[实用新型]一种风力发电机组变频器的节能冷却降温系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种风力发电技术，尤其涉及一种风力发电技术中的冷却降温系统，更具体是涉及一种风力发电机组变频器的节能冷却降温系统。

背景技术

风力发电作为一种潜力巨大的新兴能源，其可再生、无污染、低成本的特点，已成为最具商业化发展前景的新兴能源产业，也已在世界各地被广泛采用，风力发电有可能成为世界未来最重要的替代能源。

大型的风力发电机组由两大部分组成：机械部分和电气部分，机械部分包括风轮、偏航系统、变桨系统和刹车系统，其功能是风驱动发电机转动，将风能转换为机械能；电气部分包括发电机、变频器、变压器和电网，其功能是将机械能转换为频率、波形与电网一致的恒定的交流电。

风力发电机组在运行过程中，其变频器会产生热量，需要对其进行冷却降温处理，目前采用的是水冷却系统。现有风力发电机组变频器的水冷却系统，通常包括管道泵、散热器和相关的水管，管道泵、散热器通过水管与变频器的发热元件串接成一个冷却回路，管道泵安装在塔筒内，散热器安装在塔筒外，散热器靠设置在其侧面的鼓风机将冷空气吹在散热器的风叶上进行散热冷却，如图１所示。一台单机容量为2000千瓦的风力发电机组，需要两台4千瓦的鼓风机24小时不停向其散热器鼓风才能达到相应的冷却降温效果，这种变频器冷却系统，不仅需要耗费大量的能源，而且产生非常响的环境噪音，另外，设置于塔筒外的散热器和鼓风机，易受环境影响和人为的破坏，需要很大的一笔维护费，这些不仅增加风力发电的成本，而且影响风力发电的效率。

发明内容

为克服以上存在的问题，本实用新型的目的是提供一种风力发电机组变频器的节能冷却降温系统，该系统无需散热器和鼓风机，而是利用塔筒内外循环的空气对管道内的冷却液进行冷却降温。

为实现以上目的，本实用新型的风力发电机组变频器的节能冷却降温系统，包括位于塔筒内的变频器、管道泵和冷却液管，管道泵通过冷却液管与变频器中的发热元件连接，特点是，所述节能冷却降温系统还包括位于塔筒内的热液分流器、冷液分流器、高位集液箱和两组散热管，热液分流器一端通过第一组散热管与高位集液箱连接、另一端通过冷却液管与变频器中的发热元件连接，冷液分流器一端通过冷却液管与管道泵连接、另一端通过第二组散热管与高位集液箱连接，塔筒顶部的机舱顶面设有排气天窗，该排气天窗的开口背向塔筒顶部的风轮；每组散热管是由若干根相互并联、且可经冷却液通过的不锈钢管构成，各不锈钢管一端固定于高位集液箱、另一端固定于热液分流器或冷液分流器。

为了更好利用烟囱效应，以使散热管的降温效果更好，上述散热管的竖向段外围套设有一直径为500－700cm的不锈钢套筒，套筒的顶部正对机舱底面预设的可供工作人员进出的机舱进出孔。

为了与现有风力发电机组变频器水冷却系统的管道泵匹配，上述高位集液箱离地面的高度优选30－32m。

为了达到相应的降温效果，上述每组散热管优选由10－20根直径为12－18mm、壁厚为0.2－0.3mm、长度为25－30m的不锈钢管构成。

为了消除热水膨胀产生的压力对高位集液箱壁造成的影响，上述高位集液箱顶部设有开口，开口处套接有用于调节集液箱体积的膨胀袋。

为了尽量节省空间，上述热液分流器和冷液分流器为球状体，分流器的上半球面开设有与散热管各不锈钢管连接的通孔、下半球面中心开设有与冷却液管连接的通孔。

为了更好节省空间，同时又能达到相应的散热效果，上述分流器的直径优选50－100 cm，每组散热管的不锈钢管根数优选16根，各不锈钢管沿分流器上半球面等间距排列。

为了更好增加散热管与空气的接触面积，上述不锈钢管优选不锈钢波纹管。

上述机舱顶面的排气天窗，是由机舱顶面开设的缺口和设置于缺口一侧的倒“L”形挡板构成，挡板的左右两侧面设有固定板。

为了避免风轮出故障时，空气由天窗进入机舱沿塔筒向下逆流，上述机舱顶面的缺口另一侧设有可与倒“L”形挡板及挡板两侧的固定板形成封闭的活动门扇。

本实用新型的风力发电机组变频器的节能冷却降温系统，与现有的水冷却系统相比，具有如下的优点：