[发明专利]风力发电机组的散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及能够稳定地实施冷却的风力发电机组的散热结构。

背景技术

随着风力发电机组的兴起，各风机制造商越来越重视设置风力发电机组的周围环境对机组的影响。例如，在设置于海洋的风力发电机组中，如何避免海面含盐雾的腐蚀性空气对机组内部设备的腐蚀，如何解决海面空气相对湿度比较大等问题，这是海洋环境对风机不利的影响，但是海洋环境也有其可以利用的一面，除了海上风资源丰富，海水大蓄热能力的特性决定了海水温度在一年四季中在一个很小的范围内变化，有记录的夏季海水最高温度为28～29℃，因此海水可以作为风力发电机组的稳定的冷源。

目前风力发电机组发热设备采用的冷却系统主要为空气-空气冷却系统和液体-空气冷却系统，这两种冷却系统都要借助庞大的散热器将热量通过外界空气带走，需要非常大的设备投入如庞大的散热器、大功率的风扇及其控制系统，所需代价高昂，其中液体-空气冷却系统的液体侧设计非常复杂且稳定性不佳，在风力发电机组运行过程中经常会出现因冷却系统故障而导致的停机。

关于风力发电机应用海水冷却的专利有中国科学院广州能源研究所申请的公开号为CN102220946A的专利。这项专利的思路是把带有鳍片结构的散热器直接浸泡在海水中，散热器内部走循环液，利用海水的低温给循环液提供冷却功能，如图1所示。但是，这种只是把散热器泡在海水中进行散热的有如下问题：虽然放在海水中能够避免海面空气中的盐雾对散热器的腐蚀作用，但是海水本身也有腐蚀作用；另外，散热器浸泡在海水中较长时间后表面会生产微生物，这些不断累积的微生物会充满散热器的鳍片，这种情况下依靠鳍片进行散热的散热器基本处于失效状态。

另一项与风力发电机组的散热有相关性的专利是Enercon(德国)提出的专利号为US6676122B1的美国专利。它利用风力发电机的塔筒作为散热器，塔筒内壁面走热空气，外界环境中的空气以一定风速流经塔筒，通过塔筒壁的导热来冷却塔筒内的热空气，如图2所示。但是，这种散热方式也有缺陷，即，因为塔筒壁只有在夜间才能确保是完全的冷源，白天时由于太阳辐射的存在，塔筒壁会有一接近一半的面积处于太阳辐射下，而根据本领域的经验，在太阳辐射下的塔筒壁面温度非常高，这种情况下塔筒壁面不能为流经的热空气提供冷却作用。

发明内容

本发明是为了解决以上的问题而提出的，其目的在于提供一种能够稳定地对风力发电机组进行冷却的风力发电机组的散热结构。

为了达到上述目的，本发明提供的一种风力发电机组的散热结构，其特征在于，包括内部设置有多个电气设备的至少一个塔筒以及用于支撑所述塔筒的至少一个桩体，其中，所述至少一个塔筒内部被隔板划分而形成塔筒送风通道和塔筒回风通道，所述桩体的内部也设置有与所述塔筒送风通道及塔筒回风通道分别连通的桩体送风通道和桩体回风通道，且所述桩体送风通道和所述桩体回风通道仅在所述桩体的底部相互连通。

而且，还包括连接所述至少一个塔筒和各个桩体的支撑架以及连接各个桩体并与所述至少一个塔筒连接的横梁，且所述支撑架的内部形成有与所述塔筒送风通道和所述桩体送风通道连通的支撑架送风通道，所述横梁的内部形成有与所述塔筒回风通道和所述桩体回风通道连通的横梁回风通道。

优选地，在所述塔筒送风通道的入口处设置有送风静压箱，以用于将所述塔筒内的电气部件产生的热空气集中起来供应至各个所述桩体。

优选地，所述横梁的与所述至少一个塔筒连接的部位还设置有回风静压箱，以用于将经过冷却的空气集中起来供应至塔筒内的电气部件。

优选地，所述塔筒内送风通道具备多个，且每一个塔筒通道与每个电气设备对应。

优选地，所述隔板为金属薄板。

优选地，所述桩体送风通道由两个隔板设置在所述桩体的中部，从而在该桩体送风通道的两侧分别形成有一个桩体回风通道。

优选地，所述桩体送风通道为一截面面积小于所述桩体的截面面积的金属管道，且该桩体送分通道设置于所述桩体内部的中央，从而所述桩体回风通道包围所述桩体送风通道。

根据本发明可具有至少一个以下的技术效果：

1)采用风力发电机组的基础结构作为散热器，散热面积庞大，且风力发电机组的发热设备无需额外的冷却系统，节省了大量空间，为机组内部的设备布局带来极大方便。

2)不需要增加额外的散热器即可为风力发电机组内部发热设备提供冷却功能，从而能够节省生产成本。

3)可减少冷却系统的部件，不需要液体-空气冷却系统也能够确保散热效率，同时还可以减少故障率，延长风机的使用寿命。