CN201311022Y - 一种适用于移动通信基站的浅层地下水空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于移动通信基站的浅层地下水空调，由水源井、空调器、循环水泵、循环水管道及附件组成，所述水源井包括取水井和回灌井，所述空调器通过所述循环水管到及附件与水源井相连，所述循环水泵安装于取水井内。空调器采用水冷表面冷却器式空调器，空调器的入口管道上设置过滤器、电动二通阀及检修阀门，空调器内还设有智能监控装置，实现遥测、遥信、遥控的控制。本实用新型采用等量取水还水技术的浅层地下水空调不浪费不污染地下水源，较传统的风冷空调有较大的节能效果，广泛应用于移动通信基站系统可大大节省机房的耗电量。

Description

一种适用于移动通信基站的浅层地下水空调

技术领域

本实用新型所属的技术领域是环境与能源，为节能与环保技术。本实用新型针对通信基站的环境要求开发，适用于各类通信基站。

背景技术

现有技术的技术方案

1、风冷分体式空调器

通信基站内由于设备发热量大，为了保证通信设备的正常运行，需要安装空调来满足通信设备对环境条件的要求。尤其是夏季，室外环境温度较高，如不采取有效措施，基站内的室内环境温度会迅速提高，造成通信设备故障。现在基站内的空调设备大多采用传统的风冷分体式空调器。传统风冷空调设备是由压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管、室内风机、室外风机等组成的制冷系统。

2、“井水空调”

在南方水资源丰富的地区，有一些民用建筑利用“井水空调”来达到夏季降温的目的。这些技术的原理都是利用井水进行热交换来达到降温的目的，但实现的方法各有不同。

现有技术的缺点及本申请提案要解决的技术问题

1、传统的风冷分体式空调器的缺点

传统的风冷空调设备很好的解决了通信设备对基站环境温度的要求，但在应用中也存在很多问题，最突出的问题就是能耗高。以中国移动通信集团公司统计的数据为例：电力消耗在中国移动通信集团公司各类能源消耗中占有相当大的比例，其中通信基站耗电占总耗电量的73％，而空调系统的耗电量又占基站耗电量的46％，可见空调设备的耗电量在移动通信业的能耗中占相当大的比重。

由于风冷空调设备采用风冷冷凝器，受室外环境条件影响较大，夏季室外环境温度高时，空调效率会大大降低。

风冷空调设备使用的制冷剂对环境也有负面影响，大量这种空调的使用必然会对环境造成不良的影响，不符合环保的方向。

最后，由于空调设备的功率大，对配套的电源设备提出了更高的要求，需要增加基站交流供电设备容量，导致这部分设备的投资成本也相应增加。

十七大将节约能源和保护环境定为国策，建立科学合理的能源资源，利用体系，提高能源资源利用效率是所有企业的责任。在这种形势下，研究高效、节能、环保的基站空调系统意义重大。

2、已有“井水空调”不适用于通信基站

目前市场上“井水空调”主要是面向农村的民用建筑开发的，已有的“井水空调”专利也是应用于民用建筑，没有考虑可靠性、电气性能、远程监控、通信接口等，远远不能满足通信基站的使用要求。

其次，“井水空调”最重要的部分是水源井，已有的专利都未涉及系统对水源井的要求，其后果往往是取水不能回灌，造成水资源浪费，严重的导致地面下陷。水资源的保护是我国国策非常重要的一部分，“井水空调”取出的井水不能回灌，对水资源的破坏。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型开发出适用于通信基站的浅层地下水空调。基站浅层地下水空调系统是在江南农村的“井水空调”的原理上开发的，由于系统利用井水作为冷源，没有压缩机大功率耗电，只有小水泵和空调风机耗用很少电能，节能效果显著。基站浅层地下水空调系统针对基站的特殊要求进行研发，将“井水空调”各项性能进行优化，使之满足基站的使用要求，成为独具特色的节能产品。

浅层地下水空调顾名思义就是利用地温制冷降温的空调。其工作原理是利用小水泵从浅层水井中抽取低温井水，经过室内空调盘管换热器吸收室内空气热量之后，通过回灌井将井水全部回灌到地下。取水井与回灌井之间保持一定距离，升温后的空调水经过地下含水层向取水井缓慢对流，将空调水带下去的热量让土壤充分吸收，从而形成一边与室内与空气换热，一边与地下土壤换热的空调水循环系统。浅层地下水空调不用氟利昂类化学制冷剂，对大气环境没有污染，同时，充分利用天然冷气，不用压缩机，具有节能环保、绿色健康等优点。通过试点基站的测试对比，浅层地下水空调可较普通电空调节能70％左右。

采用等量取水还水技术的浅层地下水空调不浪费不污染地下水源，且因井水具有冬暖夏凉四季恒温特点，空调出风温度恒定不变，制冷效果不因天气炎热影响，室温十分稳定。井水在空调盘管内部闭路循环，没有水气进入室内，且有较强的除湿功能。

浅层地下水空调利用地下水循环系统一边与室内空气换热，一边与地下土壤换热，制冷效果取决于井水温度和井水流量两大要素。

井水温度是决定空调效果的首要因素，井水温度越低制冷效果越好。井水温度与当地全年大气平均温度有关，一般情况下当地井水温度要比当地全年大气平均温度高出2℃，原因在于地球内部温度高，时刻都向地球表面传递热量，同时也向大气散发热量，又因土壤具有保温储热能力，从而决定了浅层土壤具有四季恒温特点。井水温度与当地纬度有关，纬度越高井水温度越低。井水温度又与当地冬季气温有关，冬季越是寒冷的地方井水温度越低，原因在于冬季寒冷的地方，土壤中的热量能够得到充分释放。

井水流量取决于基站的地质条件，地下要有适合打井取水还水的砂质含水层，才能取到可以流动的重力水，砂子粒度越大取水量越大。

综上，浅层地下水空调是一种能量消耗较少的空调系统，适合在移动通信基站中使用。

本实用新型的技术方案为：

一种适用于移动通信基站的浅层地下水空调，由水源井、空调器、循环水泵、循环水管道及附件组成，所述水源井包括取水井和回灌井，所述空调器通过所述循环水管到及附件与水源井相连，所述循环水泵安装于取水井内。

上述的浅层地下水空调，其进一步特征在于，所述空调器采用水冷表面冷却器式空调器，空调器的风机采用离心风机；所述循环水泵宜按一用一备配置。空调器内还设有智能监控装置，实现遥测、遥信、遥控的控制。

上述的浅层地下水空调，其更进一步特征在于，所述循环水管道及附件是指空调器的入口管道上设置过滤器、电动二通阀及检修阀门，最高点设置自动排气阀，最低点应设置泄水阀；过滤器采用PVC管垫筋滤网，PVC管壁一次成孔、垫筋成型，外包不锈钢网和尼龙滤网，不锈钢网作为滤网支撑物，尼龙滤网与PVC管形成间隙。

附图说明

图1为本实用新型实施例的适用于移动通信基站的浅层地下水空调框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。

基站浅层地下水空调是一种向通信基站提供诸如空气循环、空气过滤、冷却、和冷却控制的空调系统，以井水(浅层地下水)为冷源，以水为传热介质，采用表面冷却器式空调器进行供冷，由水源井、空调器1、循环水泵2、循环水管道及附件3组成。水源井包括取水井4和回灌井5。空调原理图如图1所示。

由于浅层地下水冬暖夏凉低温恒温特点，长江流域井水常年恒温17℃左右，只要能够实现取水并等量回灌，从理论上说以井水作为浅层地下水空调系统的冷源是可行的。

基站浅层地下水空调的室内空调器采用水冷表面冷却器式空调器，空调器的风机应空调器的风机应采用离心风机，其机外余压不低于50Pa。循环水泵宜按一用一备配置。

基站浅层地下水空调必须有防水溢出功能，防止井水溢出淹没设备。循环水管道及附件要求：

1)空调器的入口管道上应设置过滤器、电动二通阀及检修阀门，系统最高点应设置自动排气阀，最低点应设置泄水阀。

2)过滤器采用PVC管垫筋滤网，根据设计孔隙率要求，PVC管壁一次成孔、垫筋成型，外包不锈钢网和尼龙滤网，不锈钢网作为滤网支撑物，确保尼龙滤网与PVC管形成间隙。

自动温度控制：基站井浅层地下水空调系统应具有自动温度控制功能，当房间内部温度升高至空调器设定温度的上限时，应开启电动二通阀、循环水泵、空调器，当房间内部温度下降至空调器设定温度的下限时，应能关闭空调器、电动二通阀、循环水泵；延时启动功能：基站井浅层地下水空调系统应具备延时启动(启动时间可设定)功能；通讯接口：基站井浅层地下水空调系统应作为通信机房动力及环境集中监控系统的一部分，其监测数据和设备运行状况等信息须能通过RS232/RS485或干接点等数据接口纳入集中机房监控系统，实现远程监控。

基站井浅层地下水空调系统具备三遥功能。遥测：基站内、外部温度、湿度；空调器的风机、电动二通阀和循环水泵的工作状态；遥信：基站内高温以及空调器的风机、电动二通阀和循环水泵正常/故障状态；遥控：通过RS232或RS485通讯接口实现空调器的风机、电动二通阀和循环水泵的启停控制。

本实用新型采用等量取水还水技术的浅层地下水空调不浪费不污染地下水源，且因井水具有冬暖夏凉四季恒温特点，空调出风温度恒定不变，制冷效果不因天气炎热影响，室温十分稳定，较传统的风冷空调有较大的节能效果，广泛应用于移动通信基站系统可大大节省机房的耗电量。

1、本实用新型最显著的特点是节能、环保。本系统用电量是同等容量风冷分体空调的十分之一，设备不采用任何污染环境的材料制造，系统运行过程中也不释放任何对环境有害的物质。

2、本实用新型的空调器运行效率不受室外环境条件影响。

3、本实用新型针对通信基站对空调设备的需求设计，可以满足通信基站的对空调器的各方面的要求，尤其是对电气性能、可靠性、控制性能、远程监控等方面。

4、本实用新型首次明确提出了对水源井的各种要求及制井的方法，使快速、方便的制作水源井成为可能，这就为本实用新型的广泛应用提供了前提条件，同时这也有利于对水资源的合理利用和保护。

5、本实用新型的空调器所配的表冷器是针对浅层地下水的工况(水温一般为16～20℃)设计的，比传统的表冷器换热面积更大，以充分利用地下水的冷量。

Claims (8)

1、一种适用于移动通信基站的浅层地下水空调，由水源井、空调器、循环水泵、循环水管道及附件组成，其特征在于，所述水源井包括取水井和回灌井，所述空调器通过所述循环水管到及附件与水源井相连，所述循环水泵安装于取水井内。

2、根据权利要求1所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，所述空调器采用水冷表面冷却器式空调器。

3、根据权利要求2所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，所述空调器的风机采用离心风机。

4、根据权利要求1所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，所述循环水泵宜按一用一备配置。

5、根据权利要求1所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，所述循环水管道及附件是指空调器的入口管道上设置过滤器、电动二通阀及检修阀门。

6、根据权利要求5所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，所述循环水管道及附件上最高点设置自动排气阀，最低点应设置泄水阀。

7、根据权利要求6所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，所述过滤器采用PVC管垫筋滤网，PVC管壁一次成孔、垫筋成型，外包不锈钢网和尼龙滤网，不锈钢网作为滤网支撑物，尼龙滤网与PVC管形成间隙。

8、根据权利要求1至7之一所述的适用于移动通信基站的浅层地下水空调，其特征在于，空调器内还设有智能监控装置，实现遥测、遥信、遥控的控制。

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