CN203336882U

CN203336882U - 一种用于双循环基站空调系统节能的储液器

Info

Publication number: CN203336882U
Application number: CN2013202035472U
Authority: CN
Inventors: 陈小辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-04-22

Abstract

本实用新型涉及一种用于双循环基站空调系统节能的储液器，包括储液器，还包括蒸发器、冷凝器、电磁阀、单向阀、制冷压缩机、动力泵、热膨胀阀、管道，储液器在整个空调系统中与蒸发器和冷凝器均有连接，且储液器设计为两进口两出口，使用时保证其上端进出口在其液面以上，下端进出口在其液面以下，且管口配备有使循环系统定向流动的单向阀。本设计可以使循环系统工质定向流动，保证气液分离更加充分进而增加系统的制冷效率，降低能耗，节省能源和成本。

Description

一种用于双循环基站空调系统节能的储液器

技术领域

本实用新型属于空调制冷技术领域，涉及一种热泵热管双循环基站空调系统，尤其涉及系统中能够节能的储液器。

背景技术

随着通讯行业的迅猛发展，电子信息基站机房的数量和设备都在迅速增长，而机房通讯设备密度高，发热量大，因此为了保证设备的正常运行，基站均配备了不同规模的柜式空调系统，对室内温度进行控制。根据有关数据，其中空调耗电约占单位基站耗电总量的50%，压缩机制冷占空调能耗的70%。压缩机制冷基本不受室外温度的控制，当室外温度很低的时候，压缩机还在工作，这本身就是一种对能源的浪费。因此，在确保机房设备安全运行的前提下，最大限度的减少压缩机运行时间，从而降低空调能耗，是机房节能中最有效的方法。

全国大部分地区一年中有四分之三的时间温度在25℃以下，因此利用室外自然冷源对机房进行冷却，来取代空调压缩机的运行，是机房节能的很好选择，针对这一问题，我们采用热管热泵复合系统来加以解决，即在室外温度低的四分之三的时间内我们可以主要采用热管循环系统来降低室内温度，从而达到节能的目的。

这种传统热泵热管复合方式虽然能在一定程度下提高整体效能，但热管、热泵方式分别采用各自独立的管路系统，导致设备成本较高，控制复杂，安装维护也极不方便，而且由于这种系统中采用的储液器只具有一个进口和一个出口，其位置处于冷凝器与蒸发器之间，导致热管系统运行时气液二相流体不能通过回液装置进行充分的气液分离，而提高气液分离率对于降低基站用电能耗具有重要意义，据统计如果蒸发器后储液器的分离效率提高了1%，蒸发器的冷却效率也提高了1%，压缩机电耗减少了1%，冷凝器的效率也提高了1%，而一般提高分离效率1%所用的成本只相当于压缩机半年节省的电费。

综上所述，如何对传统的储液器设计进行改造，实现压缩机制冷、热管换热两种循环模式在同一套管路中智能自动切换，进而降低制造成本、提高整套节能系统的可靠性和可稳定性，并提高气液分离率成为本实用新型主要解决的问题。

发明内容

本发明为了解决以上存在的问题，在原有的储液器的基础上设计了一种新型的储液器，由动力泵为热管系统提供动力，使热管系统能快速的换热，整个管路再由智能控制器单元，使热泵系统和热管系统共用蒸发器、冷凝器和储液器，实现了一种有效节能的一体化双循环基站空调。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种双循环基站空调系统，主要由蒸发器、冷凝器、制冷压缩机、储液器、热膨胀阀、动力泵、电磁阀2、电磁阀11、单向阀9、单向阀6、单向阀8、单向阀7、单向阀4、单向阀12以及智能控制器单元(附图未标识)构成；所述单向阀9的输入端和单向阀6的输出端并联在由电磁阀2、制冷压缩机和单向阀7组成的串联回路两端；所述电磁阀11、动力泵13、单向阀12组成的串联回路并联在热膨胀阀两端；这样，蒸发器1、电磁阀2、制冷压缩机、单向阀4、冷凝器、单向阀7、单向阀8、储液器和单向阀12通过相关管路按照上列顺序连接构成热泵压缩机制冷系统；蒸发器、单向阀9、单向阀6、冷凝器、单向阀7、单向阀8、储液器、电磁阀11、动力泵13、和冷凝器通过相关管路按照上列顺序连接构成热管循环换热系统；其中热管系统和热泵系统共用蒸发器、冷凝器和储液器，实现了热泵热管空调的一体化设计；智能控制器单元(附图未标识)能根据室内外温度情况实现热管系统与热泵系统的智能自动切换，达到最佳节能效果。

以上所述储液器共有四个进/出口，这四个开口都配置了单向阀，其中单向阀9的输出端、单向阀6的输入端位于储液器内液态制冷剂液面的上方，所述单向阀8的输入端、单向阀7的输出端位于储液器内液态制冷剂液面的下方。

以上所述动力泵可以是一个小压缩机，小压缩机与电磁阀11、单向阀12组成串联回路，小压缩机的加入为热管的运行提供了额外的机械动力，解决了热量远距离传输问题。

以上所述制冷压缩机、动力泵、电磁阀2、电磁阀11分别连接智能控制器(附图未标识)，由智能控制器单元控制上述器件的开启与关闭，保证同一时间热泵系统、热管系统中只有一个处于工作状态。

通过室外温度传感器(附图未标识)的实时监测，当室外温度过高的情况下，系统自动切换到热泵循环模式进行强制制冷，此时智能控制器单元(附图未标识)使制冷压缩机3开启，电磁阀2导通，同时电磁阀11截止、动力泵13关闭。此循环由两次气液分离组成，具体过程是制冷剂气液两相流体体从蒸发器1输出后在进入制冷压缩机3之前先进行第一次气液分离，液态制冷剂由于重力进入在储液器10内储存，而低温低压气态制冷剂被制冷压缩机3吸入后，变为高温高压气态制冷剂，然后高温高压气态制冷剂在经过单向阀4之后通过管路进入到冷凝器5中受室外低温冷源冷却，部分气体液化释放出热量，因此而形成的气液两相流体在高压气态制冷剂的推动下进入储液器10，气液两相流体在储液器10内进行第二次气液分离，气态制冷剂经过单向阀6之后回流到冷凝器5进行下一次循环，而低温高压的液态制冷剂经过热膨胀阀14后节流减压变为低温低压液体制冷剂，低温低压液态制冷剂再通过管路进入到蒸发器1中，因为压力突然变小，部分液态制冷剂吸收室内热量蒸发变为低温低压气体，从而使从蒸发器1中输出的是气液两相流体，再进行下一次循环。

通过室内室外温度传感器(附图未标识)的实时监测，当室内室外温差大于或等于5度的情况下系统自动切换到热管循环模式进行换热，此时智能控制器单元(附图未标识)使同时电磁阀11导通、动力泵13开启，制冷压缩机3关闭，电磁阀2截止。此循环同样也由两次气液分离组成，具体工作过程是液态制冷剂在经过动力泵13驱动后通过管路进入到蒸发器1中，部分液态制冷剂受高温热源的加热而吸收热量蒸发为气体，蒸发形成的气体和没有蒸发的液体在动力泵13的推力作用下高速流动形成气液二相流体，气液二相流体经过单向阀9之后进入到储液器10之中，气液两相流体在储液器10内进行第一次气液分离，液态制冷剂落入储液器10底部，再经过单向阀8继续进行下一次循环，而气态制冷剂经过单向阀6离开储液器10再通过管路进入到冷凝器中，受室外低温冷源冷却，部分气体液化并释放出热量，因此而形成的气液两相流体在储液器10内进行第二次气液分离，气态制冷剂经过单向阀6之后回流到冷凝器5进行下一次循环，而低温高压的液态制冷剂部分在经过动力泵13驱动后通过管路进入到蒸发器1中，进行下一次循环。

通过储液器的设计不仅使热泵系统与热管系统形成一体化系统，从而降低了系统的制造和维护成本，而且提高了系统的气液分离效率，达到了节能的效果。

附图说明

图1为双循环热泵热管系统的实施方式结构示意图

图2为储液器的简单结构示意图

图中(1) 蒸发器，(2)电磁阀，(3)制冷压缩机，(4)单向阀，(5)冷凝器，(6)单向阀，(7单向阀，(8)单向阀，(9)单向阀，(10)储液器，(11)电磁阀, (12)单向阀，(13)动力泵，(14)热膨胀阀。

具体实施方式

具体实施方式一

如图1所示为双循环热泵热管系统的实施方式结构示意图，主要由蒸发器1、电磁阀2、制冷压缩机3、单向阀4、冷凝器5、单向阀6、单向阀7、单向阀8、单向阀9、储液器10、电磁阀11、单向阀12、动力泵13、和热膨胀阀14构成；如图2所示为储液器的简单结构示意图，所述储液器共有四个开口，分别连接单向阀9、单向阀6、单向阀8和单向阀7，其中单向阀9的输出端、单向阀6的输入端位于储液器内液态制冷剂液面的上方，单向阀8的输入端、单向阀7的输出端位于储液器内液态制冷剂液面的下方；所述单向阀9的输入端和单向阀6的输出端并联在由电磁阀2、制冷压缩机和单向阀7组成的串联回路两端；所述电磁阀11、动力泵13、单向阀12组成的串联回路并联在热膨胀阀两端；蒸发器、电磁阀2、制冷压缩机、单向阀4、冷凝器、单向阀7、单向阀8、储液器10和单向阀12通过相关管路按照上列顺序连接构成热泵压缩机制冷系统；蒸发器、单向阀9、单向阀6、冷凝器5、单向阀7、单向阀8、储液器10、电磁阀11、动力泵13、和冷凝器通过相关管路按照上列顺序连接构成热管循环换热系统；以上所述制冷压缩机、动力泵、电磁阀2、电磁阀11分别连接智能控制器(附图未标识)，由智能控制器单元通过控制上述器件的开启与关闭来实现热泵系统和热管系统的智能切换。

本实用新型除了应用于通信基站外，同样适用于机房、IDC数据中心或对室内有保持较低温度要求的其它类似场合。

尽管本实用新型的方案已公布如上，但其应用并不仅限于已说明的应用场合，对本领域的一般技术人员在本实用新型实质精神的前提下所作出的变化、改动、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于双循环基站空调系统节能的储液器，其特征包括蒸发器、冷凝器、电磁阀、单向阀、制冷压缩机、动力泵、热膨胀阀、管道，储液器在整个空调系统中与蒸发器和冷凝器均有连接，设计有两个进口两个出口，进出口的实现由单向阀控制。

2.根据权利要求1所述用于双循环基站空调系统节能的储液器，其特征在于，上方进出口连同其口端单向阀由管道连接和由电磁阀，制冷压缩机和压缩机出口的单向阀顺序连接的管道并联连接与蒸发器和冷凝器之间，其下方进出口连接于冷凝器和由热膨胀阀与电磁阀，动力泵，单向阀顺次连接的并联管道之间。

3.根据权利要求1所述用于双循环基站空调系统节能的储液器，其特征在于，此储液器的上下两端分别有一个进口和一个出口，在使用时保证其上端进出口在其液面以上，下端进出口在其液面以下。