一種基站機房空調的製作方法

2023-04-28 01:12:26 1

專利名稱：一種基站機房空調的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於冷熱能量輸運技術領域，涉及一種將原有單冷熱泵製冷系統中加入熱管制冷系統而進行的一種節能改造方案。
背景技術：
目前用於調控環境溫度的空調系統主要組成為室內熱交換機和室外熱交換機，這種空調系統可以通過室內熱交換機中壓縮機的高耗能來實現對冷凝劑的溫度調控，從而間接的改變室內環境溫度，這種空調系統並沒有做到很好的節約能源，當室外溫度低於室內溫度時，因為某種原因(外界灰塵濃度大、空氣汙染等)不能開啟窗戶進行直接空氣對流降溫，這時還不得不開啟高耗能的壓縮機進行溫度調節，這種現象在高溫防塵環境(機房、電室等特殊高溫場合)表現的特別明顯，由於使用場合散熱設備集中、散熱量大、空間溫度高、升溫快、防塵要求高等特性，使得在這裡使用傳統空調很難節約能量，即使室外溫度比室內溫度低很多時還不得不啟動熱泵系統降溫，而且現在比較節能的一種引入全新風進行降溫的方式在國內很多地區不適用，會將大量的室外粉塵和溼空氣帶入室內，影響室內設備的安全正常運行。另一種採用風一風換熱器的形式可以避免將室外粉塵和溼空氣引入室內，但需要在設備間、機房圍牆等防護結構上開設較大的通風孔洞，不僅破壞牆體的穩定性，還有被盜的安全隱患。一年四季中的某些季節，如冬季和春秋兩季，在室外溫度比室內放熱區域的設定溫度低且不能進行室內外空氣對流的情況下，以前還沒有一種系統可以在這種情況下不用開啟高耗能的壓縮機就可以進行室內控溫的，即使在這種情況下，現有的空調系統還得啟動高耗能的壓縮機特別是那些發熱量集中對清潔度要求高的的工作場合對環境來控制溫度，這種仍舊採用熱泵系統 進行降溫來冷卻的方案是不節能的，從而導致電能的無謂浪費，營運成本居高不下。根據這種情況，又出現了一種新的節能複合系統，專利號為2012203709247，該種方案是把節能熱管系統和強制降溫熱泵系統結合在一起，在適當時候自動開啟適當模式，這樣在室外溫度低於室內溫度時不僅能利用室外溫度使用熱管模式間接性降溫，而且還可以在室內溫度低於室外溫度時開啟熱泵模式直接降溫，這個方式完全的提高了節能效率，但是這又面臨著新的問題，新節能產品的出現必定使大批老產品更替換掉，有很多熱泵製冷系統並沒有到達淘汰年限，造成很大的浪費，而很多基站機房更是配合著熱泵降溫設施建造而成，這樣就造成更大的工程量，更多的成本浪費。
發明內容本使用新型的目的在於克服現有技術存在的缺點，為解決熱慄系統中存在的能耗大問題，而提供一種在原有單冷熱泵系統基礎上的結構簡單、實施容易、節能減排的改造方案，使原系統能在室外溫度合適的條件下進行自動啟用節能模式來調節室內溫度，能夠安全、可靠、穩定、節能的自動運行製冷循環系統，並且也不用更換掉未到使用壽命的機器系統。本使用新型解決技術問題採用如下技術方案:一種基站機房空調，其主要是在原基站機房空調製冷系統中加入循環泵、二相分流器、儲液罐、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四和多個三通閥；所述三通閥一接入切點一處，三通閥二接入切點二處，使原系統中壓縮機的進口處接入電磁閥一，然後與電磁閥二並聯；所述三通閥三接入切點三處，儲液罐接入切點四處，使原系統中節流閥的出口端接入電磁閥四，進口端和電磁閥三、循環泵組成的管路並聯接入儲液罐；所述冷凝器輸出端位於儲液罐內液態製冷劑液面的上部，節流閥進液端位於儲液罐內液態製冷劑液面的下部，循環泵的進口進入儲液罐後和二相分流器相接；這樣經過改造後系統組成兩個循環迴路，循環泵、電磁閥三、蒸發器、電磁閥二、冷凝器以及儲液灌通過連接管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱管循環系統；而壓縮機、冷凝器、儲液罐、節流閥、電磁閥四、蒸發器和電磁閥一通過相互之間的管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱泵循環迴路；當系統以熱泵循環方式工作時，壓縮機開啟，電磁閥一和電磁閥四處於導通狀態，同時循環泵、電磁閥二和電磁閥三處於關閉狀態；當系統以熱泵循環方式工作時，循環泵開啟，電磁閥二和電磁閥三處於導通 狀態，壓縮機關閉，電磁閥一和電磁閥四處於截止狀態，上述兩種循環可以根據環境和需求進行切換工作。以上所述該改造方案是對於現有單冷基站機房空調基礎上進行改造，融合入熱管換熱系統。以上所述電路控制部分控制著整個裝置的電路邏輯運算和設備運行開關，再融入熱管換熱部分的控制電路，使兩者同時可以進行自動化控制切換。本實用新型方案與現有技術相比，將分離式熱管技術融入到蒸汽壓縮式製冷技術裡面、優勢互補、充分利用自然冷源的節能技術，當室內所需設定溫度比室外溫度低時通過熱泵循環進行散熱降溫，當室內所需設定溫度比室外溫度高時通過熱管循環進行散熱降溫，對於一年四季，有超出三分之二的時間是室外溫度比室內所需設定溫度低，這樣在熱管節能模式下，高耗能壓縮機無需啟動，只用啟動低耗能的熱管節能模塊和風機，能耗極低；在製冷模式下，由於該方案把兩種製冷技術融合，使得製冷能效比在原有空調基礎上得到提高，節能效果顯著，這種改造方案可以應用於基站、機房以及大型電器設備等領域的散熱控溫。

圖1為現有基站機房空調管路中切點分布圖。圖2為實施改造方案後管路示意圖。圖中:(1)蒸發器；(2)冷凝器；(3)壓縮機；(4)節流閥；(11)切點一；(12)切點二；(13)切點三；(14)切點四；(21)三通閥一；(22)三通閥二；(23)電磁閥一；(24)電磁閥二；(31)三通閥三；(32)電磁閥三；(33)循環泵；(34)電磁閥四；(35) 二相分流器；(36)儲液罐。
具體實施方式
:一種基站機房空調，其主要是在原基站機房空調製冷系統中加入循環泵(33)、二相分流器(35 )、儲液罐(36 )、電磁閥一(23 )、電磁閥二( 24)、電磁閥三(32 )、電磁閥四(34)和多個三通閥；所述三通閥一(21)接入切點一(11)處，三通閥二(22)接入切點二(12)處，使原系統中壓縮機(3)的進口處接入電磁閥一(23)，然後與電磁閥二(24)並聯；所述三通閥三(31)接入切點三(13)處，儲液罐(36)接入切點四(14)處，使原系統中節流閥(4)的出口端接入電磁閥四(34)，進口端和電磁閥三(32)、循環泵(33)組成的管路並聯接入儲液罐(36);所述冷凝器輸出端位於儲液罐(36)內液態製冷劑液面的上部，節流閥進液端位於儲液罐(36)內液態製冷劑液面的下部，循環泵(33)的進口進入儲液罐(36)後和二相分流器(35)相接；這樣經過改造後系統組成兩個循環迴路，循環泵(33)、電磁閥三(32)、蒸發器(I)、電磁閥二(24)、冷凝器(2)以及儲液灌(36)通過連接管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱管循環系統；而壓縮機(3)、冷凝器(2)、儲液罐(36)、節流閥(4)、電磁閥四
(34)、蒸發器(I)和電磁閥一(23)通過相互之間的管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱泵循環迴路；當系統以熱泵循環方式工作時，壓縮機(3)開啟，電磁閥一(23)和電磁閥四(34)處於導通狀態，同時循環泵(33)、電磁閥二(24)和電磁閥三(32)處於關閉狀態；當系統以熱泵循環方式工作時，循環泵(33)開啟，電磁閥二(24)和電磁閥三(32)處於導通狀態，壓縮機(3)關閉，電磁閥一(23)和電磁閥四(34)處於截止狀態，上述兩種循環可以根據環境和需求進行切換工作。以上所述該改造方案是對於現有單冷基站機房空調基礎上進行改造，融合入熱管換熱系統。以上所述電路控制部分控制著整個裝置的電路邏輯運算和設備運行開關，再融入熱管換熱部分的控制電路，使兩者同時可以進行自動化控制切換。改造後的製冷設備當使用熱泵製冷工作模式時，壓縮機(3)開啟，電磁閥一(23)、電磁閥四(34)處於 導通狀態，同時循環泵(33)關閉，電磁閥二(24)和電磁閥三(32)處於關閉狀態，這樣液態冷凝劑在蒸發器(I)中吸熱降低室內溫度，吸熱後的液態冷凝劑變成氣態，通過壓縮機(3)氣態製冷劑變成高溫高壓狀態並向冷凝器(2)輸送，然後高溫高壓氣態製冷劑在冷凝器(2)中散熱變成液態製冷劑，液態製冷劑在高壓氣態製冷劑的推動下經冷凝器進入儲液灌(36)，氣液製冷中間介質根據各自物理性質在儲液罐內分離，高壓液態中間介質通過節流閥(4)依次經電磁閥四(34)、三通閥三(31)進入到蒸發器(I)中進行下一次循環。使用熱管制冷工作模式時，壓縮機(3)關閉，電磁閥一(23)、電磁閥四(34)處於關閉狀態，同時循環泵(33)開啟，電磁閥二(24)和電磁閥三(32)處於導通狀態，循環泵(33)從儲液灌(36)內抽取大量液態製冷工質和通過二相分流器(35)的部分補充整個循環穩定的少量氣態製冷工質，依次經循環泵(33)、電磁閥二(32)和三通閥三(31)進入蒸發器(1)，蒸發器(I)與高溫熱源接觸，液態工作介質在蒸發器(I)內受高溫熱源的加熱而蒸發為氣體，並吸收熱量，蒸發形成的氣體和部分沒有蒸發的液體中間介質在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們依次經三通閥(21)、電磁閥二(24)和三通閥二(22)進入冷凝器
(2)，冷凝器(2)與低溫熱源接觸，氣態工作介質在冷凝器(2)內受低溫熱源的冷卻而冷凝為液體，並放出熱量，冷凝形成的液體工作介質在循環泵(33)的抽壓力作用下，進入儲液灌
(36)中，其進行氣液分離、儲存與分流，進行下一次循環。這樣這種基站機房空調就使熱管熱泵系統進行融合可以根據室內所需設定溫度和室外溫度的差異，選擇性地(其可以完全自動控制，也可以通過人工手動控制調節工作狀態)運行於熱泵製冷工作模式或熱管制冷工作模式，在保證室內降溫要求的前提下達到節能運行；當室外溫度較高或者室內負荷過大時，熱管熱泵複合系統運行熱泵製冷工作模式，工作原理與一般變頻或者非變頻空調相同，室內的熱量通過蒸汽壓縮製冷循環散至室外空間，達到室內空間的降溫冷卻效果；當室外溫度低於室內溫度一定值時，壓縮機關閉，機組自動進入熱管制冷工作模式，通過熱管節能模塊把氣態製冷劑帶至冷凝器中冷凝放熱，最後成為冷凝液，冷凝液又在熱管節能模塊作用下流至蒸發器吸收熱量，整個系統通過熱管節能模塊將室內熱量向室外傳遞。這種基站機房空調同時 也解決了拆除原有單冷機房基站空調時造成的鋪張浪費，節省能源。
權利要求1.一種基站機房空調，其特徵在於，在原基站機房空調製冷系統中加入循環泵(33)、二相分流器(35)、儲液罐(36)、電磁閥一(23)、電磁閥二(24)、電磁閥三(32)、電磁閥四(34)和多個三通閥；所述三通閥一(21)接入切點一(11)處，三通閥二(22)接入切點二(12)處，使原系統中壓縮機(3)的進口處接入電磁閥一(23)，然後與電磁閥二(24)並聯；所述三通閥三(31)接入切點三(13)處，儲液罐(36)接入切點四(14)處，使原系統中節流閥(4)的出口端接入電磁閥四(34)，進口端和電磁閥三(32)、循環泵(33)組成的管路並聯接入儲液罐(36);所述冷凝器輸出端位於儲液罐(36)內液態製冷劑液面的上部，節流閥進液端位於儲液罐(36)內液態製冷劑液面的下部，循環泵(33)的進口進入儲液罐(36)後和二相分流器(35)相接；這樣經過改造後系統組成兩個循環迴路，循環泵(33)、電磁閥三(32)、蒸發器(I)、電磁閥二(24)、冷凝器(2)以及儲液灌(36)通過連接管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱管循環系統；而壓縮機(3)、冷凝器(2)、儲液罐(36)、節流閥(4)、電磁閥四(34)、蒸發器(I)和電磁閥一(23)通過相互之間的管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱泵循環迴路；當系統以熱泵循環方式工作時，壓縮機(3)開啟，電磁閥一(23)和電磁閥四(34)處於導通狀態，同時循環泵(33)、電磁閥二(24)和電磁閥三(32)處於關閉狀態；當系統以熱泵循環方式工作時，循環泵(33)開啟，電磁閥二(24)和電磁閥三(32)處於導通狀態，壓縮機(3 )關閉，電磁閥一(23 )和電磁閥四(34 )處於截止狀態，上述兩種循環可以根據環境和需求進行切換工作。
2.根據權利要求1所述的一種基站機房空調，其特徵在於，所述該改造方案是對於現有單冷基站機房空調基礎上進行改造，融合入熱管換熱系統。
3.根據權利要求1所述的一種基站機房空調，其特徵還在於，所述電路控制部分控制著整個裝置的電路邏輯運算和設備運行開關，再融入熱管換熱部分的控制電路，使兩者同時可以進行自動化控 制切換。
專利摘要本實用新型公開了一種基站機房空調，主要是在現有基站機房單冷空調基礎上進行改造，使在原有系統上實現節能降溫；改造方案是在現有基站機房單冷空調系統中加入儲液罐、二相分流器、循環泵、多個三通閥和多個電磁閥；所述儲液罐主要是以實現氣液二相流的收集與徹底分離；所述二相分流器的功能是按合適比例分配流入循環泵的氣體流量和液體流量，從而形成穩定氣液二相流，使整個系統有一個穩定的循環；改點一和改點二是在原系統中壓縮機的進出口，改點三和改點四是在原系統節流閥的進出口處，在四個改點處加入適當的原件進行改造，使原熱泵製冷系統融合進入熱管制冷系統，提高製冷效率。
文檔編號F24F11/02GK203132025SQ20132005265
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者祝長宇, 丁式平 申請人:北京德能恆信科技有限公司