本實用新型涉及建筑物室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于通信基站的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，能源與環(huán)境已成為各國共同關(guān)注的話題，節(jié)能減排也越來越成為國家發(fā)展中的一項重要任務(wù)。
基站一般安置在密封的房間內(nèi)，通過空調(diào)常年運行來維持溫度和濕度。由于處于密封環(huán)境，基站熱源主要來自內(nèi)部設(shè)備，基站外部環(huán)境對其影響較小。故基站空調(diào)一年四季24小時都處于運行狀態(tài)，耗能巨大。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是近幾年第四代通訊技術(shù)(4G)的逐漸應(yīng)用，通信基站機房的建設(shè)逐年增加，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計全國通信基站站址超過200萬個，全年耗電超過360億度，據(jù)統(tǒng)計基站耗電中用于保持運行環(huán)境的耗電占54％以上，年耗電可達194億度。
由于通信基站對環(huán)境要求嚴格，所以如何能夠有效降低通信基站機房保持運行環(huán)境的能耗是綠色節(jié)能的主要方向，由此針對通信基站的各類節(jié)能設(shè)備也得到廣泛的應(yīng)用。
目前比較常見的通信基站制冷的方法主要包括以下幾種：
第一種是以空調(diào)+加熱器形式，該方法為傳統(tǒng)的通信基站制冷的方法，優(yōu)點是輸出穩(wěn)定、效果顯著；缺點是能耗高，維護成本高。
第二種是換風(fēng)系統(tǒng)+空調(diào)，該方法在第一種方法的基礎(chǔ)上增加了換風(fēng)系統(tǒng)，利用自然環(huán)境為基站制冷，減少了空調(diào)的使用，其優(yōu)點是降低了能耗，據(jù)統(tǒng)計通信基站機房安裝換風(fēng)系統(tǒng) 能耗可降低30％以上；缺點是此方法降低能耗有限，缺少智能控制，無法同其他保持運行環(huán)境設(shè)備形成聯(lián)動，另外防塵效果差無法滿足通信設(shè)備的環(huán)境要求，同時仍需依賴基站原有的保持運行環(huán)境的設(shè)備。
第三種是其他節(jié)能設(shè)備，如熱管、空調(diào)節(jié)溫器等，都是輔助空調(diào)工作，減少空調(diào)的使用，但均未達到有效降低能耗的作用，并且投入成本高，仍需依賴原有的保持運行環(huán)境系統(tǒng)。
綜上所述，現(xiàn)有通信基站機房的保持運行環(huán)境設(shè)備，普遍存在能耗高，無法獨立使用等問題?；谏鲜鰡栴}，本實用新型人設(shè)計了一種能夠獨立工作、自動化程度高、同時兼?zhèn)渲评渲茻岬耐ㄐ呕拘罾淇照{(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效地降低能耗，降低投入成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，設(shè)計出一種高效節(jié)能的通信基站蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用蓄冷液、導(dǎo)熱棒的高效的導(dǎo)溫性能對室內(nèi)空氣進行熱交換，將熱量存儲和釋放到蓄冷液、土壤中，相對傳統(tǒng)的建筑物內(nèi)保持運行環(huán)境的方式，能耗降低80％以上，尤其適用于晝夜溫差大，全年平均氣溫較低的地域。
具體來說，本實用新型的目的在于提供以下方面：
(1)、一種蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括換風(fēng)子系統(tǒng)、熱交換子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，
其中，所述換風(fēng)子系統(tǒng)包括風(fēng)機A、換風(fēng)管道B和安裝在換風(fēng)管道B內(nèi)的電動風(fēng)閥C；
所述熱交換子系統(tǒng)包括蓄冷液D、蓄冷液容器E和設(shè)置在蓄冷液容器E內(nèi)部的、用于實現(xiàn)空氣與蓄冷液D進行熱量交換的換熱組件F；
所述控制子系統(tǒng)包括用于控制電動風(fēng)閥C的控制單元和用于測量環(huán)境參數(shù)并將測量結(jié)果傳遞至控制單元的環(huán)境傳感器。
(2)、根據(jù)(1)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述換風(fēng)管道B的排風(fēng)口G與室外空氣接通，所述換風(fēng)管道B包括若干個吸風(fēng)口H，所述吸風(fēng)口H均與室內(nèi)空氣連通，
所述電動風(fēng)閥C包括反饋模塊，其用于將電動風(fēng)閥C的狀態(tài)傳遞至控制子系統(tǒng)，其安裝在換風(fēng)管道B內(nèi)接近排風(fēng)口G一端。
(3)、根據(jù)(2)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄冷液容器E設(shè)置在建筑物背陰面或者埋入淺層地面，
所述換熱組件F一端通過進氣管道I與室外空氣連通，另一端通過連接管道J與室內(nèi)空氣連通，
所述換熱組件F為列管式冷凝器。
(4)、根據(jù)(3)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述控制單元包括單片機。
(5)、根據(jù)(2)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸風(fēng)口H上設(shè)置有喇叭口型裝置。
(6)、根據(jù)(3)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換子系統(tǒng)還包括與換熱組件F相連的蓄冷風(fēng)路K，其用于對蓄冷液D進行降溫。
(7)、根據(jù)(3)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣管道I包括進氣口L和出氣口M，
在進氣口L處設(shè)置有防雨帽，
在出氣口M處設(shè)置有防塵過濾器。
(8)、根據(jù)(4)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制子系統(tǒng)還包括執(zhí)行電路、用于輸入系統(tǒng)參數(shù)的輸入單元和用于顯示環(huán)境傳感器測量結(jié)果的顯示單元，
所述執(zhí)行電路包括電源模塊、交流接觸器和電動風(fēng)閥執(zhí)行器，
所述輸入單元包括鍵盤，
所述顯示單元包括顯示屏。
(9)、根據(jù)(6)所述的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括：
判斷室內(nèi)溫度是否高于告警溫度的第一判斷模塊；
判斷室內(nèi)溫度是否高于溫度上限的第二判斷模塊；
判斷室內(nèi)溫度是否低于溫度下限的第三判斷模塊。
本實用新型所具有的有益效果包括：
(1)該系統(tǒng)利用自然環(huán)境溫差進行蓄冷，繼而進行能量轉(zhuǎn)換，不受地域、資源等限制；
(2)環(huán)境效益顯著，無污染、無廢棄物，且不用遠距離輸送熱量；
(3)該系統(tǒng)可應(yīng)用于樓房和地面基站機房，特別適用于晝夜溫差大，全年平均氣溫較低的地域；
(4)自動化程度高。
附圖說明
圖1示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標號說明：
A-風(fēng)機
B-換風(fēng)管道
C-電動風(fēng)閥
D-蓄冷液
E-蓄冷液容器
F-換熱組件
G-排風(fēng)口
H-吸風(fēng)口
I-進氣管道
J-連接管道
K-蓄冷風(fēng)路
L-進氣口
M-出氣口
具體實施方式
下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。通過這些說明，本實用新型的特點和優(yōu)點將變得更為清楚明確。
在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
根據(jù)本實用新型提供的一種蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括換風(fēng)子系統(tǒng)、熱交換子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，
其中，所述換風(fēng)子系統(tǒng)包括風(fēng)機A、換風(fēng)管道B和安裝在換風(fēng)管道B內(nèi)的電動風(fēng)閥C；
所述熱交換子系統(tǒng)包括蓄冷液D、蓄冷液容器E和設(shè)置在蓄冷液容器E內(nèi)部的、用于實現(xiàn)空氣與蓄冷液D進行熱量交換的換熱組件F；
所述控制子系統(tǒng)包括用于控制電動風(fēng)閥C的控制單元和用于測量環(huán)境參數(shù)并將測量結(jié)果傳遞至控制單元的環(huán)境傳感器。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述換風(fēng)管道B的排風(fēng)口G與室外空氣接通，所述換風(fēng)管道B包括若干個吸風(fēng)口H，所述吸風(fēng)口H均與室內(nèi)空氣連通，
所述電動風(fēng)閥C包括反饋模塊，其用于將電動風(fēng)閥C的狀態(tài)傳遞至控制子系統(tǒng)，其安裝在換風(fēng)管道B內(nèi)接近排風(fēng)口G一端。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述換風(fēng)管道B的直徑為200mm。
在一個優(yōu)選的實施方式中，在所述排風(fēng)口G上設(shè)置有風(fēng)帽，其能夠避免蚊蟲或雨水進入室內(nèi)，在所述吸風(fēng)口H上設(shè)置有喇叭口型裝置，其能夠增加排風(fēng)速度。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述電動風(fēng)閥C能夠自動調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)向。
在一個更為優(yōu)選的實施方式中，安裝在換風(fēng)管道B內(nèi)的風(fēng)機為口徑200mm，風(fēng)量大于1800M3高壓風(fēng)機。
當該蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作時，由控制子系統(tǒng)通過控制電動風(fēng)閥向室外或者向熱交換子系統(tǒng)排風(fēng)，通過空氣交換實現(xiàn)制冷。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述熱交換子系統(tǒng)的蓄冷液容器E設(shè)置在建筑物背陰面或者埋入淺層地面，
所述熱交換子系統(tǒng)的換熱組件F一端通過進氣管道I與室外空氣連通，另一端通過連接管道J與室內(nèi)空氣連通，
具體地，所述蓄冷液容器E由環(huán)保隔溫材料制成，并進行外層保溫。所述蓄冷液容器E的容積不少于1000L，容器大小可以根據(jù)需求功率進行調(diào)整，而且蓄冷液容器E的使用年限應(yīng)大于8年；和
所述蓄冷液D具備熱交換性能，能夠快速實現(xiàn)熱量交換，室內(nèi)熱源通過換熱組件將熱能交換到蓄冷液D中，并暫時儲存，最終緩慢釋放到周圍環(huán)境中，所述蓄冷液的工作溫度范圍在-10～40℃，更進一步地，所述蓄冷液D為乙二醇。
所述換熱組件F由高導(dǎo)熱材料制作，優(yōu)選為列管式冷凝器，直列列管總長度應(yīng)大于1.2米，保證空氣與蓄冷液D能夠充分地 進行熱交換，可根據(jù)制冷功率要求增加或減少列管數(shù)量，改變制冷能力。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述進氣管道I包括進氣口L和出氣口M，
在進氣口L處設(shè)置有防雨帽，避免進入蚊蟲或者雨水，
在出氣口M處設(shè)置有防塵過濾器，過濾掉空氣中的灰塵，更優(yōu)選地，防塵過濾器由多組過濾網(wǎng)組成。
室外空氣通過進氣管道I經(jīng)過防塵過濾器進入換熱組件F內(nèi)，在換熱組件F內(nèi)與蓄冷液D進行自然換熱后進入室內(nèi)。為保證進氣量，進氣管道I選擇直徑200mm的管道。
在一個優(yōu)選的實施方式中，在進氣管道內(nèi)安裝電動風(fēng)閥，在進氣口安裝風(fēng)機，所述風(fēng)機應(yīng)選擇200mm口徑，風(fēng)量不小于800，風(fēng)壓全壓大于500Pa。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述連接管道J一端與換熱組件F相連，另一端與室內(nèi)空氣連通，在本實用新型中，連接管道與室內(nèi)空氣連通的一端稱之為進風(fēng)口，優(yōu)選的，進風(fēng)口采用百葉窗式風(fēng)簾，防止空氣倒流，在進氣口安裝風(fēng)機，所述風(fēng)機應(yīng)選擇250mm口徑，風(fēng)量大于2200，優(yōu)選為外置軸流風(fēng)機。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述熱交換子系統(tǒng)還包括與換熱組件F相連的蓄冷風(fēng)路K，其用于對蓄冷液D進行降溫。
所述蓄冷風(fēng)路K根據(jù)熱交換子系統(tǒng)的工作情況以及蓄冷液的溫度情況，利用晝夜溫差大的特性，在夜間系統(tǒng)工作閑時開啟風(fēng)路，輔助蓄冷液降溫，比便增加蓄冷液次日的工作能力，提高制冷效率。
在一個優(yōu)選的實施方式中，在進風(fēng)口和蓄冷風(fēng)路內(nèi)分別安裝一個電動風(fēng)閥。
該蓄冷空調(diào)系統(tǒng)以控制子系統(tǒng)為核心，通過測量、分析環(huán) 境參數(shù)并根據(jù)用戶輸入的系統(tǒng)參數(shù)，控制換風(fēng)子系統(tǒng)和熱交換子系統(tǒng)進行制冷。
所述控制子系統(tǒng)包括用于控制電動風(fēng)閥C的控制單元和用于測量環(huán)境參數(shù)并將測量結(jié)果傳遞至控制單元的環(huán)境傳感器。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述環(huán)境傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述控制單元包括單片機。
在一個優(yōu)選的實施方式中，在室內(nèi)、室外和蓄冷液容器內(nèi)分別安裝一個溫度傳感器。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述控制子系統(tǒng)還包括執(zhí)行電路、用于輸入系統(tǒng)參數(shù)的輸入單元和用于顯示環(huán)境傳感器測量結(jié)果的顯示單元，具體地，所述系統(tǒng)參數(shù)包括溫度上限、溫度下限和告警溫度，所述告警溫度高于溫度上限高于溫度下限。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述輸入單元和顯示單元集成在一個控制面板上，所述控制面板位于室內(nèi)。更優(yōu)選的，所述輸入單元包括鍵盤，所述顯示單元包括顯示屏。
所述執(zhí)行電路包括電源模塊、交流接觸器和電動風(fēng)閥執(zhí)行器，具體地，所述電動閥門執(zhí)行器為現(xiàn)有技術(shù)中本領(lǐng)域技術(shù)人員使用的常規(guī)裝置，例如，西門子型號為GCA326.1E。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述控制單元還包括：
判斷室內(nèi)溫度是否高于告警溫度的第一判斷模塊；
判斷室內(nèi)溫度是否高于溫度上限的第二判斷模塊；
判斷室內(nèi)溫度是否低于溫度下限的第三判斷模塊。
更優(yōu)選地，所述控制單元還包括第四判斷模塊和第五判斷模塊，所述第四判斷模塊用于判斷室內(nèi)溫度是否高于室外溫度，所述第五判斷模塊用于判斷室內(nèi)溫度是否高于蓄冷液溫度。
更優(yōu)選地，所述控制單元還包括第六判斷模塊，其用于判斷蓄冷液溫度是否高于室外溫度。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述控制子系統(tǒng)還包括空調(diào)設(shè)備和暖氣設(shè)備，當?shù)谝慌袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度高于告警溫度時，該控制子系統(tǒng)啟動空調(diào)設(shè)備進行制冷，當?shù)谝慌袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度等于溫度上限時，空調(diào)停止；當?shù)谌袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度低于溫度下限，該控制子系統(tǒng)啟動暖氣設(shè)備進行制熱，當?shù)谌袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度等于溫度下限時，暖氣停止。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述控制子系統(tǒng)包括兩種工作模式：制冷模式和加熱模式。當?shù)诙袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度高于或等于溫度上限時，該控制子系統(tǒng)進入制冷模式；
當?shù)谌袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度低于或等于溫度下限時，該控制子系統(tǒng)進入加熱模式；
當室內(nèi)溫度低于溫度上限并且高于溫度下限時，所述控制系統(tǒng)停止。
所述制冷模式：當?shù)谒呐袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度高于室外溫度時，打開換風(fēng)子系統(tǒng)的換風(fēng)管道內(nèi)電動風(fēng)閥，并且關(guān)閉連接管道內(nèi)的電動風(fēng)閥，并且同時第六判斷模塊判斷蓄冷液溫度與室外溫度的高低，當蓄冷液溫度低于室外溫度時，打開蓄冷風(fēng)路電動閥門直到蓄冷液溫度高于或等于室外溫度；當?shù)谒呐袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度低于室外溫度時，則由第五判斷模塊判斷室內(nèi)溫度與蓄冷液溫度的高低，當?shù)谖迮袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度高于蓄冷液溫度時，關(guān)閉換風(fēng)管道內(nèi)電動風(fēng)閥，并且打開連接管道內(nèi)的電動風(fēng)閥，當?shù)谖迮袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度低于蓄冷液溫度時，所述控制子系統(tǒng)停止。
所述加熱模式：當?shù)谖迮袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度高于或低于蓄冷液溫度時，暖氣啟動直到室內(nèi)溫度等于溫度下限時暖氣停止；當?shù)谖迮袛嗄K判斷出室內(nèi)溫度低于蓄冷液溫度時，關(guān) 閉換風(fēng)管道內(nèi)電動風(fēng)閥，并且打開連接管道內(nèi)電動風(fēng)閥。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于本實用新型工作狀態(tài)下的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
以上結(jié)合了優(yōu)選的實施方式對本實用新型進行了說明，不過這些實施方式僅是范例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎(chǔ)上，可以對本實用新型進行多種替換和改進，這些均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。