CN216437659U - 一种低能耗5g基站户外温控柜 - Google Patents

Abstract

一种低能耗5G基站户外温控柜，包括柜体、基站设备和温控系统，所述柜体至少一侧的壁为多层结构，从外向内包括特朗勃墙体层、相变墙体层和保温层。本实用新型通过对5G基站户外温控柜柜体结构的改进，使柜体通过结构进行自主温度调控，从而降低5G基站户外温控柜温控系统的能耗；本实用新型技术方案中采用光伏板为机械温控设备提供能量，将柜体结构改进与光伏板综合使用，能够进一步降低5G基站户外温控柜的能耗，使5G基站户外温控柜的综合能耗降到接近0能耗。

Description

一种低能耗5G基站户外温控柜

技术领域

本实用新型涉及温控技术领域，具体涉及一种低能耗5G基站户外温控柜。

背景技术

5G基站是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。在技术标准中，5G的频段远高于2G、3G和4G网络，5G网络现阶段主要工作在3000-5000MHz频段，由于频率越高，信号传播过程中的衰减也越大，所以5G网络的基站密度将更高。目前5G的设备多为室内安装，据研究表明，5G基站的发热量是4G基站的4倍多，可见5G基站的发热量相对于传统的4G基站的发热量高出许多，现有技术中4G基站常用的利用机架空调进行控温的方式，现有的这种温控方式存在冷量损失高、柜体占地面积大的缺点，无法满足5G基站工作的需要。而且，因为5G基站的发热量大，若采用一般的机械温控方式必然消耗大量的能量。

CN111818769A公开了一种5G基站温控柜机一体化装置及控制方法，采用基站与温控系统一体化设计，使柜体空间更加紧凑，实现柜体空间利用最大化，而且冷通道直接环绕柜体内设备设计，更贴近热源，减少冷量的损失，从而满足5G基站对温控的要求。但是该发明的仅采用热管系统和/或传统空调系统组成的温控系统调温，未将温控系统的能耗降到最低。

发明内容

为克服现有技术的以上不足，本实用新型提供一种低能耗5G基站户外温控柜，充分利用柜体的结构进行辅助控温，减少温控系统的能耗。

本实用新型的技术方案是：一种低能耗5G基站户外温控柜，包括柜体、基站设备和温控系统，所述柜体至少一侧的壁为多层结构，所述多层结构从外向内包括特朗勃墙体层、相变墙体层和保温层。

柜体壁的特朗勃墙层在白天太阳照射后，通过热压作用将热量排出，减少5G基站柜的得热量，晚间通过风扇驱动空气流动，对5G柜体进行冷却；相变墙体层在晚间或冬天与过渡季节将新风的冷量进行存储，在白天对5G机柜进行冷却，通过相变墙体的应用，充分利用和对自然能源的冷量进行存储，并进行蓄冷和蓄热调节，降低户外柜的热负荷峰值，减少温控系统的运行时间；而保温层减少柜体内外的热交换。本实用新型利用柜体壁的包括特朗勃墙层、相变墙体层和保温层的多层结构进行辅助温控，能够减少需要能耗的温控系统的工作时间和工作强度，减少温控系统的能耗。

进一步的，所述柜体的侧壁均为多层结构，所述多层结构从外向内依次包括特朗勃墙体层、相变墙体层和保温层。

进一步的，所述柜体的外侧设置冷辐射板。冷辐射板在白天将太阳的阳光反射一部分，减少5G机柜的得热量；在晚间将柜体的热量反射出去，降低5G柜体的温度，从而增强柜体的结构温控作用，可减少温控系统的运行时间，从而减少能耗。

进一步的，所述温控系统包括热管系统和常规空调系统。更进一步的，所述热管系统和常规空调系统均包括室内部分和室外部分，室内部分包括蒸发器和室内风机，室外部分包括冷凝器、压缩机和室外风机。

进一步的，所述温控柜还包括雨水收集装置和喷淋装置。雨水收集装置在下雨天收集雨水，收集到的雨水通过喷淋装置对热管系统的室外机进行喷淋，使热管的启动温度由室外空气的干球温度降低到湿球温度，延长热管系统的使用时间，减少常规空调系统的工作时间，从而降低5G基站户外温控柜的能耗。

进一步的，所述雨水收集装置和喷淋装置设置在所述热管系统室外部分的上方。雨水通过自身的重力即可实现喷淋，无需额外耗能，从而降低能耗。

进一步的，所述室内部分与基站设备间设有隔板，隔板两头均与柜体壁留出一定缺口，使室内风机工作时，蒸发器流出的冷空气从隔板一头的缺口流向基站设备一侧，带走基站设备散发的热量，然后从隔板另一头的缺口回到蒸发器，即在柜体内形成了一个冷空气循环的冷通道，该冷通道紧贴基站设备，避免了冷量浪费。

进一步的，所述5G基站户外温控柜还包括光伏板，所述光伏板吸收太阳给空调系统供电。

进一步的，所述光伏板设置在所述柜体的上方，充分利用空间，同时对5G基站户外温控柜进行遮阳，减少太阳辐射。

进一步的，所述基站设备包括基带处理单元，即Building Baseband Unit。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：本实用新型通过对5G基站户外温控柜柜体结构的改进，使柜体通过结构进行自主温度调控，从而降低5G基站户外温控柜温控系统的能耗；本实用新型技术方案中采用光伏板为机械温控设备提供能量，将柜体结构改进与光伏板综合使用，能够进一步降低5G基站户外温控柜的能耗，使5G基站户外温控柜的综合能耗降到接近0能耗。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

其中：1-柜体，11-保温层，12-相变墙体层，13-特朗勃墙层，2-冷辐射板，3-基站设备BBU，4-温控系统，41-热管蒸发器，42-热管冷凝器，43-空调蒸发器，44-空调冷凝器，45-室内风机，46-室外风机，47-压缩机，5-隔板，6-光伏板，7-雨水收集装置，8-雨水喷淋装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1-2所示，本实施例是一种低能耗户外5G基站温控柜，包括柜体1、基站设备3和温控系统4,柜体1是四周闭合的箱体状，柜体1的侧壁和顶壁均为多层结构，从最内层向外分别为保温层11、相变墙体层12和特朗勃墙体层13，柜体1的外侧贴冷辐射板2。在其他实施例中，也可以在柜体的外面喷涂隔热反射涂料以替代冷辐射板。

本实施例的基站设备3为基带处理单元，即Building Baseband Unit（BBU），其设在柜体内的一侧。温控系统4包括热管系统和空调系统两部分，热管系统的蒸发器41和空调系统的蒸发器43设置在柜体内另一侧，室内风机45设置在蒸发器的前方，BBU与蒸发器及室内风机6之间设有隔板5，隔板5的两头均与柜体侧壁不接触，留出一定距离的缺口，当室内风机6工作时，从蒸发器流出的冷空气将在风机带动下从隔板5前方的缺口流向基站设备一侧，带走基站设备散发的热量，然后从隔板5另一头的缺口回到蒸发器，即在柜体内形成了一个冷空气顺时针运转的冷通道，该冷通道紧贴基站设备，有效避免了冷量浪费。热管系统的冷凝器42和空调系统的冷凝器44、空调压缩机47设置在柜体外，冷凝器的一侧设置有室外风机46。

本实施例的5G基站温控柜还包括温度传感器和控制器，温度传感器可以实时监测柜内和柜外的温度，控制器与温控系统连接，用于控制温控系统的工作状态，

本实施例的工作原理是：本实施例的低能耗户外5G基站温控柜的温控方式主要有两种：一种方式是通过柜体的结构实现减少柜体的得热量，并进行自主散热和降温，具体为：柜体外侧的冷辐射板在白天将太阳的阳光反射一部分，减少5G机柜的得热量，在晚间将柜体的热量反射出去，降低5G柜体的温度；柜体的特朗勃墙层在白天太阳照射后，通过热压作用将热量排出，减少5G基站柜的得热量，晚间通过风扇驱动空气流动，对5G基站温控柜的柜体进行冷却；相变墙体层在晚间或冬天与过渡季节将新风的冷量进行存储，在白天对5G基站温控机柜进行冷却，通过相变墙体的应用，充分利用和对自然能源的冷量进行存储，并进行蓄冷和蓄热调节，降低户外柜的热负荷峰值，减少空调系统的运行时间；而保温层减少柜体内外的热交换。另外一种方式是通过热管系统和空调系统的主动调节来散热。因为柜体结构和热管系统的辅助自然散热作用，能够大大减少空调系统的运行时间和运行功率，从而减少5G基站温控柜的温控能耗。另外，结合设置在柜体上方的光伏板为空调系统供电，使本实用新型的5G基站温控柜的温控综合能耗进一步降低，甚至能够实现接近0能耗。

本实施例中温控系统的运行方式具体为：当温度传感器测量得到的机柜外温度低于T1时，采用全自然冷却方式，即仅热管系统运行，传统空调系统停机，当室外温度在T1-T2间时，采用部分自然冷却方式，即热管系统和传统空调系统部分负荷运行；当室外温度高于T2时，传统空调系统全负荷运行；传统空调系统的负荷控制通过利用压缩机变频控制来实现，当室外温度超过T1时，压缩机开始以低运转转数运行，当温度升高时，提高风机的转数，同时逐渐提高压缩机的运转转数，当温度继续升高超过T2时，压缩机开始满负荷运行，优选的，所述T1为18°C，T2为24°C左右。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于本实施例2中，柜体1的侧壁为多层结构，柜体1的顶壁非多层结构，柜体1的上方设有屋脊状的光伏板6，光伏板6为包括空调系统和风机的温控系统供电。柜体1外热管系统冷凝器的上方设有雨水收集槽7，雨水收集槽的下方设有喷淋口8，喷淋口8设有自动开关用于控制雨水喷淋口的启闭。

显然，以上仅为本实用新型的部分实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有前述各种技术特征的组合和变型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，对本实用新型的改进、变型、等同替换，或者将本实用新型的结构或方法用于其它领域以取得同样的效果，都属于本实用新型包括的保护范围。

Claims (10)

1.一种低能耗5G基站户外温控柜，包括柜体、基站设备和温控系统，其特征在于：所述柜体至少一侧的壁为多层结构，所述多层结构从外向内依次包括特朗勃墙体层、相变墙体层和保温层。

2.根据权利要求1所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述柜体的侧壁均为多层结构，所述多层结构从外向内依次包括特朗勃墙体层、相变墙体层和保温层。

3.根据权利要求2所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述柜体的外侧设置冷辐射板。

4.根据权利要求2所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述温控系统包括热管系统和常规空调系统，所述热管系统和常规空调系统均包括室内部分和室外部分，室内部分包括蒸发器和室内风机，室外部分包括冷凝器、压缩机和室外风机。

5.根据权利要求4所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述温控柜还包括雨水收集装置和喷淋装置。

6.根据权利要求5所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述雨水收集装置和喷淋装置设置在所述热管系统室外部分的上方。

7.根据权利要求4所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述室内部分与基站设备间设有隔板，隔板两头均与柜体壁留出一定缺口。

8.根据权利要求1所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述基站设备包括基带处理单元。

9.根据权利要求1-8任一所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述5G基站户外温控柜还包括光伏板，所述光伏板吸收太阳给空调系统供电。

10.根据权利要求9所述的低能耗5G基站户外温控柜，其特征在于：所述光伏板设置在所述柜体的上方。

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