CN106523310A - 一种零能耗的10kv配电房 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及10KV的配电房，具体地说是一种零能耗的10KV配电房。主要由配电房，聚光反射镜，斯特林发动机，冷却风扇，导热百叶，长条玻璃，U型橡胶密封条，软轴组成。风扇吹出的风流能够平均地分在长条玻璃的两侧。空气流过时，位于配电房外的半部导热百叶表面的水分蒸发，吸热，从而使得整片导热百叶温度降低。位于配电房内的半部导热百叶冷却流经的空气，从而可以对配电房内循环的空气进行制冷。长条玻璃透光。U型橡胶密封条实现干湿分离。根据光照方向的变化，可以调整导热百叶的朝向。特林发动机接受光热转化，转化成机械能。通过第一软轴驱动冷却风扇。对于需要长期供电的10kV配电房来说，能够有效地降低配电房内的温度，起到节能环保的作用。
Description
技术领域
本发明涉及10KV的配电房，具体地说是一种零能耗的10KV配电房。
背景技术
户外配电房一般采用一体化的铁皮房，带有房顶，设置有通风的百叶窗，配电房中的电气设备会发热，尤其是夏季高温气候，同时也是用电高峰期，户外配电房的通风散热显得尤为重要。
配电房安装空调主要是出于安全和可靠考虑。因为一些器件如断路器的各项参数指标是有温度限制的，比如一个断路器在25度的时候额定为100A，分断能力为10KA，那么在70度温度的时候可能额定只有50A左右，分断能力也会下降，如果一直带的负载是100A的话，随着温度的升高，达到70度的时候可能这个断路器就带不了100A的负载了，会断开，这就是误动作，本来应该不断开的而断开了，这个动作可能会引起一连串的事故以及造成安全隐患，出于这种考虑，在目前情况下，一般均采用安装家用空调的办法来降温。而这个办法存在着两个缺陷：一是需要消耗电能，浪费能源；二是因使用制冷剂，可能会排放污染物，不环保。
对于一些干燥地区，比如中国北方的大部分，新疆，甘肃等地，空气湿度非常低。水分在干燥的环境中，更加容易蒸发，在蒸发的过程中，需要吸收热量。可以利用这样的干燥制冷的方式，吸收配电房内的热量，达到制冷的效果。
目前，现有技术中已经由类似的技术，已经在新疆等地开始研究。但多为大型的公共建筑用大型设备，由于体积较小，对于10KV的配电房则不适用。
斯特林发动机是一种外燃机，是伦敦的牧师罗巴特-斯特林(RobertStirling)于1816年发明的，目前已经是比较成熟的技术了。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，热量连续供应，热气室的膨胀气体作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程，就可以将热能转化为机械能，源源不断地输出了。
发明内容
针对现有技术中提到的技术问题，本发明提供一种零能耗的10KV配电房。
本发明是通过以下方式实现的：
一种零能耗的10KV配电房，主要由冷却风扇(2)，导热百叶(6)，长条玻璃(8)，U型橡胶密封条(10)，第一软轴(12)，聚光反射镜(13)，斯特林发动机(19)，喷淋管(28)，配电房(30)构成。
斯特林发动机(19)的斯特林发动机热腔(24)位于聚光反射镜(13)的焦点位置；斯特林发动机(19)的动力输出端通过第一软轴(12)驱动冷却风扇(2)；长条玻璃(8)呈长条形，长条玻璃(8)宽度方向两侧固定设置U型橡胶密封条(10)；两两长条玻璃(8)的U型橡胶密封条(10)相正对布置，两个相对的U型橡胶密封条(10)的自由端之间的距离，小于导热百叶(6)的厚度；导热百叶(6)位于两个U型橡胶密封条(10)相对区域的中间位置；导热百叶(6)呈长条形，在其长度方向的两端中间固定设置圆柱形的旋转轴(7)；导热百叶(6)宽度方向上，一半位于配电房(30)内，一半位于配电房(30)外；导热百叶(6)有具有良好导热性的材料制成；冷却风扇(2)的回转轴穿过长条玻璃(8)的厚度中心所在的平面，使得冷却风扇(2)吹出的风能够平均地分在长条玻璃(8)的两侧；喷淋管(28)的喷头设置于配电房(30)之外、正对导热百叶(6)的位置。
本发明的使用基本原理为：
特林发动机(19)的斯特林发动机热腔(24)位于聚光反射镜(13)的焦点位置，光热转化，加热斯特林发动机热腔(24)，从而将光能，通过热能，转化成机械能。斯特林发动机(19)的动力输出端通过第一软轴(12)驱动冷却风扇(2)。
冷却风扇(2)吹出的风流能够平均地分在长条玻璃(8)的两侧。冷却风扇(2)布置方式，使得其一半位于配电房内，另一半位于配电房外。
假如，左侧为配电房外，右侧为配电房内。通过喷淋管(28)向左侧的导热百叶(6)喷水。当空气流过时，位于配电房外的半部导热百叶(6)表面的水分蒸发，吸热，从而使得整片导热百叶(6)温度降低。当空气流过时，位于配电房内的半部导热百叶(6)冷却流经的空气，从而可以对配电房内循环的空气进行制冷。
导热百叶(6)之间设置长条玻璃(8)，目的是为了透光。
长条玻璃(8)上设置U型橡胶密封条(10)，目的是，不使得水分从配电房外进入配电房内，实现干湿分离。
根据光照方向的变化，可以调整导热百叶(6)的朝向，以实现较好的采光。导热百叶(6)还可以实现百叶窗的功能。
本发明的有益效果是，结构简单，造价低廉，具有零能耗的优点，尤其适合空气干燥的地区使用。对于需要长期供电的10kV配电房来说，能够有效地降低配电房内的温度，起到节能环保的作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的第一实施方式主视图。
图2是本发明的局部视图。
图3是本发明的截面图。
图4是本发明的局部视图
图5是本发明的局部放大图。
图6是本发明的第二实施方式主视图。
其中：
1-弹性联轴器，2-冷却风扇，3-轴承透风板，4-风扇轴承，5-配电房固定端，6-导热百叶，7-旋转轴，8-长条玻璃，9-俯视图标志，10-U型橡胶密封条，11-变形部，12-第一软轴，13-聚光反射镜，14-反射镜支承滚轮，15-支承底板，16-调整滑轮，18-发动机支架，19-斯特林发动机，20-真空集热管，21-轴心风机，22-弹性联轴器，23-混热风扇，24-斯特林发动机热腔，25-集热片，26-混热腔，27-第二软轴，28-喷淋管，30-配电房。
具体实施方式
下面结合具体附图来说明本发明的典型实施方式。
如图所示：
一种零能耗的10KV配电房，主要由冷却风扇(2)，导热百叶(6)，长条玻璃(8)，U型橡胶密封条(10)，第一软轴(12)，聚光反射镜(13)，斯特林发动机(19)，喷淋管(28)，配电房(30)构成。
斯特林发动机(19)的斯特林发动机热腔(24)位于聚光反射镜(13)的焦点位置；斯特林发动机(19)的动力输出端通过第一软轴(12)驱动冷却风扇(2)；长条玻璃(8)呈长条形，长条玻璃(8)宽度方向两侧固定设置U型橡胶密封条(10)；两两长条玻璃(8)的U型橡胶密封条(10)相正对布置，两个相对的U型橡胶密封条(10)的自由端之间的距离，小于导热百叶(6)的厚度；导热百叶(6)位于两个U型橡胶密封条(10)相对区域的中间位置；导热百叶(6)呈长条形，在其长度方向的两端中间固定设置圆柱形的旋转轴(7)；导热百叶(6)宽度方向上，一半位于配电房(30)内，一半位于配电房(30)外；导热百叶(6)有具有良好导热性的材料制成；冷却风扇(2)的回转轴穿过长条玻璃(8)的厚度中心所在的平面，使得冷却风扇(2)吹出的风能够平均地分在长条玻璃(8)的两侧；喷淋管(28)的喷头设置于配电房(30)之外、正对导热百叶(6)的位置。
本发明的使用基本原理为：
特林发动机(19)的斯特林发动机热腔(24)位于聚光反射镜(13)的焦点位置，光热转化，加热斯特林发动机热腔(24)，从而将光能，通过热能，转化成机械能。斯特林发动机(19)的动力输出端通过第一软轴(12)驱动冷却风扇(2)。
冷却风扇(2)吹出的风流能够平均地分在长条玻璃(8)的两侧。冷却风扇(2)布置方式，使得其一半位于配电房内，另一半位于配电房外。
假如，左侧为配电房外，右侧为配电房内。通过喷淋管(28)向左侧的导热百叶(6)喷水。当空气流过时，位于配电房外的半部导热百叶(6)表面的水分蒸发，吸热，从而使得整片导热百叶(6)温度降低。当空气流过时，位于配电房内的半部导热百叶(6)冷却流经的空气，从而可以对配电房内循环的空气进行制冷。
导热百叶(6)之间设置长条玻璃(8)，目的是为了透光。
长条玻璃(8)上设置U型橡胶密封条(10)，目的是，不使得水分从配电房外进入配电房内，实现干湿分离。
根据光照方向的变化，可以调整导热百叶(6)的朝向，以实现较好的采光。导热百叶(6)还可以实现百叶窗的功能。
作为优选的实施方式一，导热百叶(6)表面固定布置小于5mm厚的一层金属丝，以增加导热面积，在导热百叶(6)与U型橡胶密封条(10)相接触的区域不布置金属丝。目的是增加表面积，以增强其散热的能力。
作为优选的实施方式二，导热百叶(6)表面设置增加表面积的凸起。目的是增加表面积，以增强其散热的能力。
作为优选的实施方式三，所述的聚光反射镜(13)为槽式聚光反射镜；还包括真空集热管(20)，真空集热管(20)装填充氦气；在真空集热管(20)的回路中，安装轴心风机(21)和设置混热腔(26)；混热腔(26)包裹在斯特林发动机热腔(24)；斯特林发动机(19)通过第二软轴(27)驱动轴心风机(21)的混热风扇(23)。
槽式聚光反射镜的设置，使得可以在长度方向上，增大聚集的阳光的截面积，使得有更大量的阳光杯聚焦于真空集热管(20)。
其中充填氦气，是因为氦气是热导率仅次于氢气的气体，导热系数为0.144，流动性要远好于液体。
作为优选的实施方式四，所述的斯特林发动机热腔(24)表面设置集热片(25)。增加表面积，使得热量能够更容易传递到斯特林发动机热腔(24)。
作为优选的实施方式五，所述的槽式聚光反射镜底部安装反射镜支承滚轮(14)；还包括支承底板(15)，支承底板(15)与槽式聚光反射镜同圆心；反射镜支承滚轮(14)在支承底板(15)上滑动；还包括固定设置于支承底板(15)上部的调整滑轮(16)，通过接于槽式聚光反射镜上部且绕过调整滑轮(16)的绳索，调整槽式聚光反射镜的上下位置。通过绳索拉拽可以向上调整槽式聚光反射，放开绳索，在重力作用下，槽式聚光反射镜沿支承底板(15)向下滑行。这样的话，可以根据每天的太阳高度变化，调整槽式聚光反射镜的朝向。
作为优选的实施方式六，所述的第一软轴(12)通过弹性联轴器(1)驱动冷却风扇(2)；所述的第二软轴(27)通过弹性联轴器(22)驱动轴心风机(21)的混热风扇(23)。解决了布局受限的问题，使得布局更为自由。
本发明的有益效果是，结构简单，造价低廉，具有零能耗的优点，尤其适合空气干燥的地区使用。对于需要长期供电的10kV配电房来说，能够有效地降低配电房内的温度，起到节能环保的作用。
另外，本发明的实施方式是表示本发明的内容的一例，可以进一步与其它的公知技术组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内省略一部分等进行变更来构成。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (7)
1.一种零能耗的10KV配电房，其特征在于主要由冷却风扇(2)，导热百叶(6)，长条玻璃(8)，U型橡胶密封条(10)，第一软轴(12)，聚光反射镜(13)，斯特林发动机(19)，喷淋管(28)，配电房(30)构成；
斯特林发动机(19)的斯特林发动机热腔(24)位于聚光反射镜(13)的焦点位置；
斯特林发动机(19)的动力输出端通过第一软轴(12)驱动冷却风扇(2)；
长条玻璃(8)呈长条形，长条玻璃(8)宽度方向两侧固定设置U型橡胶密封条(10)；
两两长条玻璃(8)的U型橡胶密封条(10)相正对布置，两个相对的U型橡胶密封条(10)的自由端之间的距离，小于导热百叶(6)的厚度；
导热百叶(6)位于两个U型橡胶密封条(10)相对区域的中间位置；
导热百叶(6)呈长条形，在其长度方向的两端中间固定设置圆柱形的旋转轴(7)；
导热百叶(6)宽度方向上，一半位于配电房(30)内，一半位于配电房(30)外；
导热百叶(6)有具有良好导热性的材料制成；
冷却风扇(2)的回转轴穿过长条玻璃(8)的厚度中心所在的平面，使得冷却风扇(2)吹出的风能够平均地分在长条玻璃(8)的两侧；
喷淋管(28)的喷头设置于配电房(30)之外、正对导热百叶(6)的位置。
2.根据权利要求1所述的一种零能耗的10KV配电房，其特征在于导热百叶(6)表面固定布置小于5mm厚的一层金属丝，以增加导热面积，在导热百叶(6)与U型橡胶密封条(10)相接触的区域不布置金属丝。
3.根据权利要求1所述的一种零能耗的10KV配电房，其特征在于导热百叶(6)表面设置增加表面积的凸起。
4.根据权利要求1所述的一种零能耗的10KV配电房，其特征在于所述的聚光反射镜(13)为槽式聚光反射镜；
还包括真空集热管(20)，真空集热管(20)装填充氦气；
在真空集热管(20)的回路中，安装轴心风机(21)和设置混热腔(26)；
混热腔(26)包裹在斯特林发动机热腔(24)；
斯特林发动机(19)通过第二软轴(27)驱动轴心风机(21)的混热风扇(23)。
5.根据权利要求4所述的一种零能耗的10KV配电房，其特征在于所述的斯特林发动机热腔(24)表面设置集热片(25)。
6.根据权利要求4所述的一种零能耗的10KV配电房，其特征在于所述的槽式聚光反射镜底部安装反射镜支承滚轮(14)；
还包括支承底板(15)，支承底板(15)与槽式聚光反射镜同圆心；
反射镜支承滚轮(14)在支承底板(15)上滑动；
还包括固定设置于支承底板(15)上部的调整滑轮(16)，通过接于槽式聚光反射镜上部且绕过调整滑轮(16)的绳索，调整槽式聚光反射镜的上下位置。
7.根据权利要求1所述的一种零能耗的10KV配电房，其特征在于所述的第一软轴(12)通过弹性联轴器(1)驱动冷却风扇(2)；所述的第二软轴(27)通过弹性联轴器(22)驱动轴心风机(21)的混热风扇(23)。
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- 2016-12-28 CN CN201611240352.XA patent/CN106523310A/zh active Pending
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