CN108988142A - 一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置及处理方法，包括控制板、凝露凝霜装置、温度传感器和湿度传感器、以及用于供电的电源模块；所述控制板以单片机作为控制单元，所述半导体制冷制热片组设置在电力箱柜内，所述凝露凝霜装置包括半导体制冷制热片组、散热片和热端风扇，所述半导体制冷制热片组通过控制板的控制实现制冷或者加热；所述凝露凝霜装置用于将电力箱柜内的水分通过散热片液化排出；所述热端风扇连接控制板，所述热端风扇设置在半导体制冷制热片组的发热端用于散热。本发明所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置及处理方法从根本上解决了箱体内侧凝露和霜冻的情况，通过凝露凝霜装置，有效的将电力箱柜内的水分析出。

Description

一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置及处理方法

技术领域

本发明属于电力设备领域，尤其是涉及一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置及处理方法。

背景技术

凝露本质上是水由气态变成液态的结果。一定压力下的水蒸气，必须降到一定温度(即为该压力下的凝结温度)以下，才能开始凝结。因此，箱柜内出现凝露现象一般都是在天气较为寒冷、潮湿的月份。而在寒冷的月份中，凝露形结成霜或冰，天气温度升高时，有形接成水和水蒸气。

户外设备出现凝露现象时，会引发环网柜内部高压开关发生拒动、误动或跳闸等故障。为了降低配电环网柜凝露故障率。

在电力系统及机电行业中传统解决防凝露的方法是采用加热或通风的方式如开关柜中采用自动加热除湿控制器防止凝露，或者进行自然通风或机械通风。

但上述方法不能从根本上解决凝露问题，主要原因是这两种方法都没能从产生凝露的机理上出发，只能片面的解决个别的凝露现象，例如通风只能解决小环境内部湿度过大而外部湿度过低的情况，当外部已达到凝露环境，如大雾天气采用通风可能会更糟，又例如加热只能适用于小环境内部与外部温差不大的情况，当小环境内部湿度较大而外部降温很快时，箱体或柜体又都是金属制成的其温度也会降低很快，在箱柜的内表面温度低于箱柜体内部空气的露点温度时，同样会在箱柜体内表面产生凝露现象。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，以解决现有的电力箱柜不能从根本上解决凝露、霜冻的情况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，包括控制板、凝露凝霜装置、温度传感器和湿度传感器、以及用于供电的电源模块；

所述控制板以单片机作为控制单元，所述半导体制冷制热片组设置在电力箱柜内，所述凝露凝霜装置包括半导体制冷制热片组、散热片和热端风扇，所述半导体制冷制热片组通过控制板的控制实现制冷或者加热；所述散热片用于传递半导体制冷制热片组的温度，所述散热片的散热齿竖直向下设置，便于凝结的液体向下滴落；

所述温度传感器电性连接控制板，用于向控制板反馈电力箱柜内的温度信息；

所述湿度传感器电性连接控制板，用于向控制板反馈电力箱柜内的湿度信息；

所述凝露凝霜装置用于将电力箱柜内的水分通过散热片液化排出；

所述热端风扇连接控制板，所述热端风扇设置在半导体制冷制热片组的发热端用于散热。

进一步的，还设有冷端风扇，控制板上的单片机通过PWM脉冲对冷端风扇进行控制，所述冷端风扇在凝露过程中，将半导体制冷制热片组的制冷端的冷气加快向外侧传递，起到电气箱柜内空气中的水分快速析出的作用。

进一步的，所述散热片上还设有第一覆冰传感器，所述第一覆冰传感器连接控制板，通过第一覆冰传感器检测散热片上的结冰情况，在半导体制冷制热片组制冷凝露的过程中，随着半导体制冷制热片组不断的制冷，散热片上的水分会结冰，控制板根据第一覆冰传感器反馈的结冰信息，控制半导体制冷制热片组制热，形成液体排出。

进一步的，所述电源模块为AC-DC开关电源，用于将交流220V交流电转换成直流电。

进一步的，还包括集水器，所述集水器呈漏斗状，设置在电力箱柜内散热片下方，用于收集散热片上滴落的凝露，并排出。

进一步的，所述集水器包括漏斗收集部和收集箱，所述漏斗收集部通过竖向管道连通收集箱，所述收集箱还设有排气管道；所述漏斗收集部的收集面上设有加热片和第二覆冰传感器，加热片和第二覆冰传感器都连接控制板；

所述排气管道倾斜向上设置。

进一步的，所述竖向管道上还安装有单向阀，防止收集箱内的水分雾化后进入上方；

所述竖向管道上还设有加热片，通过加热片对管道进行加热，防止内部结冰，冻坏管道。

进一步的，所述收集箱内设有都与控制板连接的超声波雾化器、第三覆冰传感器、加热片、水位传感器、雾化风扇，第三覆冰传感器用于向控制板反馈收集箱内的结冰信息，所述加热片用于将收集箱内的冰加热成水，所述水位传感器用于向控制板反馈收集箱内部水位信息；

所述超声波雾化器用于将收集箱内水雾化，雾化后通过雾化风扇通过排气管道排出；

所述排气管道上安装有电磁单向阀，所述控制板通过驱动器连接电磁单向阀；

水位传感器用于向控制板反馈收集箱内的水位信息，当水位到达一定值，控制板控制超声波雾化器工作，将水转化为雾气排出。

一种电力箱柜防凝露防霜冻处理方法，在电力箱柜内安装半导体制冷制热片组，通过控制半导体制冷制热片组的制冷或者加热，实现电力箱柜内的水分在气态、液态、固态之间转变，最终以液态的形式排出，实现电力箱柜内的水分析出，起到防止箱柜内凝露凝霜的情况。

进一步的，具体方法如下：

当温度传感器向控制板反馈的温度在零度以上时，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧制冷，通过冷端风扇慢吹吹动箱柜内的空气，空气中的水分遇到散热片，在散热片上凝结成液体水，液体水通过集水器和单向阀进入收集箱中，在收集箱内积蓄一定数量后，通过超声波雾化装置将水分雾化排除箱柜外，在这个过程中热端风扇快吹将空气加热与冷端形成温度差，加快水分在冷端的散热片上凝结；

当温度传感器向控制板反馈的温度在零度以下时，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧继续制冷，上方的热端继续加热，形成温度差，让空气中的水分在散热片上凝结成霜，为避免散热片上凝结的霜太厚影响到散热片效率，散热片上的第一覆冰传感器向控制板发送结冰厚度信息，当到达一定结冰厚度后，散热片一侧的半导体制冷制热片组开始加热，进行融霜处理，融霜完成后，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧开始制冷，依次循环；融化的水会通过集水器的单向阀进入到集水箱，融化下来的水在收集箱内达到一定数量后，通过雾化器，雾化排除箱柜外，收集箱内还设有加热片，防止水在收集箱内结冰。

相对于现有技术，本发明所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置具有以下优势：

本发明所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置从根本上解决了箱体内侧凝露和霜冻的情况，通过凝露凝霜装置，有效的将电力箱柜内的水分析出，以液态的形式排出，使箱体内不会出现凝露、凝霜的情况，有效保证了电力箱柜内部设备的正常运行。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的集水器原理结构；

图2为本发明实施例所述的处理装置原理图；

图3为本发明实施例所述的控制板原理图；

图4为本发明实施例所述的凝露凝霜装置结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2至图4所示，一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，包括控制板、凝露凝霜装置、温度传感器和湿度传感器、以及用于供电的电源模块；

所述控制板以单片机作为控制单元，控制板上配置与单片机连接的扩展电路，包括各种传感器的接口、冷端风扇和热端风扇的控制电路、电源控制电路、凝露凝霜装置的控制电路、超声波雾化器控制电路、以及单向电磁阀的控制电路；控制板作用是通过对各个传感器采集到的各种信息进行综合智能的分析，再根据事先设定的各种条件判据做出除湿、通风、加热、制冷、化霜、化冰等相应控制。所述半导体制冷制热片组设置在电力箱柜内，所述凝露凝霜装置包括半导体制冷制热片组、散热片和热端风扇，所述半导体制冷制热片组通过控制板的控制实现制冷或者加热；所述散热片用于传递半导体制冷制热片组的温度，所述散热片的散热齿竖直向下设置，便于凝结的液体向下滴落；

所述温度传感器电性连接控制板，用于向控制板反馈电力箱柜内的温度信息；

所述湿度传感器电性连接控制板，用于向控制板反馈电力箱柜内的湿度信息；

所述凝露凝霜装置用于将电力箱柜内的水分通过散热片液化排出；

所述热端风扇连接控制板，所述热端风扇设置在半导体制冷制热片组的发热端用于散热。

还设有冷端风扇，控制板上的单片机通过PWM脉冲对冷端风扇进行控制，所述冷端风扇在凝露过程中，将半导体制冷制热片组的制冷端的冷气加快向外侧传递，起到电气箱柜内空气中的水分快速析出的作用。通过冷端风扇使凝露凝霜区的温度保持在始终低于空气的露点温度以下，以便空气在凝露凝霜区产生凝露，将空气中的水分析出。

所述散热片上还设有第一覆冰传感器，所述第一覆冰传感器连接控制板，通过第一覆冰传感器检测散热片上的结冰情况；在半导体制冷制热片组的散热片一侧制冷凝露的过程中，随着半导体制冷制热片组不断的制冷，散热片上的水分会结冰，控制板根据第一覆冰传感器反馈的结冰信息，控制半导体制冷制热片组的散热片一侧开始制热，形成液体排出，融化完后开始制冷，依次循环，使电力箱柜内的水分最终以液态的形式析出，控制板根据湿度传感器和温度传感器反馈的内部电力箱柜内的温湿度信息，对凝露凝霜装置进行智能控制。

所述电源模块为AC-DC开关电源，用于将交流220V交流电转换成直流电。

如图1所示，凝露凝霜装置下方还设置集水器，用于收集散热片上滴落的凝露，凝露通过收集器内部的超声波雾化器雾化排出。

所述集水器包括漏斗收集部和收集箱，所述漏斗收集部通过竖向管道连通收集箱，所述收集箱还设有排气管道；所述漏斗收集部的收集面上设有加热片和第二覆冰传感器，加热片和第二覆冰传感器都连接控制板；

所述排气管道倾斜向上设置。

所述竖向管道上还安装有单向阀，防止收集箱内的水分雾化后进入上方；

所述竖向管道上还设有加热片，通过加热片对管道进行加热，防止内部结冰，冻坏管道。

所述收集箱内设有都与控制板连接的超声波雾化器、第三覆冰传感器、加热片、水位传感器、雾化风扇，第三覆冰传感器用于向控制板反馈收集箱内的结冰信息，所述加热片用于将收集箱内的冰加热成水，所述水位传感器用于向控制板反馈收集箱内部水位信息；

所述超声波雾化器用于将收集箱内水雾化，雾化后通过雾化风扇通过排气管道排出；

所述排气管道上安装有电磁单向阀，所述控制板通过驱动器连接电磁单向阀；

水位传感器用于向控制板反馈收集箱内的水位信息，当水位到达一定值，控制板控制超声波雾化器工作，将水转化为雾气排出。

一种电力箱柜防凝露防霜冻处理方法，在电力箱柜内安装半导体制冷制热片组，通过控制半导体制冷制热片组的制冷或者加热，实现电力箱柜内的水分在气态、液态、固态之间转变，最终以液态的形式排出，实现电力箱柜内的水分析出，起到防止箱柜内凝露凝霜的情况。

具体方法如下：

当温度传感器向控制板反馈的温度在零度以上时，通过控制凝霜凝露装置将箱柜内的水分析出，使空气中的湿度远离露点湿度，方法为：控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧制冷，通过冷端风扇慢吹吹动箱柜内的空气，空气中的水分遇到散热片，在散热片上凝结成液体水，液体水通过集水器和单向阀进入收集箱中，在收集箱内积蓄一定数量后，通过超声波雾化装置将水分雾化排除箱柜外，在这个过程中热端风扇快吹将空气加热与冷端形成温度差，加快水分在冷端的散热片上凝结；

当温度传感器向控制板反馈的温度在零度以下时，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧继续制冷，上方的热端继续加热，形成温度差，让空气中的水分在散热片上凝结成霜，为避免散热片上凝结的霜太厚影响到散热片效率，散热片上的第一覆冰传感器向控制板发送结冰厚度信息，当到达一定结冰厚度后，散热片一侧的半导体制冷制热片组开始加热，进行融霜处理，融霜完成后，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧开始制冷，依次循环；融化的水会通过集水器的单向阀进入到集水箱，融化下来的水在收集箱内达到一定数量后，通过雾化器，雾化排除箱柜外，收集箱内还设有加热片，防止水在收集箱内结冰。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：包括控制板、凝露凝霜装置、温度传感器和湿度传感器、以及用于供电的电源模块；

所述控制板以单片机作为控制单元，所述半导体制冷制热片组设置在电力箱柜内，所述凝露凝霜装置包括半导体制冷制热片组、散热片和热端风扇，所述半导体制冷制热片组通过控制板的控制实现制冷或者加热；所述散热片贴合半导体制冷制热片组安装，所述散热片用于传递半导体制冷制热片组的温度，所述散热片的散热齿竖直向下设置，便于凝结的液体向下滴落；

所述温度传感器电性连接控制板，用于向控制板反馈电力箱柜内的温度信息；

所述湿度传感器电性连接控制板，用于向控制板反馈电力箱柜内的湿度信息；

所述凝露凝霜装置用于将电力箱柜内的水分通过散热片液化排出；

所述热端风扇连接控制板，所述热端风扇设置在半导体制冷制热片组的发热端用于散热。

2.根据权利要求1所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：还设有冷端风扇，控制板上的单片机通过PWM脉冲对冷端风扇进行控制，所述冷端风扇在凝露过程中，将半导体制冷制热片组的制冷端的冷气加快向外侧传递，起到电气箱柜内空气中的水分快速析出的作用。

3.根据权利要求1所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：所述散热片上还设有第一覆冰传感器，所述第一覆冰传感器连接控制板，通过第一覆冰传感器检测散热片上的结冰情况，在半导体制冷制热片组制冷凝露的过程中，随着半导体制冷制热片组不断的制冷，散热片上的水分会结冰，控制板根据第一覆冰传感器反馈的结冰信息，控制半导体制冷制热片组制热，形成液体排出。

4.根据权利要求1所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：所述电源模块为AC-DC开关电源，用于将交流220V交流电转换成直流电。

5.根据权利要求1所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：还包括集水器，所述集水器呈漏斗状，设置在电力箱柜内散热片下方，用于收集散热片上滴落的凝露，并排出。

6.根据权利要求5所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：所述集水器包括漏斗收集部和收集箱，所述漏斗收集部通过竖向管道连通收集箱，所述收集箱还设有排气管道；所述漏斗收集部的收集面上设有加热片和第二覆冰传感器，加热片和第二覆冰传感器都连接控制板；

所述排气管道倾斜向上设置。

7.根据权利要求6所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：所述竖向管道上还安装有单向阀，防止收集箱内的水分雾化后进入上方；

所述竖向管道上还设有加热片，通过加热片对管道进行加热，防止内部结冰，冻坏管道。

8.根据权利要求6所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于：所述收集箱内设有都与控制板连接的超声波雾化器、第三覆冰传感器、加热片、水位传感器、雾化风扇，第三覆冰传感器用于向控制板反馈收集箱内的结冰信息，所述加热片用于将收集箱内的冰加热成水，所述水位传感器用于向控制板反馈收集箱内部水位信息；

所述超声波雾化器用于将收集箱内的水雾化，雾化后通过雾化风扇通过排气管道排出；

所述排气管道上安装有电磁单向阀，所述控制板通过驱动器连接电磁单向阀；

水位传感器用于向控制板反馈收集箱内的水位信息，当水位到达一定值，控制板控制超声波雾化器工作，将水转化为雾气排出。

9.一种电力箱柜防凝露防霜冻处理方法，其特征在于：在电力箱柜内安装半导体制冷制热片组，通过控制半导体制冷制热片组的制冷或者加热，实现电力箱柜内的水分在气态、液态、固态之间转变，最终以液态的形式排出，实现电力箱柜内的水分析出，起到防止箱柜内凝露凝霜的情况。

10.根据权利要求9所述的电力箱柜防凝露防霜冻处理装置，其特征在于，具体方法如下：

当温度传感器向控制板反馈的温度在零度以上时，通过控制凝霜凝露装置将箱柜内的水分析出，使空气中的湿度远离露点温度，方法为：

控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧制冷，通过冷端风扇慢吹吹动箱柜内的空气，空气中的水分遇到散热片，在散热片上凝结成液体水，液体水通过集水器和单向阀进入收集箱中，在收集箱内积蓄一定数量后，通过超声波雾化装置将水分雾化排除箱柜外，在这个过程中热端风扇快吹将空气加热与冷端形成温度差，加快水分在冷端的散热片上凝结；

当温度传感器向控制板反馈的温度在零度以下时，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧继续制冷，上方的热端继续加热，形成温度差，让空气中的水分在散热片上凝结成霜，为避免散热片上凝结的霜太厚影响到散热片效率，散热片上的第一覆冰传感器向控制板发送结冰厚度信息，当到达一定结冰厚度后，散热片一侧的半导体制冷制热片组开始加热，进行融霜处理，融霜完成后，控制板控制半导体制冷制热片组的散热片一侧开始制冷，依次循环；融化的水会通过集水器的单向阀进入到集水箱，融化下来的水在收集箱内达到一定数量后，通过雾化器，雾化排除箱柜外，收集箱内还设有加热片，防止水在收集箱内结冰。