[发明专利]一种利用自然风冷散热的机舱冷却系统

说明书

本发明公开了一种利用自然风冷散热的机舱冷却系统，设置在机舱内部的靠上位置，其特征在于，所述机舱冷却系统包括：拢风筒，用于增加机舱冷却系统的迎风面积；电动百叶窗，与所述拢风筒的一端连接，用于控制机舱外部空气进入机舱冷却系统的流量；空气换热器，与所述电动百叶窗连接，外部冷空气通过拢风筒和电动百叶窗进入后与机舱内热空气在空气换热器中进行热量交换，对机舱内部冷却降温。本发明具有有效降低机组自耗电、换热效率高、可靠性高且便于维护等优势。

技术领域

本发明涉及冷却系统领域，尤其涉及一种利用自然风冷散热的风力发电机组机舱冷却系统。

背景技术

随着风力发电机组不断向更大兆瓦级别发展，其机舱内部各发热器件的功率也在不断增大，使得机组在正常运行过程中会产生较高的热量，热量如不能及时排出，将导致电气部件超温报警乃至故障停机，造成发电量损失，并缩减部件使用寿命。

现有的风力发电机组机舱冷却方式均为主动冷却，具体分为三种方式：第一种方式以风扇作驱动，将机舱外部空气经过滤后直接吹入机舱内部，内外空气混合后实现机舱降温，升温后的热空气被排出机舱；第二种方式同样以风扇作驱动，机舱内外的空气分别流经空-空换热器的独立流道，换热时互相不接触；第三种方式以冷却液作为热交换介质，在水泵的驱动下，冷却液经机舱内部空-水换热器吸收空气热量，再流经机舱外部空-水换热器将热量排出。三种机舱冷却方式均需要风扇或水泵提供驱动力方可正常运行，而转动设备本身已增加了机组自耗电，因而存在因电机故障导致机舱冷却系统无法运行的风险。此外，第一种方式因机舱与外部大气相连，不适合在海上、潮间带等防腐要求高的环境下使用；第二种方式换热器体积大、滤芯易堵塞、故障率较高；第三种方式结构复杂、设备繁多、使用与维护成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用自然风冷散热的风力发电机组机舱冷却系统，解决现有技术中存在的问题和限制。

为达到上述目的，本发明提供了一种利用自然风冷散热的机舱冷却系统，设置在机舱内部的靠上位置，所述机舱冷却系统包括：拢风筒，用于增加机舱冷却系统的迎风面积；电动百叶窗，与所述拢风筒的一端连接，用于控制机舱外部空气进入机舱冷却系统的流量；空气换热器，与所述电动百叶窗连接，外部冷空气通过拢风筒和电动百叶窗进入后与机舱内热空气在空气换热器中进行热量交换，对机舱内部冷却降温。

优选地，机舱内部设置有两套机舱冷却系统，且所述机舱冷却系统对称设置在机舱内部的靠上位置。

优选地，所述拢风筒为两端开口的中空棱台结构，且与拢风筒连接的一端面积小于另一端面积。

进一步，机舱冷却系统内还设置有前部滤网和后部滤网，所述前部滤网与所述拢风筒的另一端连接，设置在机舱冷却系统首端，所述后部滤网与所述空气换热器连接，设置在机舱冷却系统末端，用于防止外部杂物进入机舱冷却系统内部。

进一步，机舱冷却系统内还设置有若干段风管，包括：前部风管，串联连接于电动百叶窗和空气换热器之间；后部风管，串联连接于空气换热器和后部滤网之间。

进一步，机舱冷却系统上还设置有若干个支架，所述支架对称设置于每套机舱冷却系统的两侧，用于将机舱冷却系统固定在机舱内壁上。

具体地，所述电动百叶窗包括：百叶窗框架，为中空长方体结构；若干叶片，等距离设置于所述百叶窗框架内，每个叶片的两端分别与百叶窗框架的两个侧壁可转动连接；电动执行机构，垂直悬挂于所述百叶窗框架的其中一个侧壁上，与每个叶片连接，可控制各个叶片的转动。

电动执行机构根据机舱内部温度调节叶片的开度，进而控制机舱外部空气进入机舱冷却系统的流量：机舱内部温度越高，所述电动执行机构控制叶片转动，使其越趋向水平位置，机舱外部空气进入机舱冷却系统的流量越大；机舱内部温度越低，所述电动执行机构控制叶片转动，使其越趋向竖直位置，机舱外部空气进入机舱冷却系统的流量越小。