CN216820477U - 室外5g节能机房 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种室外5G节能机房，包括机房本体、机房前门和机房后门，机房本体、机房前门和机房后门上分别设有气凝胶隔热层，机房本体内布置安装有通道隔离装置，还包括固定安装于机房本体、机房前门或机房后门上的空热一体机，与空热一体机对应设有配合使用的新风换热装置和电源供配电装置，电源供配电装置还连接有视频和动环监控装置和感温自动灭火装置；气凝胶隔热层可以减少对外界热辐射的吸收，一定程度上降低了空热一体机和新风换热装置的工作负担，解决了闲忙时散热需求差异大的问题，最终减少了电能消耗，积极响应了国家节能减排，助力实现碳达峰、碳中和等目标，且可确保5G节能机房长期安全、稳定运行。

Description

室外5G节能机房

技术领域

本实用新型涉及通讯基站用设备技术领域，尤其涉及一种室外5G节能机房。

背景技术

目前快速发展的5G通讯技术，是以大容量、大带宽、大连接、低时延为诉求，因此时延指标和连接指标决定了5G业务的终结点不可能全部在核心网的云平台，而边缘计算正好契合该需求。一方面边缘计算部署在边缘位置，边缘服务在终端设备上运行，反馈更迅速，解决了时延问题；另一方面边缘计算将内容和算力下沉，提供智能化的流量调度，将业务本地化，内容本地缓存，因此，我国在5G网络建设中基站数量剧增。据了解，5G通信基站(机房)单站的功耗大约是4G基站的2-3倍，数量相比4G通信基站也要多1.3-1.4倍，更大的功耗和更多的基站数量，意味着5G通信基站相比4G通信基站要更耗电，会产生更大的发热量，因此使目前的5G通信基站在隔温性、散热性、节能性等诸多方面都面临着新的挑战。

在隔温性方面，受5G通信基站的搭建材质影响，随着使用年限的增加，隔热效果会越来越差，很容易使外界热量向机房内传导，致使机房空调的制冷散热负担增加，空调长时间、高负荷的运行，不仅使耗电量增加，空调故障率也急剧升高。尤其是在夏季炎热季节，机房内温度超标、超高现象频繁发生，高温对通信设备安全带来严重隐患，而对于没有安装空调的机房，仅靠自然冷却和通风系统，夏季则完全不能达到温控效果。此外，由此造成的室外机房工作的不稳定性也会给运营商的声誉带来不利影响。

在散热性方面，通过分析基站无线网设备的器件构成和网络业务特点，树立了基站能耗建模与测量→器件级→设备级→网络级节能的研究思路，研发并部署了基于业务负荷的符号关断、MIMO通道关断、小基站关断、载波关断等技术，并助力推动主设备厂家实现相关功能。其中“关断”技术，即在夜间的部分时段，在没有5G用户连接或连接数低于某个阈值时，休眠关闭5G基站，由4G+基站提供数据服务。但由于目前市场上的机房(机柜)，多采用压缩机空调、热交换器或风扇组件等单一散热设备进行散热，应用场景单一，因此节能效果并不明显。

在节能性方面，由于隔温、散热等技术的缺陷，如利用“关断”技术对于闲忙时机房散热需求有明显差异要求的场景，散热量动态分配欠缺，根本无法满足节能要求。另外5G边缘计算将内容和算力下沉后，大量的业务设备、终端设备部署在边缘位置的基站内，大量、庞杂的业务和终端设备，对设备管理和有效运行维护提出了更大的考验，如电源供配电系统和可视化的视频与动力环境监控系统的稳定性等。基于上述原因，需要对目前使用的5G节能机房进行进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提高机房环境隔热性能，实现精确散热、灵活调温控制，最终减少电能消耗并且运行稳定性高的室外5G节能机房。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：室外5G节能机房，包括机房本体，所述机房本体前后两侧对应安装有机房前门和机房后门，所述机房本体、所述机房前门和所述机房后门上分别设有气凝胶隔热层，所述机房本体内布置安装有通道隔离装置，所述通道隔离装置将所述机房本体的内腔间隔为冷风通道、设备安装通道和热风通道，还包括固定安装于所述机房本体、所述机房前门或所述机房后门上的空热一体机，所述空热一体机与所述冷风通道、所述热风通道连通设置，与所述空热一体机对应设有配合使用的新风换热装置，所述设备安装通道内安装有电源供配电装置，所述空热一体机和所述新风换热装置分别连接至所述电源供配电装置，所述电源供配电装置还连接有视频和动环监控装置和感温自动灭火装置。

作为优选的技术方案，所述机房本体包括上下相对设置的机房顶板和机房底板，所述机房顶板和所述机房底板之间连接有左右相对设置的机房侧板，所述机房前门的内侧、所述机房后门的内侧和两所述机房侧板的内侧分别对应设有内衬板，所述气凝胶隔热层分别设于所述机房顶板、所述机房底板、两所述机房侧板、所述机房前门、所述机房后门和各所述内衬板上。

作为优选的技术方案，所述气凝胶隔热层包括在相应的板体表面向外依次设置的水性多功能底漆涂层、气凝胶保温中涂层和水性热反射面漆涂层。

作为优选的技术方案，所述空热一体机包括安装机壳和温控装置，所述安装机壳内设有通过管路依次连接的空调蒸发器、空调压缩机、空调冷凝器和毛细管，所述安装机壳内还设有通过管路依次连接的热交换蒸发器和热交换冷凝器，所述安装机壳上嵌装有排风风机，所述排风风机与所述空调冷凝器或所述热交换冷凝器相对设置，所述安装机壳内安装有鼓风风机，所述鼓风风机与所述空调蒸发器或所述热交换蒸发器相对设置，所述空调压缩机、所述排风风机和所述鼓风风机分别连接至所述温控装置。

作为优选的技术方案，所述温控装置包括设于所述安装机壳上的温度控制器、设于所述机房本体外部的外置温度传感器和设于所述机房本体内部的内置温度传感器，且所述外置温度传感器和所述内置温度传感器分别连接至所述温度控制器，所述温度控制器还与所述空调压缩机、所述排风风机和所述鼓风风机连接设置。

作为优选的技术方案，所述新风换热装置包括设于所述机房本体内的新风控制器、分别设于所述机房前门、所述机房后门上的新风换热口和新风换热风扇，各所述新风换热口内对应安装有智能风阀，所述新风换热风扇和所述智能风阀分别连接至所述新风控制器。

作为优选的技术方案，所述电源供配电装置包括分别与市电和油机连接的配电单元，所述配电单元电的电力输出端并联设有开关电源、逆变器、所述空热一体机和预留接口，所述开关电源电连接至锂电池组和所述新风换热风扇，所述逆变器上连接有至少一路电源分配单元。

作为优选的技术方案，所述通道隔离装置在所述机房本体内相对设置为两组，且所述冷风通道和所述热风通道分别设于所述设备安装通道的两侧；所述通道隔离装置包括在所述机房本体内自上而下依次分段布置的盲板，所述盲板两侧分别设有毛刷理线板。

作为优选的技术方案，所述视频和动环监控装置包括动环监控器，所述动环监控器的信号输入端连接有布置安装于所述机房本体内的检测传感器，还包括在所述机房前门和所述机房后门内外两表面分别布置安装的摄像头，所述摄像头和所述动环监控器分别连接至交换机，所述交换机连接有光纤链路；

所述感温自动灭火装置包括设有灭火剂存储容器的安装外壳，所述安装外壳设有上设有至少一个用于补充灭火剂的灭火剂注入口、向外紧急喷射灭火剂的容器阀嘴、向外正常排放灭火剂的释放组件、接收烟火信号的信号反馈接口和检测内部灭火剂压力的压力表，所述安装外壳一侧还固定安装有便于安装操作的安装手柄。

作为对上述技术方案的改进，所述机房本体上位于所述机房前门和所述机房后门的正上方、正下方分别布置有并房孔，与所述并房孔对应设有配合使用的并房连接件。

由于采用了上述技术方案，室外5G节能机房，包括机房本体，所述机房本体前后两侧对应安装有机房前门和机房后门，所述机房本体、所述机房前门和所述机房后门上分别设有气凝胶隔热层，所述机房本体内布置安装有通道隔离装置，所述通道隔离装置将所述机房本体的内腔间隔为冷风通道、设备安装通道和热风通道，还包括固定安装于所述机房本体、所述机房前门或所述机房后门上的空热一体机，所述空热一体机与所述冷风通道、所述热风通道连通设置，与所述空热一体机对应设有配合使用的新风换热装置，所述设备安装通道内安装有电源供配电装置，所述空热一体机和所述新风换热装置分别连接至所述电源供配电装置，所述电源供配电装置还连接有视频和动环监控装置和感温自动灭火装置；本实用新型具有以下有益效果：通过在机房本体上设置气凝胶隔热层，可以增加传热热阻，减少对外界热辐射的吸收，降低了机房本体与外部环境温度的热传递性能，使得机房在维持内环境温度时的散热需求大幅度减少，一定程度上降低了空热一体机和新风换热装置的工作负担，且整个降温过程可以自动完成，无需人为干预，解决了闲忙时散热需求差异大的问题，从而实现了精确散热以及昼夜温差大场景下灵活调温控制，最终减少了电能消耗，从而达到节约电能的目的，积极响应了国家节能减排，助力实现碳达峰、碳中和等目标，且设置的电源供配电装置、视频和动环监控装置和感温自动灭火装置配合使用，可确保5G节能机房长期安全、稳定运行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例另一方向的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的立体图；

图4是本实用新型实施例机房本体的分解结构示意图；

图5是本实用新型实施例气凝胶隔热层的局部布置结构示意图；

图6是本实用新型实施例机房底板外侧设置气凝胶隔热层的结构示意图；

图7是本实用新型实施例机房前门及其内衬板设置气凝胶隔热层的结构示意图；

图8是本实用新型实施例内各通道的布置示意图；

图9是本实用新型实施例空热一体机的结构示意图；

图10是本实用新型实施例空热一体机的结构简易原理图；

图11是本实用新型实施例新风换热装置的结构示意图；

图12是本实用新型实施例电源供配电装置的结构框图；

图13是本实用新型实施例电源供配电装置的简易电路原理图；

图14是本实用新型实施例视频和动环监控装置的简易结构框图；

图15是本实用新型实施例感温自动灭火装置的结构示意图；

图16是本实用新型实施例感温自动灭火装置的另一结构示意图；

图17是本实用新型实施例并房连接后的结构示意图；

图中：1-机房本体；101-机房顶板；102-机房底板；103-机房侧板；104-内衬板；2-机房前门；3-机房后门；4-机房顶盖；5-机房底座；6-气凝胶隔热层；601-水性多功能底漆涂层；602-气凝胶保温中涂层；603-水性热反射面漆涂层；7-腻子层；8-冷风通道；9-设备安装通道；10-热风通道；11-盲板；12-毛刷理线板；13-防护外罩；14-安装机壳；15-温度控制器；16-外置温度传感器；17-内置温度传感器；18-空调蒸发器；19-空调压缩机；20-空调冷凝器；21-毛细管；22-热交换蒸发器；23-热交换冷凝器；24-排风风机；25-鼓风风机；26-新风控制器；27-新风换热口；28-新风换热风扇；29-智能风阀；30-摄像头；31-安装外壳；32-灭火剂注入口；33-容器阀嘴；34-释放组件；35-信号反馈接口；36-压力表；37-安装手柄；38-并房连接件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图7所示，室外5G节能机房，包括机房本体1，所述机房本体1的前后两侧对应安装有机房前门2和机房后门3，所述机房本体1、所述机房前门2和所述机房后门3上分别设有气凝胶隔热层6，用于增加传热热阻，减少对外界热辐射的吸收，降低所述机房本体1与外部环境温度的热传递性能。具体地，所述机房本体1包括上下相对设置的机房顶板101和机房底板102，所述机房顶板101和所述机房底板102之间连接有左右相对设置的机房侧板103，所述机房前门2的内侧、所述机房后门3的内侧和两所述机房侧板103的内侧分别对应设有内衬板104，所述气凝胶隔热层6分别设于所述机房顶板101、所述机房底板102、两所述机房侧板103、所述机房前门2、所述机房后门3和各所述内衬板104上，以最大程度地增加所述气凝胶隔热层6的设置面积。且为了便于所述机房本体1的吊运和安装，还可以在所述机房顶板101的顶部固定连接机房顶盖4，在所述机房底板102的下方固定设置机房底座5。

本实施例中的所述气凝胶隔热层6包括在相应的板体表面向外依次设置的水性多功能底漆涂层601、气凝胶保温中涂层602和水性热反射面漆涂层603，且所述水性多功能底漆涂层601、所述气凝胶保温中涂层602和所述水性热反射面漆涂层603分别设置为含有AG的涂层，分别形成AG水性多功能底漆涂层、AG气凝胶保温中涂层和AG水性热反射面漆涂层，还可以在所述水性多功能底漆涂层601内侧的板体表面设置腻子层7，四层涂层整体协同发挥作用，以起到保温隔热、防水及装饰的综合功能。

本实施例中，AG水性多功能底漆涂层是由水性树脂、无铅颜料、水等组成，具有干燥快、防护性及抗碱性能优的特点，且防水隔热，是最佳的金属底材的底层保护用涂料。AG气凝胶保温中涂层是一种多孔、无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度气凝胶材料，其制备原理是通过将液态硅化合物与能快速蒸发的液体溶剂(如醇类、少量水和催化剂等)混合，通过控制混合溶液的水解和缩聚反应形成凝胶体，然后将凝胶体放入加压蒸煮房中加温、升压，使凝胶体内的液体发生相变成超临界流体、气液界面消失，且表面张力不复存在，此时将加压蒸煮房内的压力释放，即获得多孔、无序、具有纳米级连续网络结构的低密度气凝胶材料。设置AG气凝胶保温中涂层时可以在机房本体加工厂内直接制作在各板体上，也可以单独制作在自粘布上，在自粘布的辅助下做成卷材，以方便携带和在室外下将其粘贴至各板体上。AG水性热反射面漆涂层由水性硅丙乳液、复合二氧化硅、空心玻璃微珠等特制合成的，属于水性单组份，无毒无害，成型后其太阳热反射率达到88％以上，热辐射率在90％左右，且具有极低的导热系数，仅为0.08W/m·K左右。同时该涂层对于有细小裂纹的物体有很好的防水、防渗漏作用，且涂制后表面光滑平整，疏水性、自洁性能好。

设置所述气凝胶隔热层6的5G节能机房主要具有以下优点：

(1)具有极佳的保温隔热性能，常温(25℃)下的导热系数小于0.018W/m·K；

(2)具有高度疏水性，荷叶般的疏水效果，憎水率≥90％；

(3)具有极低的密度，质量轻盈，孔隙率高达90％以上；

(4)绿色环保，气凝胶隔热层由无机材料构成，不含对人体有害物质，安全可靠；

(5)具有持久耐热性，气凝胶隔热层的纳米三维网状结构提供了优异的热稳定性，避免传统保温材料长期使用后保温性能下降的现象；

(6)气凝胶隔热层具有较高的表面积，具有优异的吸附性能；

(7)还具有隔音降噪、防火减震的优异性能。

在制作时，可以直接新建5G节能机房，也可以将目前使用的4G室外机房进行升级改进。当新建时，整个机房本体1可设置气凝胶隔热层6后送入压蒸煮房，也可以在机房本体1上粘贴设于自粘布上的气凝胶隔热层6。利用4G室外机房进行升级改进时，可首先对机房表面进行清理如除尘、除锈等操作，再根据机房本体1的表面尺寸裁剪出适合尺寸的带气凝胶隔热层6的自粘布，贴至机房本体1的相应位置即可；或者将机房本体1清理后再用贴纸、胶带等将机房本体1表面的进出风口、进缆孔等位置进行保护、隔离，然后在机房本体1表面喷刷AG水性多功能底漆涂层，待自然晾干后在将带气凝胶隔热层6的自粘布贴至机房本体1的相应位置，完成改造过程。如有需要，还可在面漆表面增加装饰等。

如图8所示，所述机房本体1内布置安装有通道隔离装置，所述通道隔离装置将所述机房本体1的内腔间隔为冷风通道8、设备安装通道9和热风通道10。且所述通道隔离装置在所述机房本体1内相对设置为两组，所述冷风通道8和所述热风通道10分别设于所述设备安装通道9的两侧，以便于内部空气流通，将热空气排出，降低所述机房本体1内的温度。

具体地，所述通道隔离装置包括在所述机房本体1内自上而下依次分段布置的盲板11，所述盲板11两侧分别设有毛刷理线板12。通过所述盲板11与所述毛刷理线板12的配合，实现相邻的所述冷风通道8与所述设备安装通道9之间、所述设备安装通道9和所述热风通道10之间的隔离，以减少所述机房本体1内冷热气流的互窜，起到通道隔离作用，以保证所述机房本体1内的温控效果。当需要增加所述机房本体1内的信设备时，在相应的位置拆除或加装所述盲板11和所述毛刷理线板12即可。

如图8、图9和图10所示，本实施例还包括固定安装于所述机房本体1、所述机房前门2或所述机房后门3上的空热一体机，且所述空热一体机至少设置一台，所述空热一体机的外侧对应罩扣有防护外罩13，用于实现所述空热一体机的机体保护。所述空热一体机与所述冷风通道8、所述热风通道10连通设置，所述空热一体机上设有房外进风口、房外排风口、房内排风口和房内进风口，所述房外进风口和所述房外排风口分别连通至所述机房本体1的外部，所述房内排风口与所述冷风通道8连通设置，所述房内进风口与所述热风通道10连通设置。所述空热一体机将外部空气通过所述房外进风口引入机内制冷后，通过所述房内进风口排入所述冷风通道8内并分散流通至所述设备安装通道9，冷风经过所述设备安装通道9时对该通道进行降温变为热风，热风经所述热风通道10汇集最终由所述房外排风口排出，完成所述机房本体1内的降温。

所述空热一体机包括安装机壳14和温控装置，通过所述温控装置控制所述空热一体机的自动运行。所述温控装置包括设于所述安装机壳14上的温度控制器15、设于所述机房本体1外部的外置温度传感器16和设于所述机房本体1内部的内置温度传感器17，且所述外置温度传感器16和所述内置温度传感器17分别连接至所述温度控制器15，所述温度控制器15为本技术领域普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细描述。所述外置温度传感器16用于检测所述机房本体1的外部温度，所述内置温度传感器17用于检测述机房本体1的内部温度，在所述温度控制器15设有控制阈值，用于根据温差实现所述空热一体机的运行自动控制。

所述安装机壳14内设有通过管路依次连接的空调蒸发器18、空调压缩机19、空调冷凝器20和毛细管21，所述安装机壳14内还设有通过管路依次连接的热交换蒸发器22和热交换冷凝器23，且所述空调冷凝器20与所述热交换冷凝器23相对设置，所述空调蒸发器18与所述热交换蒸发器22相对设置，所述安装机壳14上嵌装有排风风机24，所述排风风机24与所述空调冷凝器20或所述热交换冷凝器23相对设置，所述安装机壳14内安装有鼓风风机25，所述鼓风风机25与所述空调蒸发器18或所述热交换蒸发器22相对设置，所述空调压缩机19、所述排风风机24和所述鼓风风机25分别连接至所述温控装置，即所述温度控制器15还与所述空调压缩机19、所述排风风机24和所述鼓风风机25连接设置。

由此可见，所述空热一体机内设有两条独立的制冷机构，一条是由所述空调蒸发器18、所述空调压缩机19、所述空调冷凝器20、所述毛细管21和连接管路组成的空调制冷机构；另一条是由所述热交换蒸发器22、所述热交换冷凝器23和连接管路组成的热交换器换热机构，两换热机构可在所述温控装置的控制下单独完成所述机房本体1内部的制冷，也可互相配合完成所述机房本体1内部的制冷。

其中，所述空调制冷机构的工作原理为：所述空调压缩机19从所述空调蒸发器18内吸入气态制冷剂，并将其压缩成高温、高压状态后排入所述空调冷凝器20内，制冷剂在所述空调冷凝器20内放出热量后被冷却成高压液态，经所述毛细管21节流后形成低温、低压状态的制冷剂，再进入所述空调蒸发器18，制冷剂在所述空调蒸发器18中吸收热量后转化成气态，再由所述空调压缩机19吸入。如此反复形成制冷循环，所述空调冷凝器20和所述空调蒸发器18都各自配有循环风机(即所述排风风机24和所述鼓风风机25)以增强空气对流，加强换热效率。其中所述空调冷凝器2020与空气的热交换是在所述机房本体1的外进行，而所述空调蒸发器18与空气的热交换则在所述机房本体1内循环进行。

所述热交换器换热机构的工作原理为：利用室内外的温度差和重力作用，冷媒(冷空气)在所述安装机壳14内侧的所述热交换蒸发器22处蒸发吸热变成气态，带走所述机房本体1内设备散发的热量，并通过管路进入所述热交换冷凝器23内；由于室外温度相对于所述热交换冷凝器23内冷媒的温度来说相对较低，冷媒发生冷凝放热变成液态，将热量传递给室外空气，液态冷媒在重力作用下重新流入所述热交换蒸发器22继续蒸发吸热，如此循环换热，从而达到散热降温的目的。

本实施例中，利用所述空调制冷机构和所述热交换器换热机构进行所述机房本体1内制冷时，主要根据所述机房本体1内外的温度差，在所述温度控制器15的作用下自动进行，在所述温度控制器15内预设有制冷开启温度点值、制冷关闭温度点值及运行时间值(如设置为20min)，且优先开启所述热交换器换热机构，其中，所述外置温度传感器16检测的所述机房本体1外部的温度记为T_外，所述内置温度传感器17检测的所述机房本体1内部的温度记为T_内，具体控制过程如下：

(1)当T_内-T_外≥15℃，且T_内≥制冷开启温度点值时，开启所述排风风机24、所述鼓风风机25和所述热交换器换热机构进行换热。

a)若所述热交换器换热机构运行20min内，T_内降至制冷关闭温度点值的，关闭所述排风风机24、所述鼓风风机25和所述热交换器换热机构；

b)若所述热交换器换热机构运行20min后，T_内未降至制冷关闭温度点值，同时开启所述空调制冷机构，空调制冷和热交换同时运行，直至温度降至制冷关闭温度点值。

(2)当2≤T_内-T_外＜15℃，且T_内≥制冷开启温度点值，同时开启所述热交换器换热机构、所述空调制冷机构、所述排风风机24和所述鼓风风机25，空调制冷和热交换同时运行，直至温度降至制冷关闭温度点值。

(3)当T_内-T_外＜2℃，且T_内≥制冷开启温度点值时，开启所述空调制冷机构制冷运行，所述排风风机24根据所述空调冷凝器20的温度由所述温度控制器15判断是否开启(可在所述温度控制器15内预设判断条件)，当温度降至制冷关闭温度点值时，关闭所述空调制冷机构，若所述排风风机24同时开启的，也随之关闭所述排风风机24。

由此可见，采用所述空热一体机的节能机房尤其适用于北方低温环境或早晚温差大环境，或5G设备在夜间采用闲时“关断”技术的场景下，可充分利用内外环境温度差和热交换功耗低于空调压缩机19功耗的特点，有效地降低用电量，实现能源节约，具体使用宗旨大致可分为以下三种情况：

(1)当节能机房内外温度差大于等于15℃的情况时，根据机房内实时散热需求和机房内探测温度，优先开启所述热交换器换热机构进行换热降温。如热交换工作后机房内温度仍持续升高，达到空调制冷点时，再启动所述空调制冷机构进行制冷，二者同时降温；温度开始下降后，会首先降至空调的制冷停止点，使所述空调制冷机构停止制冷，温度继续降低至所述热交换器换热机构的关闭点时，所述热交换器换热机构停止工作。

(2)在夜间，部分5G设备通过“关断”技术待机后，机房内散热需求减少，当机房内部温度低于热交换启动点时，所述空热一体机不工作。当机房内温度上升至所述热交换器换热机构的启动点时，所述热交换器换热机构启动工作，与外界进行换热。

(3)在白天，5G设备全速运转时，机房散热需求很大，此时所述热交换器换热机构和所述空调制冷机构同时工作散热。

如图1、图2、图3和图11所示，与所述空热一体机对应设有配合使用的新风换热装置，所述新风换热装置布置于所述机房前门2(具体位于所述机房前门2的下部)和所述机房后门3(具体位于所述机房后门3的上部)上，所述新风换热装置可作为备用的紧急制冷装置使用，所述内置温度传感器17的检测数据可兼做所述新风换热装置启动控制参数。所述新风换热装置包括设于所述机房本体1内的新风控制器26、分别设于所述机房前门2、所述机房后门3上的新风换热口27和新风换热风扇28，各所述新风换热口27内对应安装有智能风阀29，所述新风换热风扇28和所述智能风阀29分别连接至所述新风控制器26，所述新风换热风扇28作为应急风扇使用。所述新风控制器26根据所述内置温度传感器17的检测值适时启动所述新风换热风扇28和所述智能风阀29。在使用时，外部温度相对较低的气流通过所述机房前门2上的所述新风换热口27进入，依次流经所述冷风通道8、所述设备安装通道9和所述热风通道10变为温度相对较高的热气流，热气流通过所述机房后门3上的所述新风换热口27排出机房外，实现机房内的降温。

当所述空热一体机正常工作，使所述机房本体1内温度在正常范围时，所述新风换热装置处于待机状态，此时所述新风换热风扇28不工作，所述智能风阀29呈关闭状态，两新风换热口27封闭与外环境隔绝，确保所述机房本体1内冷气不会外泄。

当所述空热一体机故障、电源失效或所述机房本体1内发热量过大，并导致机房内温度持续升高，并且机房内温度超过所述新风控制器26内设置的启动阈值时，两所述新风换热风扇28启动，同时门上的两所述智能风阀29打开，所述机房前门2上的所述新风换热风扇28将外界冷风吸入机房内，所述机房后门3上的所述新风换热风扇28将机房内高温气体排出房外，这样在机房内/外形成空气对流，实现散热。当机房内温度降至所述新风控制器26内设置的停止阈值时，各所述新风换热风扇28工作三分钟后延时停止，以防止房内停止应急散热后温度反弹。

所述设备安装通道9内安装有电源供配电装置，所述空热一体机和所述新风换热装置分别连接至所述电源供配电装置。所述电源供配电装置用于完善机房内的供配电，实现用电控制逻辑，保证机房供电稳定的同时，使供配电合理有效，也是实现节约电能的重要保证之一。如图12和图13所示，所述电源供配电装置包括分别与市电和油机连接的配电单元，所述配电单元电的电力输出端并联设有开关电源、逆变器、所述空热一体机和预留接口，所述开关电源电连接至锂电池组和所述新风换热风扇28，所述逆变器上连接有至少一路电源分配单元。所述配电单元设于所述机房本体1内且位于正面左侧，对应连接有市电和油机输入空开、空调空开和预留空开等，其中市电、油机空开通过机械互锁，使二者只能工作一路，提供外电引入接口。所述开关电源的输入端接到所述配电单元的市电/油机互锁的后端，实现外电的引入，在所述开关电源上的整流模块可将引入的交流电转换为直流电。所述锂电池组的正负极接至所述开关电源中的电池空开上，市电正常时，所述开关电源可向所述锂电池组内充电。所述逆变器的直流端端子与所述开关电源直流二次下电空开连接，交流输入端接至所述配电单元的市电/油机互锁的后端，交流输出端接一路所述电源分配单元PDU2，为设备负载提供交流电接口。另一路所述电源分配单元PDU1直接接至所述配电单元的市电/油机互锁的后端，为次要负载提供交流电。

在具体使用中，基本可分为以下几种情况：

a.当市电正常时，所述开关电源通过整流模块将AC220V转换为DC48V，给所述锂电池组充电，同时供应直流空开上负载用电；所述逆变器通过交流输入端引入市电，滤波后供给所述电源分配单元PDU1上的负载使用。

b.当市电异常时，所述开关电源自动切换为所述锂电池组供电，所述锂电池组通过电池空开逆向供给所述开关电源上的直流一次/二次下电空开；此时，所述逆变器内检测到输入端市电异常，自动跳转至直流模式，将从直流端子处获得的DC48V电，逆变、滤波为AC220V电，供给所述电源分配单元PDU1。所述开关电源和所述逆变器自动跳转实现零延时，这样在市电异常的瞬间，后端负载实现不断电，保护了后端重要负载及设备。

c.当市电异常时，接在所述配电单元后端的所述压缩机空调、预留空开上的次要负载和所述电源分配单元PDU1上的次要负载首先断电，以保障断电后重要负载的供电需求。

如图1、图2、图3和图14所示，所述电源供配电装置还连接有视频和动环监控装置和感温自动灭火装置，用于保证本实施例的安全运行。其中，所述视频和动环监控装置包括动环监控器FSU，所述动环监控器FSU的信号输入端连接有布置安装于所述机房本体1内的检测传感器，还包括在所述机房前门2和所述机房后门3内外两表面分别布置安装的摄像头30，所述摄像头30和所述动环监控器FSU分别连接至交换机，所述交换机连接有光纤链路。本实施例在所述机房前门2和所述机房后门3的内外两表面均设有所述摄像头30，共计四个，所述摄像头30电源汇总后接入到所述开关电源二次下电处的DC12V电源模块上，所述摄像头30网线连接至设于所述机房本体1内的所述交换机上，通过所述交换机的网口与远程监控中心进行连接，所述远程监控中心中配设有交换机、NVR硬盘刻录机、硬盘和FSU客户端。

所述动环监控器的上行网口与所述机房本体1内的所述交换机连接，同时所述动环监控器FSU的下行连接至机房内的所述检测传感器，所述检测传感器包括能够实现温湿度、烟感、水浸、震动、门禁等信号检测的环境传感器，以及实现空调、开关电源、锂电池组、逆变器、灭火器、电子锁、智能电表等智能设备，并与之通讯获取实时参数，以实现对机房内环境、设备的实时监测。当所述动环监控器FSU监测到非法开门、震动、水浸、烟雾、温湿度等告警异常时，下发指令给安装与所述机房本体1外部的所述摄像头30进行周围环境照片及视频抓拍，下发指令给所述机房本体1内的所述摄像头30抓拍机房内环照片及视频，同时上传至所述远程监控中心的NVR刻录机和硬盘内自动保存。同时，所述动环监控器FSU会以短信、微信语音、电话等方式通知管理员，到现场查看并排出故障。管理员可在现场或远程打开所述FSU客户端查看所述动环监控器FSU的告警信息，也可以通过所述动环监控器FSU平台调取监控中心刻录机硬盘内的抓拍照片和视频信息，为问题排查提供参考和便利。

如图15和图16所示，所述感温自动灭火装置包括设有灭火剂存储容器的安装外壳31，所述安装外壳31设有上设有至少一个用于补充灭火剂的灭火剂注入口32、向外紧急喷射灭火剂的容器阀嘴33、向外正常排放灭火剂的释放组件34、接收烟火信号的信号反馈接口35和检测内部灭火剂压力的压力表36，形成集机房内火灾自动探测、自动灭火、自动信号传输功能为一体的自动灭火装置。所述安装外壳31一侧还固定安装有便于安装操作的安装手柄37，便于拆装。所述感温自动灭火装置为工厂预制模块化产品，可靠性高，为标准的19英寸，机架式安装结构，仅占2U空间，无需施工及现场充压。所述感温自动灭火装置针对机房内火灾实现保护，距离火源更近，不对机房周边设施造成影响，在使用时会形成全淹没式灭火，确保无保护死角，其工作压力仅为1.6Mpa，较常规火探管及柜式灭火系统降低40-60％，安全性更高。且所述感温自动灭火装置可按标准机房尺寸进行设计、制造，正面设置的所述压力表36，清晰可读，两侧的所述安装手柄37设计方便设备的装卸和拿取，且美观度较高。

如图17所示，所述机房本体1上位于所述机房前门2和所述机房后门3的正上方、正下方分别布置有并房孔，与所述并房孔对应设有配合使用的并房连接件38。在所述机房底座5和所述机房顶盖4上设计预留的所述并房孔，可灵活扩容为三舱、五舱等节能机房，能够增加业务设备收容量，在使用时根据边缘基站的需求，选择合适机房组合即可，节能减排效果更佳。

本实用新型通过在机房本体上设置气凝胶隔热层，可以增加传热热阻，减少对外界热辐射的吸收，降低了机房本体与外部环境温度的热传递性能，使得机房在维持内环境温度时的散热需求大幅度减少，一定程度上降低了空热一体机和新风换热装置的工作负担，且整个降温过程可以自动完成，无需人为干预，解决了闲忙时散热需求差异大的问题，从而实现了精确散热以及昼夜温差大场景下灵活调温控制，最终减少了电能消耗，从而达到节约电能的目的，积极响应了国家节能减排，助力实现碳达峰、碳中和等目标，且设置的电源供配电装置、视频和动环监控装置和感温自动灭火装置配合使用，可确保5G节能机房长期安全、稳定运行。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.室外5G节能机房，包括机房本体，所述机房本体前后两侧对应安装有机房前门和机房后门，其特征在于：所述机房本体、所述机房前门和所述机房后门上分别设有气凝胶隔热层，所述机房本体内布置安装有通道隔离装置，所述通道隔离装置将所述机房本体的内腔间隔为冷风通道、设备安装通道和热风通道，还包括固定安装于所述机房本体、所述机房前门或所述机房后门上的空热一体机，所述空热一体机与所述冷风通道、所述热风通道连通设置，与所述空热一体机对应设有配合使用的新风换热装置，所述设备安装通道内安装有电源供配电装置，所述空热一体机和所述新风换热装置分别连接至所述电源供配电装置，所述电源供配电装置还连接有视频和动环监控装置和感温自动灭火装置。

2.如权利要求1所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述机房本体包括上下相对设置的机房顶板和机房底板，所述机房顶板和所述机房底板之间连接有左右相对设置的机房侧板，所述机房前门的内侧、所述机房后门的内侧和两所述机房侧板的内侧分别对应设有内衬板，所述气凝胶隔热层分别设于所述机房顶板、所述机房底板、两所述机房侧板、所述机房前门、所述机房后门和各所述内衬板上。

3.如权利要求2所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述气凝胶隔热层包括在相应的板体表面向外依次设置的水性多功能底漆涂层、气凝胶保温中涂层和水性热反射面漆涂层。

4.如权利要求1所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述空热一体机包括安装机壳和温控装置，所述安装机壳内设有通过管路依次连接的空调蒸发器、空调压缩机、空调冷凝器和毛细管，所述安装机壳内还设有通过管路依次连接的热交换蒸发器和热交换冷凝器，所述安装机壳上嵌装有排风风机，所述排风风机与所述空调冷凝器或所述热交换冷凝器相对设置，所述安装机壳内安装有鼓风风机，所述鼓风风机与所述空调蒸发器或所述热交换蒸发器相对设置，所述空调压缩机、所述排风风机和所述鼓风风机分别连接至所述温控装置。

5.如权利要求4所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述温控装置包括设于所述安装机壳上的温度控制器、设于所述机房本体外部的外置温度传感器和设于所述机房本体内部的内置温度传感器，且所述外置温度传感器和所述内置温度传感器分别连接至所述温度控制器，所述温度控制器还与所述空调压缩机、所述排风风机和所述鼓风风机连接设置。

6.如权利要求1所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述新风换热装置包括设于所述机房本体内的新风控制器、分别设于所述机房前门、所述机房后门上的新风换热口和新风换热风扇，各所述新风换热口内对应安装有智能风阀，所述新风换热风扇和所述智能风阀分别连接至所述新风控制器。

7.如权利要求6所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述电源供配电装置包括分别与市电和油机连接的配电单元，所述配电单元电的电力输出端并联设有开关电源、逆变器、所述空热一体机和预留接口，所述开关电源电连接至锂电池组和所述新风换热风扇，所述逆变器上连接有至少一路电源分配单元。

8.如权利要求1所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述通道隔离装置在所述机房本体内相对设置为两组，且所述冷风通道和所述热风通道分别设于所述设备安装通道的两侧；所述通道隔离装置包括在所述机房本体内自上而下依次分段布置的盲板，所述盲板两侧分别设有毛刷理线板。

9.如权利要求1所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述视频和动环监控装置包括动环监控器，所述动环监控器的信号输入端连接有布置安装于所述机房本体内的检测传感器，还包括在所述机房前门和所述机房后门内外两表面分别布置安装的摄像头，所述摄像头和所述动环监控器分别连接至交换机，所述交换机连接有光纤链路；

所述感温自动灭火装置包括设有灭火剂存储容器的安装外壳，所述安装外壳设有上设有至少一个用于补充灭火剂的灭火剂注入口、向外紧急喷射灭火剂的容器阀嘴、向外正常排放灭火剂的释放组件、接收烟火信号的信号反馈接口和检测内部灭火剂压力的压力表，所述安装外壳一侧还固定安装有便于安装操作的安装手柄。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的室外5G节能机房，其特征在于：所述机房本体上位于所述机房前门和所述机房后门的正上方、正下方分别布置有并房孔，与所述并房孔对应设有配合使用的并房连接件。

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