CN108879413A - 一种太阳能散热配网环网柜 - Google Patents

Abstract

本发明属于电网配套设备领域，尤其涉及一种太阳能散热配网环网柜。本发明能够采取针对性的散热方案，对散热要求不同的元器件进行分别降温，通过将需要较好降温效果的元器件安装在第一安装板上进行接触降温以保证此类元器件的正常工作，其他降温需求较低的元器件则根据需求不同分别配置在第一安装板或者其附近的不同位置，这样处理的目的是尽量保证那些特别需要降温效果的元器件，另一个目的是更好更合理的提高资源的利用效率，同时降低降温资源的需求，避免增加不合理的降温负载和区域，以实现在较低资源供给的情况下实现最好的性价比。

Description

一种太阳能散热配网环网柜

技术领域

本发明属于电网配套设备领域，尤其涉及一种太阳能散热配网环网柜。

背景技术

配网环网柜是配电网的基础设施之一，用于安装和保护各类重要的配电元器件，随着国内配电网升级改造的不断推进，配电网的智能化高效化逐步提高，与之相匹配的是，各类精密电子元器件也不断添加到整个电网结构中，这些精密元器件对电网整体环境的检测反馈等工作大大提高了电网管理的智能化以及高效化，使得电网运行更加顺畅安全，但同时，这些元器件通常设计以及使用精度要求较高，抗外界干扰能力较差，因此需要一个较稳定的电网环境以及适宜的运行环境，现有的配网环网柜，为了实现此目的，通常设置在柜体上设置风机进行降温，但其结构简单，功能单一，散热效率较差，且只有在电网正常工作时才能实现降温散热的目的。

发明内容

本发明创造的目的在于，提供一种太阳能散热配网环网柜，实现在线和离线(电网正常工作或者断电时)时始终使柜体内较好的散热效果，以适应实际需求。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种太阳能散热配网环网柜，包括柜体以及位于柜体内部的配电元件，其特征在于，还包括太阳能集电模块、水冷回路模块；柜体用于容纳配电元件，柜体内侧设置有安装板，安装板的左右两侧向外延伸并连接至柜体的内壁上，安装板的上端与柜体的顶部连接，安装板的下端设置有镂空的通风槽；柜体的前端面和后端面设置有送风口，送风口附近设置有风机以向送风口输送空气；柜体内部与送风口相对的位置设置有散热板，散热板的边缘分别与安装板以及柜体内壁连接；散热板的大端面上设置有多个散热片；散热板内部中空，其表面设置有进水孔和出水孔；太阳能集电模块包括位于柜体外表面的太阳能电池板以及位于柜体内部的蓄电池组；水冷回路模块包括直流电机、直流水泵、水回路管道、储水箱；直流电机与蓄电池组电连接，直流水泵与直流电机连接；水回路包括连接出水孔与储水箱的出水管道，连接进水孔与直流水泵的进水管道，连接直流水泵与储水箱的引水管道。

本发明的一种太阳能散热配网环网柜，提出了一种能够保持内部持续散热降温，并提高散热效果，实现各区域分别散热降温的环网配网柜，利用大量置于室外的环网配网柜能够获得充分的太阳能的特点，通过太阳能集电的方式实现电能的收集，同时结合水冷散热的高效节能，实现对现有环网配网柜散热降温性能的改进，通过改变现有结构以及设置新的结构，本发明能够解决现有环网配网柜散热效果差的弊端，改变原有柜内整体散热，散热资源浪费的问题，设置独立的水冷区域用于对散热需求高的的设备进行降温处理，其他区域通过气流循环以及与水冷资源的交换来实现降温，能够更加灵活有效的使用和分配资源，提高整体效率。

对上述方案的进一步改进还包括，太阳能电池板设置在柜体顶端，太阳能电池板为独立的平板状结构，太阳能电池板的一端可摆动地铰接在柜体上，太阳能电池板的上端面设置有凸起的边缘，凸起的边缘围绕太阳能电池板并在靠近铰接处的一侧设置有集水口，集水口连接集水管道，集水管道连接至储水箱。

对上述方案的进一步改进还包括，储水箱设置在柜体顶端，储水箱的下端面设置有多个散热片，散热片向下延伸至柜体内部。通过设置散热片增加了热交换面积，提高了柜体顶部聚集的热空气的降温效果，能够快速冷却顶部的热空气使其变成冷空气并自然下降，形成冷热空气循环。

对上述方案的进一步改进还包括，还设置有在线取电模块，在线取电模块与蓄电池组电连接。在线取电模块能够在电网有电时在线取电，保持蓄电池充足的能源，提高系统持续供电的稳定性。

对上述方案的进一步改进还包括，储水箱设置在柜体顶端，储水箱包括位于底部的底板，底板同时作为柜体的顶板使用，安装板的上端与底板连接。

对上述方案的进一步改进还包括，还包括位于柜体内部且靠近柜体下端的隔板，隔板的上端面与安装板的下端面齐平，隔板固定在柜体的内壁且与内壁围成安装室，直流水泵、蓄电池组以及直流电机设置在安装室内部。

对上述方案的进一步改进还包括，散热板左右方向的长度小于柜体内腔左右方向的长度，散热板通过设置在其左右两端的连接座连接至柜体内壁，连接座上设置有螺纹孔，连接座通过螺栓组活动连接至柜体，散热板的左右端面与柜体内壁之间形成安装通道，进水孔和出水孔设置散热板的左右端面，连接进水孔和出水孔的进水管道和出水管道从安装通道中穿过。

附图说明

图1是本发明具体实施例的结构示意图；

图2是本发明具体实施里原理示意图。

其附图标记包括：柜体1、送风口10；安装板2、连接座20、通风槽21；风机3；直流水泵4；出水管道40、进水管道41、引水管道42、集水管道43；太阳能电池板5、边缘50；储水箱6；

具体实施方式

本发明的一种太阳能散热配网环网柜，主要用于解决配电网中各类配网环网柜在使用过程中的散热降温问题，一方面为提高配网环网柜在使用过程中的散热效果，采用了散热效果更好的水冷散热方案，基于该方案，本发明能够采取针对性的散热方案，对散热要求不同的元器件进行分别降温，通过将需要较好降温效果的元器件安装在第一安装板上进行接触降温以保证此类元器件的正常工作，其他降温需求较低的元器件则根据需求不同分别配置在第一安装板或者其附近的不同位置，这样处理的目的之一是尽量保证那些特别需要降温效果的元器件，另一个目的是更好更合理的提高资源的利用效率，同时降低降温资源的需求，避免增加不合理的降温负载和区域，以实现在较低资源供给的情况下实现最好的性价比。

传统的在线式降温装置通过在线取电可以进行无差别降温，虽然满足了必要的降温需求，但资源浪费较多，由于依靠了在线取电的充足资源因此才可以做此处理，但失去了在线资源的前提下则无法持续保持降温效果，本实施例中为实现持续降温功能，采用了太阳能离线集电的方案，由于太阳能集电相对于在线集电方式效率较低，不可能采取传统方案中整体降温的方法，因此只有结合前述的分区域差别降温的方式或结构才能保证满足实际应用的降温性能。根据实际需要，本实施例还融合了在线取电模块，以进一步弥补太阳能集电电量偏低的问题，通过在线集电方式在断电开始后保持电量充足，延长电池使用时间，提高长期断电过程中电量的充裕度，保证配电元器件特别是一些在断电时持续工作的不间断工作元器件的正常工作。

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

如图1、图2中所示，一种太阳能散热配网环网柜，其基本结构包括柜体以及位于柜体内部的配电元件，还包括太阳能集电模块、水冷回路模块；

柜体用于容纳配电元件，柜体一般是由钣金件冲压后制作的箱体结构，在本实施例中，柜体的顶端设置有储水槽，通过使储水槽的底板兼作柜体的顶板，在天气炎热时，柜体内部过热的气流会上升，部分被风机吹走后循环流动，另一部分则会聚集在柜体顶部的角落等循环风力无法完全覆盖的地方，上述设计使得储水箱内的水在箱内即可与柜体内这些上升的热气流进行接触(隔着底板)实现热量交换，能够提高整体的调节效果，使得储水槽中的水能够持续对柜体内部的温度进行调节，保持柜体内部温度保持较佳，针对这一特殊结构，为防止因为水渍或者溅射导致其他意外或腐蚀，储水槽以及柜体顶部的连接位置以及各管道连接位置相应的进行密封处理，避免溢水发生。

由于储水槽设置在柜体顶部，因此在一定程度上使得柜体整体重心上升，可能会导致柜体不易平衡容易晃动，为解决上述弊端，同时合理分区域利用空间，本实施例中将蓄电池以及直流电机及其他附带电路结构设置在柜体底部由隔板与柜体内壁构成的安装室内，一方面，尽量使水源和电路部分相互隔离，提高安全性，另一方面，使得重心往下移动，利用质量较大的蓄电池组、电机等结构充当配重物提高柜体整体的稳定性，消除储水箱结构设计可能引起的隐患，安装室顶部的板块与柜体内壁构成封闭的腔体，通过安装板的分隔以后，利用风机驱动实现气流在腔体内部的循环流通，上升的热气流先后经过散热和储水箱底部降温后实现冷却，通过在安装板的下端设置镂空的通风槽，使安装板两侧的气体形成对流，构成一个较为完整的气体流径，便于充分有效的实现散热。

柜体的前端面和后端面设置有送风口，送风口附近设置有风机以向送风口输送空气；通过风机的鼓动实现气体的流通，同时实现柜体内外部气体的交换。

柜体内部与送风口相对的位置设置有散热板，本实施例中，散热板用于安装和固定对散热需要较高的设备或元器件，通过设备或元器件直接与散热板接触来提高散热效率，较优地，萨热板可使用导热性较好的铜合金等金属制作，散热板的边缘分别与安装板以及柜体内壁连接；为便于布置管路等结构，在本实施例中，散热板左右方向的长度小于柜体内腔左右方向的长度，散热板则通过设置在其左右两端的连接座连接至柜体内壁，连接座上设置有螺纹孔，连接座通过螺栓组活动连接至柜体以便于调解散热板位置以及进行维修更换，通过连接座的间隔，散热板的左右端面与柜体内壁之间形成安装通道，进水孔和出水孔设置在散热板的左右端面，连接进水孔和出水孔的进水管道和出水管道从安装通道中穿过。

储水箱的下端面以及散热板的表面上设置有多个散热片；散热片用于提高气体与储水箱和散热板的接触面积，提高热交换效率，以更好地利用水冷资源，实现最大程度的热量交换效果，散热板的内部中空，冷却水沿其表面设置的进水孔和出水孔与水泵和蓄水池形成水回路；水回路包括连接出水孔与储水箱的出水管道，连接进水孔与直流水泵的进水管道，连接直流水泵与储水箱的引水管道。水冷回路模块包括直流电机、直流水泵、水回路管道、储水箱；直流电机与蓄电池组电连接，直流水泵与直流电机连接；通过蓄电池组驱动水泵运转，能够使得水回路中的水流不断流动，实现持续降温冷却，本实施例中还包括在线取电模块，在线取电模块是经常用到的电源设备，能够在电网正常运转时获取足够的电量，通过使用在线取电模块和太阳能集电模块相结合，能够尽可能保证散热冷却功能的进行。

太阳能集电模块包括位于柜体外表面的太阳能电池板以及位于柜体内部的蓄电池组；本实施例中，太阳能电池板设置在柜体顶端，一方面，太阳能电池板为独立的平板状结构，设置在柜体顶端能够获得相对较大的照射时间以及热吸收面积，有利于提高太阳能电池的效率以及电压等级，便于选择直流电机并提高效率，进而提高水冷循环的效率，提升散热效果。

特别的，在本实施例中太阳能电池板的一端可摆动地铰接在柜体上，铰接的太阳能电池板便于根据使用区域以及使用时间选择合适的太阳能电池板安装角度，保证较大的太阳能利用效率；同时，太阳能电池板的上端面设置有凸起的边缘，凸起的边缘围绕太阳能电池板并在靠近铰接处的一侧开设有集水口，集水口连接集水管道，集水管道连接至储水箱。利用太阳能电池板以及边缘结构可以对雨水等自然水资源进行收集利用，充分利用自然资源，减缓水冷系统水资源的消耗速率

进一步地，本实施例中还包括位于柜体内部且靠近柜体下端的隔板，隔板的上端面与安装板的下端面齐平，隔板固定在柜体的内壁且与内壁围成安装室，直流水泵、蓄电池组以及直流电机设置在安装室内部。通过设置单独的安装室，在维护使用过程中能够有针对性的进行使用，将室内设备或结构与储水箱以及柜体内电子元器件分开，相互独立，避免相互之间影响干扰。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种太阳能散热配网环网柜，包括柜体以及位于柜体内部的配电元件，其特征在于，还包括太阳能集电模块、水冷回路模块；

所述柜体用于容纳配电元件，柜体内侧设置有安装板，安装板的左右两侧向外延伸并连接至柜体的内壁上，安装板的上端与柜体的顶部连接，安装板的下端设置有镂空的通风槽；

柜体的前端面和后端面设置有送风口，送风口附近设置有风机以向送风口输送空气；柜体内部与送风口相对的位置设置有散热板，散热板的边缘分别与安装板以及柜体内壁连接；散热板的端面上设置有多个散热片；散热板内部中空，其表面设置有进水孔和出水孔；

所述太阳能集电模块包括位于柜体外表面的太阳能电池板以及位于柜体内部的蓄电池组；

所述水冷回路模块包括直流电机、直流水泵、水回路管道、储水箱；

所述直流电机与蓄电池组电连接，所述直流水泵与直流电机连接；

所述水回路包括连接出水孔与储水箱的出水管道，连接进水孔与直流水泵的进水管道，连接直流水泵与储水箱的引水管道。

2.根据权利要求1所述一种太阳能散热配网环网柜，其特征在于，所述太阳能电池板设置在柜体顶端，太阳能电池板为独立的平板状结构，太阳能电池板的一端可摆动地铰接在柜体上，太阳能电池板的上端面设置有凸起的边缘，凸起的边缘围绕太阳能电池板并在靠近铰接处的一侧开设有集水口，集水口连接集水管道，集水管道连接至储水箱。

3.根据权利要求1所述一种太阳能散热配网环网柜，其特征在于，所述储水箱设置在柜体顶端，储水箱的下端面设置有多个散热片，散热片向下延伸至柜体内部。

4.根据权利要求1所述一种太阳能散热配网环网柜，其特征在于，还包括在线取电模块，所述在线取电模块与蓄电池组电连接。

5.根据权利要求1所述一种太阳能散热配网环网柜，其特征在于，所述储水箱设置在柜体的顶端，储水箱包括位于底部的底板，底板同时作为柜体的顶板使用，安装板的上端与底板连接。

6.根据权利要求1所述一种太阳能散热配网环网柜，其特征在于，还包括位于柜体内部且靠近柜体下端的隔板，所述隔板的上端面与安装板的下端面齐平，隔板固定在柜体的内壁且与内壁围成安装室，所述直流水泵、蓄电池组以及直流电机设置在安装室内部。

7.根据权利要求1所述一种太阳能散热配网环网柜，其特征在于，所述散热板左右方向的长度小于柜体内腔左右方向的长度，散热板通过设置在其左右两端的连接座连接至柜体内壁，连接座上设置有螺纹孔，连接座通过螺栓组活动连接至柜体，散热板的左右端面与柜体内壁之间形成安装通道，进水孔和出水孔设置散热板的左右端面，连接进水孔和出水孔的进水管道和出水管道从安装通道中穿过。