常要求环境温度大约在23℃-25℃之间，温度不能太高。因为这些通信设备在运行的过程中会产生大量的热量，这些热量需要进行及时的散发，如不及时散发，通信设备就会发生故障。特别是在夏季，如不采取措施，基站内的温度会由于机器的散热和相对较高的室外温度，使室内环境温度快速提高，造成通信设备故障而不能运行。为了避免这种情况的发生，采取的措施是在密闭的基站内安装空调设备来达到降温的目的。

传统的空调设备通过制冷剂在空调室内外机的多次状态改变，以及多次的冷热交换，把基站内的热量搬移到室外，从而使基站内的温度不会增高。但是这种解决方法，随着通信基站的快速增多，弊端也越来越明显：

1、传统的空调设备需要消耗大量的电能。随着科学技术的发展，通信设备的制造成本在不断的下降，能源的成本在不断的提高，传统的空调设备通常功率较大，尤其对于基站中有大量通信设备的情况下，更需要采用大功率的空调设备。

2、传统空调设备使用的制冷剂(例如氟利昂)大都不利于环境，大量的这种空调的使用会对环境造成不良的影响，不符合现在的环保的方向要求。

因此，现有的对室内温度调节的方法，能耗较大，并且不环保。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种室温调节系统及其空调装置，用以达到节能、环保地调节室内温度的目的。

一种空调装置，包括：

地下池，其为位于地表以下容纳空气的空间；

热交换管，设置于所述地下池中，其一端为地下水流入端，另一端为地下水流出端；

进风管道，连接于所述地下池与地上室之间，用于将所述地上室的空气引入到所述地下池；

出风管道，连接于所述地下池与地上室之间，用于将所述地下池的空气输出到所述地上室。

所述空调装置，还包括：

汲水马达，用于抽取地下水；

进水管，与所述热交换管的一端相连，用于将抽取的地下水引入到所述热交换管中；

排水管，与所述热交换管的另一端相连，用于引出所述热交换管中的地下水。

所述空调装置，还包括：

风机，位于所述进风管道或出风管道，用于加快所述地下池与地上室之间的空气循环。

所述空调装置，还包括：

风机控制单元，用于在监测到所述地上室室内温度高于第一设定值时，开启所述风机；以及在监测到所述地上室室内温度低于第二设定值时，关闭所述风机；所述第二设定值小于所述第一设定值。

所述空调装置，还包括：

汲水马达控制单元，用于在监测到所述地上室室内温度高于第三设定值时，开启所述汲水马达；以及在监测到所述地上室室内温度低于第四设定值时，关闭所述汲水马达；所述第四设定值小于所述第三设定值。

所述第一设定值等于第三设定值；所述第二设定值等于第四设定值。

一种通过上述空调装置进行室温调节的系统，包括：

地上室，位于地表以上；

空调装置，包括：

与所述地上室相连的进风管道，用于将所述地上室的空气引入到所述空调装置的地下池中；

热交换管，用于使流经的地下水与地下池中的空气进行热交换；

与所述地上室相连的出风管道，用于将地下池中的空气输出到所述地上室。

由于在本实用新型实施例的空调装置中，利用地下水冬暖夏凉的特点，不用额外耗费能量进行制冷或制热，也就不用开启传统空调设备耗电多的制冷发动机。因此本实用新型实施例的空调装置电能消耗非常小，可以达到节能的目的；而且，本实用新型实施例的空调装置采用的制冷剂为天然的地下水，不需要采用特殊的制冷剂，不会对环境造成污染，可以达到环保的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例的室内温度调节系统示意图。

具体实施方式

位于地表面以下的地下水通常具有冬暖夏凉的特点，而在我国许多地区，尤其是平原地区，具有丰富的地下水资源。因此，本实用新型实施例利用地下水冬暖夏凉的特点对位于地表以上的地上室(比如基站)进行温度调节。

在如图1所示的室内温度调节系统中，包括：位于地表面以上的地上室101、位于地表面以下的地下池102，以及进风管道103和出风管道104。

位于地表面以上的地上室101通常可以是位于地表面以上的基站、或者机房、或者住房等建筑。

位于地表面以下的地下池102为位于地表面以下的一个空气空间(比如可以是一个100cm×50cm×50cm的地下空气空间)，其深度比如可以是位于地表面以下50cm处：工作人员可以在表面以下50cm处挖掉一些土层，从而形成一个容纳空气的空间。当然，本领域技术人员可以根据实际情况设置地下池102的大小、以及所处位置。

在地上室101与地下池102之间连接有进风管道103和出风管道104，起到循环地上室101与地下池102空气的目的。具体的，地上室101内的空气通过进风管道103流入到地下池102，经过地下池102后，再通过出风管道104重新回到地上室101。空气通过进风管道103和出风管道104在地上室101与地下池102之间的循环，既可以是由空气本身的流动性而自然循环，也可以借助外力(如风扇或风机)来进行循环。本领域技术人员可以根据实际情况来设计进风管道103和出风管道104的管道横截面的大小，比如可以采用横截面为20cm×20cm的进风管道103和出风管道104。

在地下池102中设置有热交换管105，地下水经热交换管105的一端流入，从热交换管105的另一端流出，热交换管105中的地下水与地下池102内的空气进行热交换，起到调节地下池102内的空气温度的目的。热交换管105为多弯曲的管道，从而可以增加与空气接触的面积，达到较好的热交换效果。本领域技术人员可以根据实际情况增加或减少地下池102中的热交换管数量，多个热交换管可以并行安装，从而增加热交换面积。热交换管105可以是由导热性能良好的材料构成，比如金属材料。

在地表以下存在的地下河、或地下径流中的地下水温度一般为15℃。在夏季地下水温度相对地表温度较低时，流经热交换管105的地下水吸收地下池102内的空气的热量，地下池102的空气再通过出风管道104循环到地上室101，从而降低了地上室101内的空气温度；在冬天地下水温度相对地表温度较高时，则地下水可以通过热交换管105向地下池102散热，地下池102的空气再通过出风管道104循环到地上室101，从而提升地上室101的空气温度。这样就起到对地上室101室内温度进行调节的作用。进一步，可以使地下池102以及地上室101为封闭的空间，从而达到更好的温度调节效果。并且，通常出风管道104和进风管道103也都为封闭的管道，以保证地下池102和地上室101的空气能够更好的循环。

让地下水流经地下池102热交换管105的方法可以有多种，比如将热交换管105一端置于地下水的上游，热交换管105的另一端置于地下水的下游，地下水因重力自上而下流过热交换管105；或者采用毛细管将地下水从地下河中汲取到热交换管105中，再从热交换管105流回到地下河。另一种较佳的方法是，可以通过汲水马达106抽取地下水，再将地下水经进水管107输入到热交换管105的一端；而热交换管105的另一端连接有排水管108，用于将流经热交换管105的地下水重新排回到地下河中。

为了加快地上室101与地下池102的空气循环，可以在进风管道103或出风管道104设置风机109。为了保证进入地上室101空气的清洁，还可以在进风管道103或出风管道104设置空气过滤装置112，比如过滤网等。

进一步，为了更为精确的控制地上室101的室内温度，还可以采用风机控制单元来控制风机的开启与停止。

比如，当室内温度过高需要制冷时，风机控制单元监测到地上室101的室内温度高于设定值T1(比如25℃)，则启动风机109，加快地上室101与地下池102的空气循环，将地下池102较冷的空气带入到地上室101；若监测到地上室101的室内温度低于设定值T2(比如22℃)时，则不需要再对地上室101的空气进行降温了，停止风机109。

或者，在某些时候需要对地上室101的空气进行加热：风机控制单元监测到地上室101的室内温度低于设定值T3(比如10℃)，则启动风机109，加快地上室101与地下池102的空气循环，将地下池102中较热的空气带入到地上室101；若监测到地上室101的室内温度高于设定值T4(比如15℃)时，则认为室内温度已经足够高了不用再加热，则停止风机109。

同样，为了节约电能，也可以采用汲水马达控制单元来控制汲水马达106的开启与停止。

类似地，当室内温度过高需要制冷时，汲水马达控制单元监测到地上室101的室内温度高于设定值T5(比如26℃)，则启动汲水马达106，汲水马达106抽取地下水输入到热交换管105中；若监测到地上室101的室内温度低于设定值T6(比如21℃)时，则不需要再对地上室101的空气进行降温了，停止汲水马达106，汲水马达106不再抽取地下水。

当需要对地上室101的空气进行加热时：汲水马达控制单元监测到地上室101的室内温度低于设定值T7(比如11℃)，则启动汲水马达106，汲水马达106抽取地下水输入到热交换管105中；若监测到地上室101的室内温度高于设定值T8(比如16℃)时，则认为室内温度已经足够高了不用再加热，则停止汲水马达106。

上述的汲水马达控制单元和风机控制单元可以合并在一个控制单元中，采用同一个温度传感器来监测地上室101的室内温度；并且为了简化控制过程，上述的设定值T1与T5可以相等，T2与T6可以相等，T3与T7可以相等，T4与T8可以相等。

通常，一个汲水马达的功率为200W，风机的功率为100W，则本实用新型实施例的空调装置每天消耗的电能大致为7.2度；基站常用的一台5匹的空调每天的平均耗电量为40度。这样通过本实用新型实施例的空调装置，每个基站每天可以节约32.8度的电能消耗。假设在每年夏季平均要使用4个半月的空调来进行制冷，则每个基站夏季节约的电量为5518度。一个地市按1000个基站来计算，则每年夏季节约的电量为5518000度。可以说是有巨大的节能效果。

由于在本实用新型实施例的空调装置中，地下水本身就具有冬暖夏凉的特点，不用额外耗费能量进行制冷或制热，也就不用开启传统空调设备耗电多的制冷发动机。因此本实用新型实施例的空调装置电能消耗非常小，可以达到节能的目的；而且，本实用新型实施例的空调装置采用的制冷剂为天然的地下水，不需要采用特殊的制冷剂，不会对环境造成污染，可以达到环保的目的。

即使开启本实用新型实施例的空调装置中的风机和汲水机，其能耗依然远远小于制冷发动机。

进一步，由于地下池位于地表下面，并且在地上室中不需安装其它设备，从而节约了地上室的空间；而且开挖地下池、安置进风管道、出风管道，以及风机和汲水马达的成本较低，还起到节约安装成本的目的。

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

Claims (12)

1、一种空调装置，其特征在于，包括：

地下池，其为位于地表以下容纳空气的空间；

热交换管，设置于所述地下池中，地下水流经所述热交换管与所述地下池的空气进行热交换；

进风管道，连接于所述地下池与地上室之间，用于将所述地上室的空气引入到所述地下池；

出风管道，连接于所述地下池与地上室之间，用于将所述地下池的空气输出到所述地上室。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

汲水马达，用于抽取地下水；

进水管，与所述热交换管的一端相连，用于将抽取的地下水引入到所述热交换管中；

排水管，与所述热交换管的另一端相连，用于引出所述热交换管中的地下水。

3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

风机，位于所述进风管道或出风管道，用于加快所述地下池与地上室之间的空气循环。

4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

风机控制单元，用于在监测到所述地上室室内温度高于第一设定值时，开启所述风机；以及在监测到所述地上室室内温度低于第二设定值时，关闭所述风机；所述第二设定值小于所述第一设定值。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

汲水马达控制单元，用于在监测到所述地上室室内温度高于第三设定值时，开启所述汲水马达；以及在监测到所述地上室室内温度低于第四设定值时，关闭所述汲水马达；所述第四设定值小于所述第三设定值。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一设定值等于第三设定值；所述第二设定值等于第四设定值。

7、如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

风机控制单元，用于在监测到所述地上室室内温度低于第五设定值时，开启所述风机；以及在监测到所述地上室室内温度高于第六设定值时，关闭所述风机；所述第五设定值小于所述第六设定值。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

汲水马达控制单元，用于在监测到所述地上室室内温度低于第七设定值时，开启所述汲水马达；以及在监测到所述地上室室内温度高于第八设定值时，关闭所述汲水马达；所述第七设定值小于所述第八设定值。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第五设定值等于第七设定值；所述第六设定值等于第八设定值。

10、如权利要求1-9任一所述的装置，其特征在于，所述热交换管具有多弯曲结构。

11、如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述热交换管为多个，并行安装于所述地下池中。

12、一种通过如1-9任一所述的空调装置进行室温调节的系统，包括：

地上室，位于地表以上；

空调装置，包括：

与所述地上室相连的进风管道，用于将所述地上室的空气引入到所述空调装置的地下池中；

热交换管，用于使流经的地下水与地下池中的空气进行热交换；

与所述地上室相连的出风管道，用于将地下池中的空气输出到所述地上室。

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