CN107995835B - 电气设备机房散热装置及电气设备机房 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种电气设备机房散热装置及电气设备机房。所述电气设备机房散热装置包括设置在容纳空间外部的冷却通道，冷却通道的进风端与电气设备机房中的出风口连通，冷却通道的出风端与电气设备机房中的进风口连通，以与容纳空间形成闭路空气流通循环通道用于对容纳空间中的电气设备进行冷却，热源空气在容纳空间内经过出风口排出，经过冷却通道中时被冷却，然后经机房主体的进风口回到机房主体的容纳空间，整个散热过程空气处于一个闭路的空气流通循环，实现了气体的内外等量循环，使电气机房内的气压趋于平衡，避免了机房存在负压的情形，使得灰尘等异物不会因为机房负压进入机房积累对电气设备造成损害。

Description

电气设备机房散热装置及电气设备机房

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种电气设备机房散热装置及电气设备机房。

背景技术

在风电领域中，风电场中的无功电源包括风力发电机组和风电场无功补偿装置。目前，风电场无功补偿装置一般放置在独立的机房内24小时持续运行，而在此运行过程中，无功补偿装置会产生大量的热能，使独立机房内的温度迅速升高。

对此，为使无功补偿装置正常运行，风电场内一般会采用强制散热的方式对独立机房内的无功补偿装置进行散热。而常用的散热方式有工业空调散热、水冷散热、强制风冷散热等，而考虑到节能、系统布置等因素，强制风冷散热的方式由于其经济性较高，可靠性良好而被大多数风电场所采用。

如图1所示，对于现有技术中采用强制风冷进行散热的方式，是通过在机房10’上开设进风口11’和出风口13’，室外冷空气经过进风口11’，进入机房10’内部，然后通过排风风机将气流引导进入无功补偿装置60’的柜体内部，气流流过发热设备表面后，由导风管将热源空气排出室外。这样虽然能够经济可靠地实现无功补偿装置60’的冷却，但是在实际应用中，由于机房10’进风口11’大小有限，排风风机在排出气体的同时会使机房10’呈现为负压状态，即使机房10’门窗具有相关的密封措施，长此以往仍会导致大量沙尘、柳絮、飞虫仍然会被吸入机房10’内，经气流流动附着在无功补偿装置60’表面，这样长期的、大量的异物在无功补偿装置60’上的累积，对无功补偿装置60’的稳定性、安全性造成极大的损害。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电气设备机房散热装置及电气设备机房，以解决现有技术中采用强制风冷进行散热的方式对机房进行冷却导致灰尘等异物进入机房积累对电气设备造成损害的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电气设备机房散热装置，用于对容纳电气设备的电气设备机房进行散热，电气设备机房具有容纳电气设备的容纳空间以及与容纳空间连通的进风口和出风口，散热装置包括：设置在容纳空间外部的冷却通道，冷却通道的进风端与电气设备机房中的出风口连通，冷却通道的出风端与电气设备机房中的进风口连通，以与容纳空间形成闭路空气流通循环通道用于对容纳空间中的电气设备进行冷却。

进一步地，散热装置还包括冷却装置，冷却装置与冷却通道配合，以对流经冷却通道的空气进行冷却。

进一步地，冷却装置为风冷换热装置。

进一步地，风冷换热装置包括相互连通的蒸发器和冷凝器，蒸发器设置在出风口处，冷凝器设置在容纳空间外部，用于释放来自蒸发器的热量。

进一步地，冷凝器设置在蒸发器的上部。

进一步地，蒸发器和冷凝器之间通过热管连接，蒸发器内的冷媒吸热气化上升至冷凝器，在冷凝器凝结成液态回落至蒸发器而循环。

进一步地，风冷换热装置还包括临近冷凝器设置的辅助冷却装置。

本发明还提供一种电气设备机房，包括机房主体，机房主体具有容纳电气设备的容纳空间以及与容纳空间连通的进风口和出风口，电气设备机房还包括与进风口和出风口配合的电气设备机房散热装置，电气设备机房散热装置为如上所述的电气设备机房散热装置。

进一步地，电气设备外侧设置有容纳电气设备的柜体，柜体上开设有通风口，电气设备机房还包括连接通风口与机房主体出风口的导风管道。

进一步地，电气设备机房还包括设置在导风管道处的加速风机。

进一步地，电气设备为无功补偿装置，电气设备机房为无功补偿装置机房。

进一步地，无功补偿装置为用于风电场的无功补偿装置。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的电气设备机房散热装置及电气设备机房中，使用本文中的电气设备机房散热装置对电气设备进行散热，热源空气在容纳空间内经过出风口排出，经过冷却通道中时被冷却，然后经机房主体的进风口回到机房主体的容纳空间，整个散热过程空气处于一个闭路的空气流通循环，实现了气体的内外等量循环，使电气机房内的气压趋于平衡，避免了机房存在负压的情形，使得灰尘等异物不会因为机房负压进入机房积累对电气设备造成损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为现有技术中无功补偿装置机房的结构示意图；

图2为本发明实施例中电气机房的结构示意图。

其中，上述附图中的附图标记为：

10’、机房；11’、进风口；13’、出风口；60’、无功补偿装置；

10、机房主体；11、进风口；13、出风口；15、容纳空间；30、冷却通道；50、冷却装置；51、蒸发器；53、热管；55、冷凝器；57、散热风机；60、柜体；70、导风管道；80、加速风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中的电气设备机房散热装置用于对容纳电气设备的电气设备机房进行散热，其中电气设备机房可以为无功补偿装置机房，用于放置风电场中的无功补偿装置，对风电场无功补偿装置提供保护，当然也可以是电脑机房等需要对电气设备进行散热的电气设备机房。

如图2所示，以电气设备机房为无功补偿装置机房为例，本文中的无功补偿装置机房具有容纳无功补偿装置的容纳空间15，并开设有与容纳空间15连通的进风口11和出风口13。本文还提供了一种电气设备机房散热装置，电气设备机房散热装置用于对无功补偿装置机房进行散热，包括设置在容纳空间15外部的冷却通道30，冷却通道30的进风端与机房主体10的出风口13连通，冷却通道30的出风端与机房主体10的进风口11连通，并与容纳空间15形成闭路的空气流通循环通道，用于对所述容纳空间15中的电气设备进行冷却。进而使用本文中的电气设备机房散热装置对无功补偿装置进行散热，吸收无功补偿装置热量后的热源空气在容纳空间15内经过出风口13排出，经过冷却通道30中时被冷却，然后经机房主体10的进风口11回到机房主体10的容纳空间15继续吸收无功补偿装置的热量，整个散热过程中空气处于一个闭路的空气流通循环，实现了机房主体10内气体的内外等量循环，使无功补偿装置机房内的气压趋于平衡，避免了机房存在负压的情形，使得灰尘等异物不会因为机房负压进入机房积累对无功补偿装置造成损害，降低了设备的故障率，提高了设备可靠性。

本文中的电气设备机房散热装置还包括冷却装置50，与冷却通道30配合，以对流经冷却通道30的空气进行冷却，这样冷却的效果更好。在一未图示实施方式中，冷却通道30为冷却管道，直接与容纳空间15外部的空气进行热交换实现冷却通道30的冷却。

如图2所示，本文中的冷却装置50为风冷换热装置，通过空气的流通实现无功补偿装置机房中无功补偿装置的冷却，这样风冷换热装置与冷却通道30结合应用在风电场中的无功补偿装置机房中，相对于现有采用风冷散热的技术方案，可以保证电气设备机房散热过程中空气处于一个封闭的空气流通循环，避免灰尘异物进入机房，而相对于采用电能驱动压缩机强制散热的方式，可以给风电场节省大量的电能，同时安装布置起来更加的简洁方便，适于该无功补偿装置机房在各风电场中应用推广。

进一步参见图2，本文中的风冷换热装置包括相互连通的蒸发器51和冷凝器55，蒸发器51设置在冷却通道30中吸收经过冷却通道30的空气的热量，冷凝器55设置在机房主体10外部，与外部的空气进行热交换实现对蒸发器51中热量的释放。具体冷凝器55设置在蒸发器51的上部，便于蒸发器51内的冷媒吸热气化上升至冷凝器55，凝结成液态回落至蒸发器51。

其中，本文中的蒸发器51和冷凝器55之间通过热管53连接实现二者的相互连通，蒸发器51内的冷媒吸热气化上升至冷凝器55，凝结成液态回落至蒸发器51而循环，这样从容纳空间15流出的热空气经过蒸发器51会降温，然后回到容纳空间15对无功补偿装置进行冷却，而蒸发器51吸收的热量通过热管53传输至冷凝器55，冷凝器55与柜体60外部的空气进行热交换将热量散出，整个散热过程由于无需压缩机的参与，可节省大量的电力，同时可避免相关压缩机系统出现问题导致无功补偿装置机房中的无功补偿装置出现故障，可靠性更好，适于该无功补偿装置机房在各风电场中应用推广。

优选地，本文中的风冷换热装置还包括临近冷凝器55设置的辅助冷却装置，辅助冷却装置可以是散热风机57，可以加速冷凝器55中的热量的散去，进而提升整个无功补偿装置机房的散热效率。当然，辅助冷却装置也可以是直膨机、水冷槽等，加速冷凝器55中的热量的散去，适用于冷凝器55在夏季高温情况下的仍能够正常的进行冷却工作。

本文还提供一种无功补偿装置机房，无功补偿装置机房包括：机房主体10，具有容纳无功补偿装置的容纳空间15，并开设有与容纳空间15连通的进风口11和出风口13；无功补偿装置机房还包括如上文所述的电气设备机房散热装置，电气设备机房散热装置与机房主体10上的进风口11和出风口13配合，进而使用本文中的无功补偿装置机房对无功补偿装置进行散热，吸收无功补偿装置热量后的热源空气在容纳空间15内经过机房主体10中的出风口13排出，经过冷却通道30时冷却，然后经机房主体10的进风口11回到机房主体10的容纳空间15继续吸收无功补偿装置的热量，整个散热过程中空气处于一个封闭的空气流通循环，实现了机房主体10内气体的内外等量循环，使无功补偿装置机房内的气压趋于平衡，避免了机房存在负压的情形，使得灰尘等异物不会因为机房负压进入机房积累对无功补偿装置造成损害，降低了设备的故障率，提高了设备可靠性。

优选地，本文中的无功补偿装置外侧设置有容纳无功补偿装置的柜体60，柜体60上开设有通风口，无功补偿装置机房还包括连接通风口与机房主体10出风口13的导风管道70，这样可以有针对性的直接将无功补偿装置中的热空气排出，散热效果更好。

优选地，本文中的无功补偿装置机房还包括与导风管道70接通的加速风机80，可加速无功补偿装置附件空气的流通，使得散热效果得到更进一步提升。

采用本文中的无功补偿装置机房，由于避免了机房中负压的存在，机房密封性大大提升，同时风冷换热装置与冷却通道30结合，可使每年设备的故障率下降30％，备件损耗率下降50％。

同时，对于本文中的冷却通道30，冷却通道30中具有送风管，送风管布置在机房主体10外侧，并通过贴保温棉进行保温，这样可利用现有技术中机房主体10的进风口11和出风口13进行操作，这样无需室内施工，避免了室内施工不安全的情况。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种电气设备机房散热装置，用于对容纳电气设备的电气设备机房进行散热，所述电气设备机房具有容纳所述电气设备的机房主体(10)以及与所述机房主体(10)连通的进风口(11)和出风口(13)，其特征在于，所述散热装置包括：设置在所述机房主体(10)外部的冷却通道(30)，所述冷却通道(30)的进风端与所述电气设备机房中的所述出风口(13)连通，所述冷却通道(30)的出风端与所述电气设备机房中的所述进风口(11)连通，以与所述容纳空间(15)形成闭路空气流通循环通道用于对所述容纳空间(15)中的所述电气设备进行冷却；所述散热装置还包括冷却装置(50)，所述冷却装置(50)与所述冷却通道(30)配合，以对流经所述冷却通道(30)的空气进行冷却，所述冷却装置(50)为风冷换热装置；所述风冷换热装置包括相互连通的蒸发器(51)和冷凝器(55)，所述蒸发器(51)设置在所述出风口(13)处，所述冷凝器(55)设置在所述容纳空间(15)外部，用于释放来自所述蒸发器(51)的热量，所述蒸发器(51)和所述冷凝器(55)之间通过热管(53)连接，所述蒸发器(51)内的冷媒吸热气化上升至冷凝器(55)，在所述冷凝器(55)凝结成液态通过热管(53)回落至所述蒸发器(51)而循环。

2.根据权利要求1所述的电气设备机房散热装置，其特征在于，所述冷凝器(55)设置在所述蒸发器(51)的上部。

3.根据权利要求1所述的电气设备机房散热装置，其特征在于，所述风冷换热装置还包括临近所述冷凝器(55)设置的辅助冷却装置。

4.一种电气设备机房，包括机房主体(10)，所述机房主体(10)具有容纳所述电气设备的容纳空间(15)以及与所述容纳空间(15)连通的进风口(11)和出风口(13)，其特征在于，所述电气设备机房还包括与所述进风口(11)和所述出风口(13)配合的电气设备机房散热装置，所述电气设备机房散热装置为根据权利要求1-3中任一项所述的电气设备机房散热装置。

5.根据权利要求4所述的电气设备机房，其特征在于，所述电气设备外侧设置有容纳所述电气设备的柜体(60)，所述柜体(60)上开设有通风口，所述电气设备机房还包括连接所述通风口与所述机房主体(10)出风口(13)的导风管道(70)。

6.根据权利要求5所述的电气设备机房，其特征在于，所述电气设备机房还包括设置在所述导风管道(70)处的加速风机(80)。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的电气设备机房，其特征在于，所述电气设备为无功补偿装置，所述电气设备机房为无功补偿装置机房。

8.根据权利要求7所述的电气设备机房，其特征在于，所述无功补偿装置为用于风电场的无功补偿装置。