一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构的制作方法

1.本实用新型属于散热器技术领域，具体涉及一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构。


背景技术：

2.构建以新能源为主体的新型电力系统是我国实现“双碳”目标的必由之路，风力发电是我国能源发展战略和调整电力结构中不可或缺的重要组成之一，开发先进热管理技术是风电机组长期稳定可靠运行的重要保障。
3.现有技术中针对风电机组的外冷散热部分主要采用空气强迫冷却的散热器，也就是强迫风冷的散热器，其将风电机组的风电变流器等部件产生的热量通过冷却水带到散热器传递给翅片，通过风机增压使冷空气强迫通过翅片把热量带走。
4.针对风电机组的强迫风冷的散热器具有以下的不足与缺陷：
5.现有的针对风电机组的强迫风冷的散热器在风机机组内部安装，而风机机组内部空间小，在这样的条件下针对风电机组的强迫风冷的散热器的安装、检修维护很困难；
6.设置在强迫风冷的散热器顶部的风机太高，不便于检修维护工作；强迫风冷的散热器顶部的风机成本高，能耗大。


技术实现要素：

7.为解决现有技术中带有的不足，本实用新型提出一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构。
8.本实用新型采用如下的技术方案。
9.一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，包括：
10.设置在风电机组的被冷却器件的外壁上的金属盘管、泵站、空气散热器、第一管道与第二管道；
11.所述金属盘管的一端通过第一管道与空气散热器的上部相通，所述金属盘管的另一端通过第二管道与空气散热器的下部相通，所述金属盘管、第一管道、空气散热器与第二管道就形成了回路结构；
12.所述泵站设置在第一管道上，所述空气散热器设置于风电机组顶部的迎风面。
13.优选地，所述空气散热器的外壁上设置着金属翅片。
14.优选地，所述空气散热器为环柱状结构，该环柱状结构的顶部面对着所述迎风面，该环柱状结构的外周壁和内周壁之间形成空腔，所述第一管道和第二管道均与空腔相通，所述空腔、金属盘管、第一管道和第二管道中填充着冷却液。
15.优选地，所述空气散热器的上部为自然风冷结构，所述空气散热器的下部为强迫风冷结构；
16.在所述强迫风冷结构中设有若干风机。
17.优选地，所述风机的个数为四个，分别对称的分布在所述空气散热器的下部中的
左右两边并由分隔板分开。
18.优选地，所述第一管道上还设置有膨胀罐。
19.优选地，所述第二管道上设置有过滤器。
20.优选地，在膨胀罐到风电机组的被冷却器件之间的第一管道的那段管路上设置有第一温度压力计；
21.在泵站到空气散热器之间的第一管道的那段管路上设置有第二温度压力计；
22.在过滤器到风电机组的被冷却器件之间的第二管道的那段管路上设置有第三温度压力计和第四温度压力计。
23.优选地，所述泵站为主循环泵。
24.优选地，所述风电机组的被冷却器件包括风电机组的变流器、风电机组的变频器或者风电机组的变压器。
25.本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型的空气散热器设置于风电机组顶部的迎风面，采用自然风冷结构与强迫风冷结构组合的空气散热器的结构，与全自然风冷相比增大了冷却容量，与全强迫风冷相比降低了能耗。在所述强迫风冷结构中设有若干风机的结构降低了风机维护高度，有利于检修维护风机，减少了在风机机组内部空间占用的空间大小，降低了空气散热器的电功耗，节约了资源；当风速越大时，风电机组的发电量越大，风电机组的如变流器等这样的风电机组的被冷却器件发热量越大，穿过空气散热器翅片的风量也会增大，冷却容量越大，效果越多；当风速越小时，风电机组的发电量降低，风电机组的如变流器等这样的风电机组的被冷却器件等发热量降低，穿过散热器翅片的风量降低，冷却容量减少，空气散热器中的用于冷却的风机进行散热补偿，更容易实现冷却量与发热量的平衡，更容易实现风电机组的被冷却器件的温度平稳控制。金属翅片能增加所述空气散热器的换热效率。风机的个数为四个，分别对称的分布在所述空气散热器的下部中的左右两边并由分隔板分开，分隔板的结构能够让进入到空气散热器的下部中的左右两边的风量更为均匀。
附图说明
26.图1是本实用新型中所述自然风冷与强迫风冷组合散热器结构的结构原理图；
27.图2是本实用新型中所述空气散热器的内部示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
29.如图1所示，本实用新型的一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，包括：
30.设置在风电机组的被冷却器件4的外壁上的金属盘管、泵站、空气散热器2、第一管道与第二管道；
31.所述金属盘管的一端通过第一管道与空气散热器2的上部相通，所述金属盘管的另一端通过第二管道与空气散热器2的下部相通，所述金属盘管、第一管道、空气散热器2与第二管道就形成了回路结构；
32.所述泵站设置在第一管道上，所述空气散热器2设置于风电机组顶部的迎风面。
33.这样，当风速达到发电风速时，风电机组开始发电，风电机组发热量与发电量、风速是正比关系，风速越大，风电机组的如变流器等这样的风电机组的被冷却器件发电量越大，发热量越大，所需要的冷却量越大；风速越小，风电机组的如变流器等这样的风电机组的被冷却器件等发热量越小，所需的冷却量越小。根据风速与发热量的关系，当风速越大时，风电机组的发电量越大，风电机组的如变流器等这样的风电机组的被冷却器件发热量越大，穿过空气散热器2翅片的风量也会增大，冷却容量越大，效果越多；当风速越小时，风电机组的发电量降低，风电机组的如变流器等这样的风电机组的被冷却器件等发热量降低，穿过散热器翅片的风量降低，冷却容量减少，空气散热器2中的用于冷却的风机进行散热补偿，更容易实现冷却量与发热量的平衡。
34.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述空气散热器2的外壁上设置着金属翅片。
35.这样，金属翅片能增加所述空气散热器2的换热效率。
36.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述空气散热器2为环柱状结构，该环柱状结构的顶部面对着所述迎风面，该环柱状结构的外周壁和内周壁之间形成空腔，所述第一管道和第二管道均与空腔相通，所述空腔、金属盘管、第一管道和第二管道中填充着冷却液。
37.具体的利用冷却液就能达成风电机组的被冷却器件的冷却效果。冷却液能够是冷却水。环柱状结构利于进风和排风。
38.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述空气散热器2的上部为自然风冷结构，所述空气散热器2的下部为强迫风冷结构；
39.在所述强迫风冷结构中设有若干风机10,11。
40.这样，所述空气散热器2设置于风电机组顶部的迎风面，采用自然风冷结构与强迫风冷结构组合的空气散热器2的结构，与全自然风冷相比增大了冷却容量，与全强迫风冷相比降低了能耗。在所述强迫风冷结构中设有若干风机10,11的结构降低了风机维护高度，有利于检修维护风机，减少了在风机机组内部空间占用的空间大小，采用自然风冷结构就是采用自然风冷散热，降低了空气散热器2的电功耗，节约了资源。
41.如图2所示，本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述风机的个数为四个，分别对称的分布在所述空气散热器2的下部中的左右两边并由分隔板12分开。
42.具体的，风机的个数为四个，分别对称的分布在所述空气散热器2的下部中的左右两边并由分隔板12分开，分隔板的结构能够让进入到空气散热器2的下部中的左右两边的风量更为均匀。
43.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述第一管道上还设置有膨胀罐5。
44.具体的，膨胀罐5可以保持第一管道的压力恒定和容纳部分冷却液。
45.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述第二管道上设置有过滤器3。
46.具体的，过滤器3能够起到对冷却液的过滤效果。
47.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，在膨胀罐5到风电机组的被冷却器件4之间的第一管道的那段管路上设置有第一温度压力计9；
48.在泵站到空气散热器2之间的第一管道的那段管路上设置有第二温度压力计6；
49.在过滤器3到风电机组的被冷却器件4之间的第二管道的那段管路上设置有第三
温度压力计7和第四温度压力计8。
50.这样，通过第一温度压力计9、第二温度压力计6、第三温度压力计7和第四温度压力计8能够实时检测其所在位置的管路上的冷却液的温度和压力。
51.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述泵站为主循环泵1。
52.具体的，主循环泵用来让冷却液在所述回路结构中循环流动，以此达到对风电机组的被冷却器件4的制冷作用。
53.本实用新型优选但非限制性的实施方式中，所述风电机组的被冷却器件4包括风电机组的变流器、风电机组的变频器或者风电机组的变压器。
54.具体的，风电机组的变流器、风电机组的变频器或者风电机组的变压器是风电机组在发电时的主要的发热器件。
55.本实用新型的工作原理为：
56.启动主循环泵1和风机，冷却液经由主循环泵1的出口流出，流经空气散热器2，空气散热器空腔中的冷却液先经过上部的自然风冷结构部分，得到自然风冷的冷却后的冷却液，再通过上部空腔流经下部的强迫风冷结构部分，得到风机强迫风冷的二次冷却后流经过滤器3进行过滤，然后进入被冷却器件4进行换热，将热量带出，再回到主循环泵1，形成密闭式往复循环。膨胀罐5可以保持管路的压力恒定和冷却水的充满；第一温度压力计9、第二温度压力计6、第三温度压力计7和第四温度压力计8用于监控管路相应位置的温度和压力；风机10，11用于加速空气流动，加强空气与冷却液间的换热效果；整个自然风冷与强迫风冷组合散热器结构协同控制，满足被冷却器件恒温件行，同时通过自然风冷与强迫风冷组合的散热器结构，方便维护、减少能耗、便于维护等，使自然风冷与强迫风冷组合散热器结构可靠、安全、稳定运行，解决了完全自然风冷容量不足及强迫风冷结构的散热器的风机的检修维护困难、功耗过大问题。
57.本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的实用新型精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，包括：设置在风电机组的被冷却器件的外壁上的金属盘管、泵站、空气散热器、第一管道与第二管道；所述金属盘管的一端通过第一管道与空气散热器的上部相通，所述金属盘管的另一端通过第二管道与空气散热器的下部相通，所述金属盘管、第一管道、空气散热器与第二管道就形成了回路结构；所述泵站设置在第一管道上，所述空气散热器设置于风电机组顶部的迎风面。2.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述空气散热器的外壁上设置着金属翅片。3.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述空气散热器为环柱状结构，该环柱状结构的顶部面对着所述迎风面，该环柱状结构的外周壁和内周壁之间形成空腔，所述第一管道和第二管道均与空腔相通，所述空腔、金属盘管、第一管道和第二管道中填充着冷却液。4.根据权利要求3所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述空气散热器的上部为自然风冷结构，所述空气散热器的下部为强迫风冷结构；在所述强迫风冷结构中设有若干风机。5.根据权利要求4所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述风机的个数为四个，分别对称的分布在所述空气散热器的下部中的左右两边并由分隔板分开。6.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述第一管道上还设置有膨胀罐。7.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述第二管道上设置有过滤器。8.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，在膨胀罐到风电机组的被冷却器件之间的第一管道的那段管路上设置有第一温度压力计；在泵站到空气散热器之间的第一管道的那段管路上设置有第二温度压力计；在过滤器到风电机组的被冷却器件之间的第二管道的那段管路上设置有第三温度压力计和第四温度压力计。9.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述泵站为主循环泵。10.根据权利要求1所述的自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其特征在于，所述风电机组的被冷却器件包括风电机组的变流器、风电机组的变频器或者风电机组的变压器。

技术总结
一种自然风冷与强迫风冷组合散热器结构，其空气散热器设置于风电机组顶部的迎风面，采用自然风冷结构与强迫风冷结构组合的空气散热器的结构，与全自然风冷相比增大了冷却容量，与全强迫风冷相比降低了能耗。在所述强迫风冷结构中设有若干风机的结构降低了风机维护高度，有利于检修维护风机，减少了在风机机组内部空间占用的空间大小，降低了空气散热器的电功耗，节约了资源。节约了资源。节约了资源。


技术研发人员：吴安兵 程浣钰 耿曼
受保护的技术使用者：广州高澜节能技术股份有限公司
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/9/3