專利名稱：一種室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫度調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及節(jié)能、環(huán)保地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的 技術(shù)。
背景技術(shù)：
在我國大部分的地區(qū)，普遍存在夏天高溫，冬天低溫的現(xiàn)象。為了讓室 內(nèi)設(shè)備能正常工作，就需要將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到一個(gè)合適的范圍。尤其在移動(dòng) 通信行業(yè)，為了實(shí)現(xiàn)無線信息的傳送，需要建設(shè)大量的基站。基站內(nèi)的通信 設(shè)備與移動(dòng)用戶進(jìn)行通信，這些通信設(shè)備是由半導(dǎo)體集成電路等對(duì)環(huán)境溫度
有一定要求的器件組成，通常要求環(huán)境溫度大約在23。C一25。C之間，溫度不 能太高。因?yàn)檫@些通信設(shè)備在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量需 要進(jìn)行及時(shí)的散發(fā)，如不及時(shí)散發(fā)，通信設(shè)備就會(huì)發(fā)生故障。特別是在夏季， 如不采取措施，基站內(nèi)的溫度會(huì)由于機(jī)器的散熱和相對(duì)較高的室外溫度，使 室內(nèi)環(huán)境溫度快速提高，造成通信設(shè)備故障而不能運(yùn)行。為了避免這種情況 的發(fā)生，采取的措施是在密閉的基站內(nèi)安裝空調(diào)設(shè)備來達(dá)到降溫的目的。
傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備通過制冷劑在空調(diào)室內(nèi)外機(jī)的多次狀態(tài)改變，以及多次 的冷熱交換，把基站內(nèi)的熱量搬移到室外，從而使基站內(nèi)的溫度不會(huì)增高。 但是這種解決方法，隨著通信基站的快速增多，弊端也越來越明顯
1、 傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備需要消耗大量的電能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè) 備的制造成本在不斷的下降，能源的成本在不斷的提高，傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備通 常功率較大，尤其對(duì)于基站中有大量通信設(shè)備的情況下，更需要采用大功率 的空調(diào)設(shè)備。
2、 傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備使用的制冷劑(例如氟利昂)大都不利于環(huán)境，大量的這種空調(diào)的使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良的影響，不符合現(xiàn)在的環(huán)保的方向要求。 因此，現(xiàn)有的對(duì)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的方法，能耗較大，并且不環(huán)保。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了 一種室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其空調(diào)裝置，用以達(dá)到節(jié) 能、環(huán)保地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。
一種空調(diào)裝置，包括
地下池，其為位于地表以下容納空氣的空間；
熱交換管，設(shè)置于所述地下池中，其一端為地下水流入端，另一端為地 下水流出端；
進(jìn)風(fēng)管道，連接于所述地下池與地上室之間，用于將所述地上室的空氣 引入到所述地下池；
出風(fēng)管道，連接于所述地下池與地上室之間，用于將所述地下池的空氣 輸出到所述地上室。
所述空調(diào)裝置，還包括
汲水馬達(dá)，用于抽取地下水；
進(jìn)水管，與所述熱交換管的一端相連，用于將抽取的地下水引入到所述 熱交換管中；
排水管，與所述熱交換管的另一端相連，用于引出所述熱交換管中的地 下水。
所述空調(diào)裝置，還包括
風(fēng)機(jī)，位于所述進(jìn)風(fēng)管道或出風(fēng)管道，用于加快所述地下池與地上室之 間的空氣循環(huán)。
所述空調(diào)裝置，還包括
風(fēng)機(jī)控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度高于第 一設(shè)定值時(shí)， 開啟所述風(fēng)機(jī)；以及在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉所述風(fēng)機(jī)；所述第二設(shè)定值小于所述第一設(shè)定值。 所述空調(diào)裝置，還包括
汲水馬達(dá)控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度高于第三設(shè)定值 時(shí)，開啟所述汲水馬達(dá)；以及在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度低于第四設(shè)定值 時(shí)，關(guān)閉所述汲水馬達(dá)；所述第四設(shè)定值小于所述第三設(shè)定值。
所述第一設(shè)定值等于第三設(shè)定值；所述第二設(shè)定值等于第四設(shè)定值。
一種通過上述空調(diào)裝置進(jìn)行室溫調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，包括
地上室，位于地表以上；
空調(diào)裝置，包括
與所述地上室相連的進(jìn)風(fēng)管道，用于將所述地上室的空氣引入到所述空 調(diào)裝置的地下池中；
熱交換管，用于使流經(jīng)的地下水與地下池中的空氣進(jìn)行熱交換；
與所述地上室相連的出風(fēng)管道，用于將地下池中的空氣輸出到所述地上室。
由于在本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置中，利用地下水冬暖夏涼的特點(diǎn)， 不用額外耗費(fèi)能量進(jìn)行制冷或制熱，也就不用開啟傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備耗電多的制 冷發(fā)動(dòng)機(jī)。因此本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置電能消耗非常小，可以達(dá)到節(jié) 能的目的；而且，本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置采用的制冷劑為天然的地下 水，不需要采用特殊的制冷劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，可以達(dá)到環(huán)保的目的。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式

位于地表面以下的地下水通常具有冬暖夏涼的特點(diǎn)，而在我國許多地區(qū)， 尤其是平原地區(qū)，具有豐富的地下水資源。因此，本實(shí)用新型實(shí)施例利用地下水冬暖夏涼的特點(diǎn)對(duì)位于地表以上的地上室(比如基站)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
在如圖1所示的室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)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,以及進(jìn)風(fēng)管道103和出風(fēng)管道104。
位于地表面以上的地上室101通?？梢允俏挥诘乇砻嬉陨系幕尽⒒蛘?機(jī)房、或者住房等建筑。
位于地表面以下的地下池102為位于地表面以下的一個(gè)空氣空間(比如 可以是一個(gè)100cmx50cmx50cm的地下空氣空間)，其深度比如可以是位于地 表面以下50cm處工作人員可以在表面以下50cm處挖掉一些土層，從而形 成一個(gè)容納空氣的空間。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置地下 池102的大小、以及所處位置。
在地上室101與地下池102之間連接有進(jìn)風(fēng)管道103和出風(fēng)管道104，起 到循環(huán)地上室101與地下池102空氣的目的。具體的，地上室101內(nèi)的空氣 通過進(jìn)風(fēng)管道103流入到地下池102，經(jīng)過地下池102后，再通過出風(fēng)管道 104重新回到地上室101?？諝馔ㄟ^進(jìn)風(fēng)管道103和出風(fēng)管道104在地上室101 與地下池102之間的循環(huán)，既可以是由空氣本身的流動(dòng)性而自然循環(huán)，也可 以借助外力(如風(fēng)扇或風(fēng)機(jī))來進(jìn)行循環(huán)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情 況來設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)管道103和出風(fēng)管道104的管道橫截面的大小，比如可以采用 橫截面為20cmx20cm的進(jìn)風(fēng)管道103和出風(fēng)管道104。
在地下池102中"i殳置有熱交換管105，地下水經(jīng)熱交換管105的一端流入， 從熱交換管105的另一端流出，熱交換管105中的地下水與地下池102內(nèi)的 空氣進(jìn)行熱交換，起到調(diào)節(jié)地下池102內(nèi)的空氣溫度的目的。熱交換管105 為多彎曲的管道，從而可以增加與空氣接觸的面積，達(dá)到較好的熱交換效果。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況增加或減少地下池102中的熱交換管數(shù)量， 多個(gè)熱交換管可以并行安裝，從而增加熱交換面積。熱交換管105可以是由 導(dǎo)熱性能良好的材料構(gòu)成，比如金屬材料。
在地表以下存在的地下河、或地下徑流中的地下水溫度一般為15°C。在夏季地下水溫度相對(duì)地表溫度較低時(shí)，流經(jīng)熱交換管105的地下水吸收地下 池102內(nèi)的空氣的熱量，地下池102的空氣再通過出風(fēng)管道104循環(huán)到地上 室101,從而降低了地上室101內(nèi)的空氣溫度；在冬天地下水溫度相對(duì)地表溫 度較高時(shí)，則地下水可以通過熱交換管105向地下池102散熱，地下池102 的空氣再通過出風(fēng)管道104循環(huán)到地上室10U人而"t是升地上室101的空氣溫 度。這樣就起到對(duì)地上室101室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的作用。進(jìn)一步，可以使地 下池102以及地上室101為封閉的空間，從而達(dá)到更好的溫度調(diào)節(jié)效果。并 且，通常出風(fēng)管道104和進(jìn)風(fēng)管道103也都為封閉的管道，以保證地下池102 和地上室101的空氣能夠更好的循環(huán)。
讓地下水流經(jīng)地下池102熱交換管105的方法可以有多種，比如將熱交 換管105 —端置于地下水的上游，熱交換管105的另一端置于地下水的下游， 地下水因重力自上而下流過熱交換管105;或者采用毛細(xì)管將地下水從地下河 中汲取到熱交換管105中，再從熱交換管105流回到地下河。另一種較佳的 方法是，可以通過汲水馬達(dá)106抽取地下水，再將地下水經(jīng)進(jìn)水管107輸入 到熱交換管105的一端；而熱交換管105的另一端連接有排水管108，用于將 流經(jīng)熱交換管105的地下水重新排回到地下河中。
為了加快地上室101與地下池102的空氣循環(huán)，可以在進(jìn)風(fēng)管道103.或 出風(fēng)管道104設(shè)置風(fēng)機(jī)109。為了保證進(jìn)入地上室101空氣的清潔，還可以在 進(jìn)風(fēng)管道103或出風(fēng)管道104設(shè)置空氣過濾裝置112，比如過濾網(wǎng)等。
進(jìn)一步，為了更為精確的控制地上室101的室內(nèi)溫度，還可以采用風(fēng)機(jī) 控制單元來控制風(fēng)^L的開啟與停止。
比如，當(dāng)室內(nèi)溫度過高需要制冷時(shí)，風(fēng)機(jī)控制單元監(jiān)測(cè)到地上室101的 室內(nèi)溫度高于設(shè)定值Tl (比如25°C ),則啟動(dòng)風(fēng)機(jī)109,加快地上室101與地 下池102的空氣循環(huán)，將地下池102較冷的空氣帶入到地上室101;若監(jiān)測(cè)到 地上室101的室內(nèi)溫度低于設(shè)定值T2 (比如22。C )時(shí)，則不需要再對(duì)地上室 101的空氣進(jìn)行降溫了 ，停止風(fēng)機(jī)109。或者，在某些時(shí)候需要對(duì)地上室101的空氣進(jìn)行加熱風(fēng)機(jī)控制單元監(jiān) 測(cè)到地上室101的室內(nèi)溫度低于設(shè)定值T3 (比如10°C ),則啟動(dòng)風(fēng)機(jī)109,加 快地上室101與地下池102的空氣循環(huán)，將地下池102中4交熱的空氣帶入到 地上室101;若監(jiān)測(cè)到地上室101的室內(nèi)溫度高于設(shè)定值T4 (比如15°C )時(shí)， 則認(rèn)為室內(nèi)溫度已經(jīng)足夠高了不用再加熱，則停止風(fēng)機(jī)109。
同樣，為了節(jié)約電能，也可以采用汲水馬達(dá)控制單元來控制汲水馬達(dá)106 的開啟與停止。
類似地，當(dāng)室內(nèi)溫度過高需要制冷時(shí)，汲水馬達(dá)控制單元監(jiān)測(cè)到地上室 101的室內(nèi)溫度高于設(shè)定值T5 (比如26。C),則啟動(dòng)汲水馬達(dá)106,汲水馬達(dá) 106抽取地下水輸入到熱交換管105中；若監(jiān)測(cè)到地上室101的室內(nèi)溫度低于 設(shè)定值T6 (比如21。C)時(shí)，則不需要再對(duì)地上室101的空氣進(jìn)行降溫了，停 止汲水馬達(dá)106,汲水馬達(dá)106不再抽取地下水。
當(dāng)需要對(duì)地上室101的空氣進(jìn)行加熱時(shí)汲水馬達(dá)控制單元監(jiān)測(cè)到地上 室101的室內(nèi)溫度低于設(shè)定值T7 (比如ITC ),則啟動(dòng)汲水馬達(dá)106,汲水馬 達(dá)106抽取地下水輸入到熱交換管105中；若監(jiān)測(cè)到地上室101的室內(nèi)溫度 高于設(shè)定值T8 (比如16。C)時(shí)，則認(rèn)為室內(nèi)溫度已經(jīng)足夠高了不用再加熱， 則停止汲水馬達(dá)106。
上述的汲水馬達(dá)控制單元和風(fēng)機(jī)控制單元可以合并在一個(gè)控制單元中， 采用同一個(gè)溫度傳感器來監(jiān)測(cè)地上室101的室內(nèi)溫度；并且為了簡化控制過 程，上述的設(shè)定值Tl與T5可以相等，T2與T6可以相等，T3與T7可以相 等，T4與T8可以相等。
通常， 一個(gè)汲水馬達(dá)的功率為200W，風(fēng)機(jī)的功率為IOOW，則本實(shí)用新 型實(shí)施例的空調(diào)裝置每天消耗的電能大致為7.2度；基站常用的一臺(tái)5匹的空 調(diào)每天的平均耗電量為40度。這樣通過本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置，每個(gè) 基站每天可以節(jié)約32.8度的電能消耗。假設(shè)在每年夏季平均要使用4個(gè)半月 的空調(diào)來進(jìn)行制冷，則每個(gè)基站夏季節(jié)約的電量為5518度。 一個(gè)地市按IOOO個(gè)基站來計(jì)算，則每年夏季節(jié)約的電量為5518000度?？梢哉f是有巨大的節(jié) 能效果。
由于在本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置中，地下水本身就具有冬暖夏涼的 特點(diǎn)，不用額外耗費(fèi)能量進(jìn)行制冷或制熱，也就不用開啟傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備耗電 多的制冷發(fā)動(dòng)機(jī)。因此本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置電能消耗非常小，可以 達(dá)到節(jié)能的目的；而且，本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置采用的制冷劑為天然 的地下水，不需要采用特殊的制冷劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，可以達(dá)到環(huán)保 的目的。
即使開啟本實(shí)用新型實(shí)施例的空調(diào)裝置中的風(fēng)機(jī)和汲水機(jī)，其能耗依然 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于制冷發(fā)動(dòng)才幾。
進(jìn)一步，由于地下池位于地表下面，并且在地上室中不需安裝其它設(shè)備， 從而節(jié)約了地上室的空間；而且開挖地下池、安置進(jìn)風(fēng)管道、出風(fēng)管道，以 及風(fēng)機(jī)和汲水馬達(dá)的成本較低，還起到節(jié)約安裝成本的目的。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干 改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求1、一種空調(diào)裝置，其特征在于，包括地下池，其為位于地表以下容納空氣的空間；熱交換管，設(shè)置于所述地下池中，地下水流經(jīng)所述熱交換管與所述地下池的空氣進(jìn)行熱交換；進(jìn)風(fēng)管道，連接于所述地下池與地上室之間，用于將所述地上室的空氣引入到所述地下池；出風(fēng)管道，連接于所述地下池與地上室之間，用于將所述地下池的空氣輸出到所述地上室。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，還包括 汲水馬達(dá)，用于抽取地下水；進(jìn)水管，與所述熱交換管的一端相連，用于將抽取的地下水引入到所述 熱交換管中；排水管，與所述熱交換管的另一端相連，用于引出所述熱交換管中的地 下水。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)，位于所述進(jìn)風(fēng)管道或出風(fēng)管道，用于加快所述地下池與地上室之 間的空氣循環(huán)。
4、 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括 風(fēng)機(jī)控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，開啟所述風(fēng)機(jī)；以及在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉 所述風(fēng)機(jī)；所述第二設(shè)定值小于所述第一設(shè)定值。
5、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括 汲水馬達(dá)控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度高于第三設(shè)定值時(shí)，開啟所述汲水馬達(dá)；以及在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度低于第四設(shè)定值 時(shí)，關(guān)閉所述汲水馬達(dá)；所述第四設(shè)定值小于所述第三"&定值。
6、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一設(shè)定值等于第三設(shè) 定值；所述第二設(shè)定值等于第四設(shè)定值。
7、 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度低于第五設(shè)定值時(shí)， 開啟所述風(fēng)機(jī)；以及在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度高于第六設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉 所述風(fēng)機(jī)；所述第五設(shè)定值小于所述第六設(shè)定值。
8、 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括 汲水馬達(dá)控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度低于第七設(shè)定值時(shí)，開啟所述汲水馬達(dá)；以及在監(jiān)測(cè)到所述地上室室內(nèi)溫度高于第八設(shè)定值 時(shí)，關(guān)閉所述汲水馬達(dá)；所述第七設(shè)定值小于所述第/V沒定值。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第五設(shè)定值等于第七設(shè) 定值；所述第六設(shè)定值等于第八設(shè)定值。
10、 如權(quán)利要求l-9任一所述的裝置，其特征在于，所述熱交換管具有多 彎曲結(jié)構(gòu)。
11、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述熱交換管為多個(gè)，并 行安裝于所述地下池中。
12、 一種通過如l-9任一所述的空調(diào)裝置進(jìn)行室溫調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，包括 地上室，4立于;l也表以上；空調(diào)裝置，包括與所述地上室相連的進(jìn)風(fēng)管道，用于將所述地上室的空氣引入到所述空 調(diào)裝置的地下池中；熱交換管，用于使流經(jīng)的地下水與地下池中的空氣進(jìn)行熱交換；與所述地上室相連的出風(fēng)管道，用于將地下池中的空氣輸出到所述地上室。
專利摘要本實(shí)用新型涉及溫度調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及節(jié)能、環(huán)保地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的技術(shù)。一種空調(diào)裝置，包括地下池，位于地表以下；熱交換管，設(shè)置于所述地下池中，地下水流經(jīng)所述熱交換管與所述地下池的空氣進(jìn)行熱交換；進(jìn)風(fēng)管道，連接于所述地下池與地上室之間，用于將所述地上室的空氣引入到所述地下池；出風(fēng)管道，連接于所述地下池與地上室之間，用于將所述地下池的空氣輸出到所述地上室。本實(shí)用新型還提供了一種室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于該空調(diào)裝置利用地下池中地下水的冬暖夏涼特點(diǎn)，則不用開啟傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備耗電多的制冷發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，因此能耗非常小，可以達(dá)到節(jié)能的目的；而且，該空調(diào)裝置采用的制冷劑為天然地下水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，可以達(dá)到環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)F24F7/08GK201293411SQ20082010993
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
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