[发明专利]一种海上风力发电机组换热结构及换热方法

说明书

本发明公开了一种海上风力发电机组换热结构及换热方法，属于风力发电技术领域。该结构包括发电机组、换热组件和冷却液输送组件，所述换热组件分别通过塔杆和回流管与发电机组连接，所述冷却液输送组件的一端与发电机组传动，另一端伸入换热组件内，并通过进液管与发电机组连接。风叶带动发电机轴杆转动进行发电的同时，发电机轴杆也会驱使换热介质流动，以对发电机组进行降温和冷却，然后通过低温海水对换热介质进行降温，全过程换热效率高、效果好。整个结构运行不需要额外消耗能量，十分节能环保；同时，整个结构均采用机械传动，不使用电子元件，可靠性高，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种海上风力发电机组换热结构及换热方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。目前使用一些风力发电机在长时间使用后会产生高温，这种高温不容易散发。

公开号为CN205779513U的中国专利文献，公开了一种海上风力发电机组的冷却系统，通过在塔筒顶端的机舱内设置与大气连通的输送冷却液储存器和回收冷却液储存器，冷却系统工作时，用泵将输送冷却液储存器的液体输送至回收冷却液储存器中，利用连通器原理，极大地减少了冷却系统工作时的功耗，将冷却液补充装置设置在塔筒底部，补充冷却液方便，利用塔筒底部的海水作为最终冷却源，大大提高了冷却系统的效果。

但是，该冷却系统包括用于将输送冷却液储存器的液体输送至回收冷却液储存器的泵，及控制装置、温度传感器和液面传感器等电子元件，泵和电子元件会额外消耗电能，不够节能环保；同时，电子元件为易损件，它们的使用会降低冷却系统的运行可靠性，会缩短冷却系统的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种海上风力发电机组换热结构及换热方法。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种海上风力发电机组换热结构，包括发电机组、换热组件和冷却液输送组件，所述换热组件分别通过塔杆和回流管与发电机组连接，所述冷却液输送组件的一端与发电机组传动，另一端伸入换热组件内，并通过进液管与发电机组连接。

所述发电机组包括安装箱和发电机轴杆，安装箱上设有换热腔，发电机轴杆贯穿安装箱，并与安装箱活动连接，发电机轴杆的一端设有风叶，另一端设有第一锥齿轮。

所述换热腔为密闭腔体，并环绕安装箱一周，换热腔一端的底部与进液管连接，另一端的顶部与回流管连接。

所述安装箱上远离风叶的一端设有固定箱，且第一锥齿轮位于固定箱内。

所述换热组件包括换热箱，换热箱设置在海水中，且换热箱内装有冷却液。

所述换热箱的外壁上并排设有若干散热片，且换热箱的顶部与回流管连接。

所述冷却液输送组件包括导水筒和转动竖杆，导水筒位于换热组件内，导水筒的一端开口，另一端与换热组件的顶部连接，并通过进液管与发电机组连接，转动竖杆的一端设有第二锥齿轮，并通过第二锥齿轮与发电机组传动，另一端延伸到导水筒内，转动竖杆的外圆面上设有螺旋叶片，且螺旋叶片位于导水筒内。

所述冷却液输送组件还包括固定管，固定管的一端与发电机组连接，另一端与换热组件连接，且转动竖杆位于固定管的内侧。

还包括工作台，工作台的底部设有支撑架，塔杆、回流管、进液管和冷却液输送组件贯穿工作台，且塔杆与工作台固定连接。

一种海上风力发电机组换热结构的换热方法，包括以下主要步骤：

A、气流吹风叶带动发电机轴杆转动进行发电，