CN116615009A - 一种通信基站换热系统及5g通信基站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种通信基站换热系统及5G通信基站。通信基站换热系统结构新颖合理,运行时无需依赖电能,而是通过开设地源沉井,充分利用地下水及土壤通常低于地表温度的特点,利用地下水和土壤作为冷源与气体热交换,从而形成低温气体进入机房或机箱,降低机房或机箱内设备运行温度,使基站设备在一个清新低温的工作环境中高效运行。该通信基站换热系统的组成简单,运行成本低,实用性强。5G通信基站包括通信基站和如上所述的通信基站换热系统,通信基站换热系统无运行噪音及环境污染,可以实现低能耗长期连续运行。
Description
技术领域
本发明属于热交换技术领域,涉及通信基站的降温技术,特别是涉及一种通信基站换热系统及5G通信基站。
背景技术
基站,即公用移动通信基站,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。以目前的5G通信基站为例,5G通信基站的机房或机箱内设置有基站设备,由于基站设备长时间运行,导致机房或机箱内温度升高,基站设备长时间在高温环境下运行,使其工作效率以及使用寿命均大打折扣。因此,解决5G通信基站机房或机箱内的高温问题刻不容缓。
目前,虽然涉及一些机房降温系统的应用,但是现有的降温系统不仅结构复杂,而且往往需要依赖电力启动,运行能耗大,不利于节能环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的通信基站换热系统及5G通信基站,以解决上述现有机房降温系统所存在的运行能耗大,不利于节能环保的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种通信基站换热系统,包括:
地源沉井,开设于通信基站的机房或机箱外周,利用地下水和土壤提供冷源;
空气热交换器,设置于所述地源沉井内,并靠近所述地源沉井的底部设置;
常温空气进气管路,设置于所述地源沉井内,所述常温空气进气管路的进气端伸出至井口上方,所述常温空气进气管路的出气端与所述空气热交换器的进气口相连,以将地上常温空气引入所述空气热交换器内,与所述冷源换热;
低温空气出气管路,所述低温空气出气管路的进气端位于所述地源沉井内,并与所述空气热交换器的出气口相连,所述低温空气出气管路的出气端位于所述地源沉井外部,用于与通信基站的机房或机箱内部连通,以将所述空气热交换器内换热形成的低温空气导入所述通信基站的机房或机箱。
可选的,所述地源沉井包括:
地源沉井主体井筒,与通信基站的发射塔基座间隔30m以上,深度为7m~20m;
加强混凝土井管,设置于所述地源沉井主体井筒内,所述加强混凝土井管包括混凝土井管主体和埋设于所述混凝土井管主体内的加强筋结构;
地上井台,设置于所述加强混凝土井管的地上部分;
井盖,设置于所述地上井台的井口位置,所述井盖上开设有两个分别供所述常温空气进气管路和所述低温空气出气管路穿过的安装孔。
可选的,所述加强混凝土井管的触水部分外弧面设置有过滤网;所述加强混凝土井管的底部由上至下依次设置有中砂过滤层和碎石过滤层,所述中砂过滤层和所述碎石过滤层的厚度为500mm~1000mm。
可选的,所述空气热交换器包括:
U型散热管,其为由多根U型换热管单体集装而成的U型散热管束;
散热管端口连接法兰盘,其上设置有两个分别与所述U型散热管束的两端口对应连接的散热管连接区域,任意一所述散热管连接区域均开设有多个通气孔,所述U型散热管束端口的所述U型换热管单体与所述通气孔一一对应,且密封相连;
罩式法兰,其包括法兰筒体、设置于所述法兰筒体内的空气隔离板以及设置于所述法兰筒体顶部的法兰上盖板;所述空气隔离板沿所述法兰筒体的轴向布置,以将所述法兰筒体内部分割形成进气通道和出气通道,所述法兰筒体的底部与所述散热管端口连接法兰盘密封对接,以使所述进气通道和所述出气通道分别与所述散热管端口连接法兰盘上的两个所述散热管连接区域连通,所述法兰上盖板上开设有分别与所述进气通道和所述出气通道连通的气体入口和气体出口,所述常温空气进气管路的出气端与所述气体入口密封相连,所述低温空气出气管路的进气端与所述气体出口密封连接。
可选的,所述空气热交换器还包括锚吊环,所述锚吊环包括悬挂吊环和打捞吊环,所述悬挂吊环和所述打捞吊环均设置于所述罩式法兰上,所述空气热交换器通过所述悬挂吊环悬挂于所述地源沉井内,所述打捞吊环用于在所述空气热交换器掉落后打捞所述空气热交换器。
可选的,所述空气热交换器还包括散热管保护罩,所述散热管保护罩套设于所述U型散热管的外部,且相对所述U型散热管向下延伸形成有散热管支撑部位。
可选的,所述常温空气进气管路的进气端沿气体流动方向依次设置有百叶窗和空气过滤器;
所述低温空气出气管路包括井内管路段、井外管路段和设置于所述井外管路段上的结露回水箱,所述井内管路段和所述井外管路段通过弯头管路连接,所述井外管路段沿气流流动方向上扬倾斜,所述结露回水箱的底部为漏斗状,所述结露回水箱的底部最低点连接有回水管,所述回水管穿设于所述地源沉井内。
可选的,所述井外管路段和所述结露回水箱的外部均设置有保温结构。
本发明还提出一种5G通信基站,包括通信基站和如上任意一项所述的通信基站换热系统,所述低温空气出气管路的出气端与所述通信基站的机房或机箱内部连通,所述通信基站的机房或机箱的靠近顶部的位置设置有基站热空气出气管路,所述基站热空气出气管路沿其内气流流动方向上扬倾斜,用于将所述通信基站的机房或机箱内的热空气排出。
可选的,所述通信基站的发射塔为单管中空式发射塔,所述基站热空气出气管路的出气端与所述单管中空式发射塔的内部中空空间连通;所述单管中空式发射塔的内部中空空间顶部设置有与外部连通的引流装置,以将所述单管中空式发射塔的内部中空空间的热空气排出至塔外。
可选的,所述通信基站的机房或机箱的外部设置有保温结构。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明提出的通信基站换热系统,结构新颖合理,运行时无需依赖电能,而是通过开设地源沉井,充分利用地下水及土壤通常低于地表温度的特点,利用地下水和土壤作为冷源与气体热交换,从而形成低温气体进入机房或机箱,降低机房或机箱内设备运行温度,使基站设备在一个清新低温的工作环境中高效运行。该通信基站换热系统的组成简单,运行成本低,实用性强。
本发明提出的5G通信基站,包括通信基站和如上所述的通信基站换热系统,其利用地源沉井及空气热交换器对室外常温空气进行热交换降温,并将换热后的低温气体引入通信基站的机房或机箱内,达到对机房或机箱内部以及其内基站设备散热降温的目的。该5G通信基站中所用的通信基站换热系统无运行噪音及环境污染,可以实现低能耗长期连续运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的通信基站换热系统的结构及安装示意图;
图2为本发明实施例所公开的通信基站换热系统的细节标注图;
图3为图2中A处的放大结构示意图;
图4为本发明实施例所公开的通信基站换热系统与通信基站的连接示意图;
图5为本发明实施例所公开的地源沉井的结构示意图;
图6为本发明实施例所公开的空气热交换器的结构示意图;
图7为本发明实施例所公开的井盖的结构示意图;
图8为本发明实施例所公开的井盖处于打开状态的结构示意图;
图9为本发明实施例所公开的散热管端口连接法兰盘的结构示意图;
图10为本发明实施例所公开的罩式法兰的结构示意图;
图11为本发明实施例所公开的引流装置的结构示意图。
其中,附图标记为:
地源沉井-1、地源沉井主体井筒-101、加强混凝土井管-102、地上井台-103、井盖-104、过滤网-105、棕皮保护层-106、钢丝捆扎层-107、中砂过滤层-108、碎石过滤层-109;
空气热交换器-2、U型散热管-201、散热管端口连接法兰盘-202、罩式法兰-203、法兰筒体-2031、空气隔离板-2032、法兰上盖板-2033;气体入口-204、气体出口-205、左悬挂锚吊环-207、中心打捞锚吊环-208、右悬挂锚吊环-209、散热管保护罩-210、通气孔-211、橡胶密封圈-212、上下法兰连接安装孔-213;
常温空气进气管路-3、常温空气进气管路本体-301、空气过滤器-302、百叶窗-303;
低温空气出气管路-4、低温出气管路-401、结露回水箱-402、回水管-403、低温空气出口-404、软质塑胶保温棉-405;
机房或机箱-5、低温冷空气入口-501、基座-502、外墙保温层-503、结构墙体-504、防雨棚-505、热空气排放出口-506、防雨棚支架-507;
基站热空气出气管路-6、热空气出气管路-601、热空气入口-602、热空气出口-603;
发射塔-7、铁塔地下加固基础-701、塔身主体-702、攀爬支架-703、热空气高空排放出口-704、防雷装置-705、地锚式塔身紧固螺栓-706、热空气入口-707、引流装置-708;
室外发射设备-8;
基站设备-9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的之一是提供一种新型的通信基站换热系统,以解决现有机房降温系统所存在的运行能耗大,不利于节能环保的问题。
本发明的另一目的还在于提供一种具有上述通信基站换热系统的5G通信基站,以解决现有基站机房降温系统所存在的运行能耗大,不利于节能环保的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1~图4所示,本实施例提供一种通信基站换热系统,包括地源沉井1、空气热交换器2、常温空气进气管路3和低温空气出气管路4,地源沉井1开设于通信基站的机房或机箱5外周,利用地下水和土壤提供冷源;空气热交换器2设置于地源沉井1内,并靠近地源沉井1的底部设置;常温空气进气管路3设置于地源沉井1内,常温空气进气管路3的进气端伸出至井口上方,常温空气进气管路3的出气端与空气热交换器2的进气口相连,以将地上常温空气引入空气热交换器2内,与冷源换热;低温空气出气管路4,低温空气出气管路4的进气端位于地源沉井1内,并与空气热交换器2的出气口相连,低温空气出气管路4的出气端位于地源沉井1外部,用于与通信基站的机房或机箱5内部连通,以将空气热交换器2内与冷源换热后形成的低温空气导入通信基站的机房或机箱5,对机房或机箱5内部降温。地上常温空气通过常温空气进气管路3进入空气热交换器2内,利用空气热交换器2的导热性能与位于空气热交换器2外部的地下水或土壤等冷源换热,冷热交换后形成的低温空气通过低温空气出气管路4进入通信基站的机房或机箱5,达到对机房或机箱5以及其内基站设备9散热降温的目的。该通信基站换热系统运行时无需依赖电能,而是通过开设地源沉井,充分利用地下2m~15m地下水及土壤通常低于地表温度的特点,利用地下水和土壤作为冷源与气体热交换,从而形成低温气体进入机房或机箱5,降低机房或机箱5内设备运行温度,使基站设备在一个清新低温的工作环境中高效运行,该通信基站换热系统的组成简单,运行成本低,实用性强。
本实施例中,地源沉井1包括地源沉井主体井筒101、加强混凝土井管102、地上井台103和井盖104,地源沉井主体井筒101与通信基站的发射塔7基座间隔30m以上,深度为7m~20m;加强混凝土井管102设置于地源沉井主体井筒101内,加强混凝土井管102包括混凝土井管主体和埋设于混凝土井管主体内的加强筋结构;地上井台103设置于加强混凝土井管102的地上部分;井盖104设置于地上井台103的井口位置,井盖104上开设有两个分别供常温空气进气管路3和低温空气出气管路4穿过的安装孔。
进一步地,上述地源沉井主体井筒101优选为垂直于地面的孔径为550mm普通地源沉井,与发射塔7的基座保持30m以上的距离,以免地源沉井1对铁塔地下加固基础701造成影响,使得发射塔7因基础不牢固产生倾斜、倒塌等问题。地源沉井1的深度应根据所在地的地质条件决定,一般应为7m-20m。地源沉井主体井筒101内设的加强混凝土井管102优选为单节长度1500mm、外径500mm、内径450mm的普通汲水混凝土沉井管,其内预埋的加强筋结构优选为加强钢制鼠笼。加强混凝土井管102的地上部分设有地上井台103,地上井台103高出地面500mm,以保护加强混凝土井管102并作为井口标志;井口上设置上述井盖104,井盖104优选为开合式PVC塑料防尘井盖,其包括第一半圆井盖和与第一半圆井盖铰接的第二半圆井盖,如图7所示,第一半圆井盖和第二半圆井盖处于关闭状态时形成圆形的井盖104,此时井盖封闭井口,常温空气进气管路本体301和低温出气管路401分别固定在两安装孔内;如图8所示,第一半圆井盖和第二半圆井盖处于打开状态时,可将井盖104从常温空气进气管路本体301和低温出气管路401上卸下。
进一步地,本实施例优选上述加强混凝土井管102的触水部分外弧面设有80目-130目的过滤网105,过滤网105为不锈钢过滤网,其外设棕皮保护层106和钢丝捆扎层107,实际施工时,外设棕皮保护层106和钢丝捆扎层107的包覆及捆扎高度应以现场地质水文数据决定,其高度一般应高于水文勘测高度1m~2m。加强混凝土井管102的底部由上至下依次设置有中砂过滤层108和碎石过滤层109,中砂过滤层108和碎石过滤层109的填充厚度以满足实际需要而定,一般应为500mm~1000mm。
本实施例中,空气热交换器2包括U型散热管201、散热管端口连接法兰盘202和罩式法兰203,U型散热管201为由多根U型换热管单体集装而成的U型散热管束;散热管端口连接法兰盘202上设置有两个分别与U型散热管束的两端口对应连接的散热管连接区域,任意一散热管连接区域均开设有多个通气孔211,U型散热管束端口的多个U型换热管单体与通气孔211一一对应,且密封相连;罩式法兰203包括法兰筒体2031、设置于法兰筒体2031内的空气隔离板2032以及设置于法兰筒体2031顶部的法兰上盖板2033,空气隔离板2032沿法兰筒体2031的轴向布置,以将法兰筒体2031内部分割形成进气通道和出气通道,法兰筒体2031的底部与散热管端口连接法兰盘202密封对接,以使进气通道和出气通道分别与散热管端口连接法兰盘202上的两个散热管连接区域连通,法兰上盖板2033上开设有分别与进气通道和出气通道连通的气体入口204和气体出口205,常温空气进气管路3的出气端与气体入口204密封相连,低温空气出气管路4的进气端与气体出口205密封连接。
进一步地,上述空气热交换器2为干湿一体化空气冷热型交换器,U型散热管201的材质为PE_RT塑料(即耐热聚乙烯);U型散热管201的两端端口均设置有散热管端口连接法兰盘202,包括散热管端口连接法兰盘202在内,U型散热管201总长度为1690mm。U型散热管201两端口上各U型换热管单体的管口均与对应的通气孔211通过热熔加胶粘连接,以保证系统的整体气密性,罩式法兰-203的法兰筒体2031的底端与散热管端口连接法兰盘202之间采用多点螺栓紧固连接,且法兰筒体2031与散热管端口连接法兰盘202二者之间设有橡胶密封圈212。罩式法兰-203中法兰上盖板2033上的气体入口204、气体出口205采用外敷料式塑料焊接技术分别连接安装常温空气进气管路本体301和低温出气管路401,全部安装完成后将上述常温空气进气管路本体301和低温出气管路401两个管道的端口做暂时性密封,连接压力表和阀门,使用空气压缩机通过阀门向内其部注入0.8Mp的压缩空气,使用肥皂水检测漏点,补焊无漏正常后静置24h,以检查该部分的气密性,如泄压超10%,需重复上述工序,直至保压测试工作正常后进入下一步安装工序。
本实施例中,空气热交换器2还包括锚吊环,锚吊环包括悬挂吊环和打捞吊环。悬挂吊环包括左悬挂锚吊环207和右悬挂锚吊环209,左悬挂锚吊环207和右悬挂锚吊环209分别采用涂胶防水钢索分两侧将空气热交换器2悬吊于距离井底适当位置处;打捞吊环为中心打捞锚吊环208,中心打捞锚吊环208用于当钢索意外断裂后对空气热交换器2的打捞。
本实施例中,空气热交换器2还包括散热管保护罩210,散热管保护罩210套设于U型散热管201的外部,且相对U型散热管201向下延伸形成有散热管支撑部位。上述散热管保护罩210优选为外直径Φ450mm、内径Φ430mm的鼠笼式结构,采用Φ10mm直条钢筋焊接而成,该鼠笼式结构顶端设有若干个安装螺孔,与上述散热管端口连接法兰盘202四周的固定安装孔213及罩式法兰-203四周的固定安装孔213做一体化紧固连接,鼠笼式结构底端向下延长形成的散热管支撑部位,作为空气热交换器2的支撑脚,用于定位空气热交换器2到井底的距离。
本实施例中,常温空气进气管路3包括常温空气进气管路本体301,常温空气进气管路本体301材质优选为PE_RT塑料圆管状,其外径为Φ160mm、内径为Φ150mm。常温空气进气管路本体301的进气端沿气体流动方向依次设置有百叶窗303和空气过滤器302。百叶窗303优选为带防雨罩的百叶窗,为薄铁板喷防锈漆或PVC挤压注塑材质,其空气入口处设有可开合的防尘网罩安装门,用于日常对空气过滤器302及百叶窗303进行除尘及清洁,该安装门两端设有快开型弹性钌铞锁扣。
本实施例中,低温空气出气管路4包括低温出气管路401,低温出气管路401具体包括井内管路段和井外管路段,井内管路段和井外管路段通过弯头管路连接,井外管路段上设置有结露回水箱402。其中,低温出气管路401整体为PE_RT塑料材质,其外径为Φ160mm、内径为Φ150mm;井外管路段优选相对水平方向向上倾斜,一般沿其端口截面中心水平线上扬角度为+5°。为解决低温空气在井外管路段内壁结露问题,在此段管路的靠近井口端位置设置结露回水箱402,结露回水箱402材质为PVC塑料挤压注塑材质,其底端为漏斗状,在其最低点设有开口向下的回水口,其上连接中等硬度的回水管403,回水管403穿过井盖104沿着低温出气管路401的井内管路段顺入地源沉井主体井筒101内。
进一步地,本实施例优选井外管路段和结露回水箱402的外部均设置有保温结构。井外管路段的保温结构优选为外敷在井外管路段外部的50mm厚的软质塑胶保温棉405,井内管路段和井外管路段之间的弯头管路外壁也可设置同样的保温结构。结露回水箱402外部的保温结构优选为50mm厚的聚苯乙烯XPS硬质发泡塑料挤塑保温板,该保温板外部还外敷铝箔保护层。
本实施例中,通信基站的机房或机箱5为砖混、彩钢保温或箱式保温结构,在本实施例的图1~图4中,为砖混加外敷墙体保温层结构,包括基座502、结构墙体504、外墙保温层503、防雨棚505、防雨棚支架507等,该机房或机箱5的建设及施工的具体方案因属于公知的常规技术,在此不再赘述。一般情况下,在机房或机箱5侧墙体距地面500cm处设低温冷空气入口501,用于连接低温出气管路401,同时在其对应发射塔7的侧墙面距离层墙面顶端200mm处设Φ165mm的圆孔,用于连接基站热空气出气管路6。基站热空气出气管路6具体包括热空气出气管路601、热空气入口602和热空气出口603,其热空气出气管路601优选相对水平方向向上倾斜,具体安装角度为自热空气入口602起,沿其端口截面中心水平线上扬角度为+5°。
进一步地,本实施例中,发射塔7可为单管中空式铁塔或钢结构铁塔。以发射塔7为5G通信基站常用的单管中空式铁塔为例,其铁塔地下加固基础701、塔身主体702、攀爬支架703、防雷装置705、地锚式塔身紧固螺栓706等皆属于公知的现有技术,在此不作赘述;其上热空气入口707设于对应热空气出气管路601的位置,完成对基站设备9和机房或机箱5内空间散热之后形成的热空气依次通过热空气入口602、热空气出气管路601、热空气出口603,自热空气入口707进入发射塔7的中空空间内,经靠近塔顶的热空气高空排放出口704、引流装置708排出。如图11所示,该引流装置708优选为防雨引流罩,其具体为一种T型三通管结构,T型三通管结构的一端与热空气高空排放出口704相连,其余两端用于向高空排放热空气。因热空气的容重低于常温空气,加之设于发射塔7上端的引流装置708的作用,使得热空气在无需引流风扇的作用下,能够顺利地并以一定的流速排放到高空,实现系统低能耗长期连续稳定运行。
本实施例中,基站设备9和室外发射设备8属于基站基础通信器材,不属于本发明所陈述的范围,图示及文中的标出仅为说明与本发明的相关联器材的安装及分布关系之用。
当发射塔7采用钢架结构铁塔时,应在铁塔内设有一定高度的高空排气管道,以达到向塔顶引流的目的。所述的高空排气管道材料可以采用马口铁皮或PVC工程塑料材质。
使用时,如图1~图4所示,低温空气出气管路4的低温空气出口404与通信基站的机房或机箱5内部连通,机房或机箱5通过基站热空气出气管路6与发射塔7的内部中空空间连通。工作原理如下:
常温空气通过空气过滤器302、常温空气进气管路本体301进入空气热交换器2,经设于地下冷水内的U型散热管201进行冷热交换后,常温的新鲜空气即变为了低温的新鲜空气,低温新鲜空气通过低温出气管路401的低温空气出口404进入通信基站的机房或机箱5,对其内部空间及基站设备9进行物理降温,机房或机箱5内的热空气根据热气上行的原理,通过设于机房侧墙体上端的热空气入口602、热空气出气管路601和热空气出口603,经热空气入口707、发射塔7的内部中空空间和引流装置708,以一定的流速排放到高空。本方案无运行噪音及环境污染,无需依赖电能运行,可以实现超低能耗长期连续运行。
由此可见,本技术方案提出的通信基站换热系统具有如下有益效果:
1、本技术方案充分利用地下2m~15m地下水及土壤通常低于地表温度的特点,利用地下水和土壤降低机房或机箱内设备运行温度,使设备在一个清新低温的工作环境中高效运行。
2、本技术方案的通信基站换热系统采用了地源热泵技术,地源热泵技术属可再生能源利用技术,是利用了地球表面浅层地下冷热资源(通常小于400米深)作为致冷源进行能量转换的空气调节系统。而且属经济有效的节能技术。其COP值达到了4以上。
3、本技术方案的通信基站换热系统,运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有噪声、燃烧和烟气排放及废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,不依赖电能,且不用远距离输送热量。系统维护费用极低。
4、本技术方案的通信基站换热系统内,机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候、环境因素对系统的影响,机组紧凑、节省空间,可在无人值守的前提下长期连续运行。
实施例二
本实施例提出一种5G通信基站,其包括通信基站和如实施例一所公开的通信基站换热系统,该通信基站的机房或机箱5、发射塔7的结构均参考实施例一中公开的内容。基站设备9和室外发射设备8属于基站基础通信器材,在此不再赘述。
使用时,将通信基站换热系统的低温空气出口404与通信基站的机房或机箱5内部连通,机房或机箱5通过基站热空气出气管路6与发射塔7的内部中空空间连通。工作原理如下:
常温空气通过空气过滤器302、常温空气进气管路本体301进入空气热交换器2,经设于地下冷水内的U型散热管201进行冷热交换后,常温的新鲜空气即变为了低温的新鲜空气,低温新鲜空气通过低温出气管路401的低温空气出口404进入通信基站的机房或机箱5,对其内部空间及基站设备9进行物理降温,机房或机箱5内的热空气根据热气上行的原理,通过设于机房侧墙体上端的热空气入口602、热空气出气管路601和热空气出口603,经热空气入口707、发射塔7的内部中空空间和引流装置708,以一定的流速排放到高空,从而完成对机房或机箱5内部以及其内设备的降温散热
由此可见,本技术方案提出的5G通信基站,利用地源沉井及空气热交换器对室外常温空气进行热交换降温,引入5G通信基站的机房或机箱内,达到对机房或机箱内部以及其内基站设备散热降温的目的。该5G通信基站中所用的通信基站换热系统无运行噪音及环境污染,可以实现超低能耗长期连续运行。
需要说明的是,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种通信基站换热系统,其特征在于,包括:
地源沉井,开设于通信基站的机房或机箱外周,利用地下水和土壤提供冷源;
空气热交换器,设置于所述地源沉井内,并靠近所述地源沉井的底部设置;
常温空气进气管路,设置于所述地源沉井内,所述常温空气进气管路的进气端伸出至井口上方,所述常温空气进气管路的出气端与所述空气热交换器的进气口相连,以将地上常温空气引入所述空气热交换器内,与所述冷源换热;
低温空气出气管路,所述低温空气出气管路的进气端位于所述地源沉井内,并与所述空气热交换器的出气口相连,所述低温空气出气管路的出气端位于所述地源沉井外部,用于与通信基站的机房或机箱内部连通,以将所述空气热交换器内换热形成的低温空气导入所述通信基站的机房或机箱。
2.根据权利要求1所述的通信基站换热系统,其特征在于,所述地源沉井包括:
地源沉井主体井筒,与通信基站的发射塔基座间隔30m以上,深度为7m~20m;
加强混凝土井管,设置于所述地源沉井主体井筒内,所述加强混凝土井管包括混凝土井管主体和埋设于所述混凝土井管主体内的加强筋结构;
地上井台,设置于所述加强混凝土井管的地上部分;
井盖,设置于所述地上井台的井口位置,所述井盖上开设有两个分别供所述常温空气进气管路和所述低温空气出气管路穿过的安装孔。
3.根据权利要求1或2所述的通信基站换热系统,其特征在于,所述空气热交换器包括:
U型散热管,其为由多根U型换热管单体集装而成的U型散热管束;
散热管端口连接法兰盘,其上设置有两个分别与所述U型散热管束的两端口对应连接的散热管连接区域,任意一所述散热管连接区域均开设有多个通气孔,所述U型散热管束端口的所述U型换热管单体与所述通气孔一一对应,且密封相连;
罩式法兰,其包括法兰筒体、设置于所述法兰筒体内的空气隔离板以及设置于所述法兰筒体顶部的法兰上盖板;所述空气隔离板沿所述法兰筒体的轴向布置,以将所述法兰筒体内部分割形成进气通道和出气通道,所述法兰筒体的底部与所述散热管端口连接法兰盘密封对接,以使所述进气通道和所述出气通道分别与所述散热管端口连接法兰盘上的两个所述散热管连接区域连通,所述法兰上盖板上开设有分别与所述进气通道和所述出气通道连通的气体入口和气体出口,所述常温空气进气管路的出气端与所述气体入口密封相连,所述低温空气出气管路的进气端与所述气体出口密封连接。
4.根据权利要求3所述的通信基站换热系统,其特征在于,所述空气热交换器还包括锚吊环,所述锚吊环包括悬挂吊环和打捞吊环,所述悬挂吊环和所述打捞吊环均设置于所述罩式法兰上,所述空气热交换器通过所述悬挂吊环悬挂于所述地源沉井内,所述打捞吊环用于在所述空气热交换器掉落后打捞所述空气热交换器。
5.根据权利要求3所述的通信基站换热系统,其特征在于,所述空气热交换器还包括散热管保护罩,所述散热管保护罩套设于所述U型散热管的外部,且相对所述U型散热管向下延伸形成有散热管支撑部位。
6.根据权利要求1或2所述的通信基站换热系统,其特征在于,所述常温空气进气管路的进气端沿气体流动方向依次设置有百叶窗和空气过滤器;
所述低温空气出气管路包括井内管路段、井外管路段和设置于所述井外管路段上的结露回水箱,所述井内管路段和所述井外管路段通过弯头管路连接,所述井外管路段沿气流流动方向上扬倾斜,所述结露回水箱的底部为漏斗状,所述结露回水箱的底部最低点连接有回水管,所述回水管穿设于所述地源沉井内。
7.根据权利要求6所述的通信基站换热系统,其特征在于,所述井外管路段和所述结露回水箱的外部均设置有保温结构。
8.一种5G通信基站,其特征在于,包括通信基站和如权利要求1~7任意一项所述的通信基站换热系统,所述低温空气出气管路的出气端与所述通信基站的机房或机箱内部连通,所述通信基站的机房或机箱的靠近顶部的位置设置有基站热空气出气管路,所述基站热空气出气管路沿其内气流流动方向上扬倾斜,用于将所述通信基站的机房或机箱内的热空气排出。
9.根据权利要求8所述的5G通信基站,其特征在于,所述通信基站的发射塔为单管中空式发射塔,所述基站热空气出气管路的出气端与所述单管中空式发射塔的内部中空空间连通;所述单管中空式发射塔的内部中空空间顶部设置有与外部连通的引流装置,以将所述单管中空式发射塔的内部中空空间的热空气排出至塔外。
10.根据权利要求8或9所述的5G通信基站,其特征在于,所述通信基站的机房或机箱的外部设置有保温结构。
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