CN109713597A - 一种具有自动温控功能的节能配电柜系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动温控功能的节能配电柜系统，智能调控模块用于根据配电柜内部温度T1和配电柜外部环境温度T2计算出温差T，并根据温差T指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵动作，且根据配电柜内部温度T1与预设温度值的比较结果指令控制升温调节模块、降温调节模块和驱动模块动作。本发明根据配电柜内部温度和外界温度的差值来调整配电柜内部设置的六个循环气泵的工作状态，以结合配电柜内外部温度实时调整配电柜内部气体的循环模式，且根据配电柜内部的实际温度来选择温度调节模式，全面提高配电柜内温度调节的效果和效率，达到节能环保的目的。

Description

一种具有自动温控功能的节能配电柜系统

技术领域

本发明涉及智能配电柜控制系统技术领域，尤其涉及一种具有自动温控功能的节能配电柜系统。

背景技术

配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜，是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。现有的配电柜其大多只具备简单的电力控制功能，然而由于其需要不停的工作，其中各部分都会产生大量的热量，且厂房本身的生产过程中也会散发出大量的热量，我们在平时的生活和工作过程中，无论是机房还是厂房，能够明显的感觉到其室内的温度比其他地方的温度高，而无论是配电柜还是其他的电气设备，其常常会出现因温度过高造成设备停运或者故障，因而现有的配电柜的不能够满足企业的生产需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有自动温控功能的节能配电柜系统。

本发明提出的具有自动温控功能的节能配电柜系统，包括：

内温采集模块，用于采集配电柜内部温度T₁；

外温采集模块，用于采集配电柜外部环境温度T₂；

循环换气模块，包括分别设于配电柜内部四个侧壁上的第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵，以及，分别设于配电柜内顶壁和内底壁的第五循环气泵和第六循环气泵，第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵均用于实现配电柜内部的气体循环；

升温调节模块，用于对配电柜内部环境进行升温操作；

降温调节模块，用于对配电柜内部环境进行降温操作；

驱动模块，用于根据智能调控模块的指令驱动升温调节模块或降温调节模块移动至配电柜内不同位置；

智能调控模块，与内温采集模块、外温采集模块、循环换气模块、升温调节模块、降温调节模块和驱动模块通信连接；

智能调控模块用于根据配电柜内部温度T₁和配电柜外部环境温度T₂计算出温差T，并根据温差T指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵动作，且根据配电柜内部温度T₁与预设温度值的比较结果指令控制升温调节模块、降温调节模块和驱动模块动作。

优选地，所述智能调控模块内存储有第一温差T₀₁、第二温差T₀₂、第三温差T₀₃；

所述智能调控模块具体用于：

将温差T分别与第一温差T₀₁、第二温差T₀₂、第三温差T₀₃进行比较：

当T≥T₀₁时，智能调控模块指令控制第五循环气泵和第六循环气泵启动工作；

当T≥T₀₂时，智能调控模块指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵和第四循环气泵启动工作；

当T≥T₀₃时，智能调控模块指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵启动工作；

其中，T₀₁＜T₀₂＜T₀₃。

优选地，所述智能调控模块内存储有第一温度值T₁₁、第二温度值T₂₂、第三温度值T₃₃、第四温度值T₄₄，其中，T₁₁＜T₂₂，T₃₃＜T₄₄；

所述智能调控模块具体用于：

将配电柜内部温度T₁分别与第一温度值T₁₁、第二温度值T₂₂、第三温度值T₃₃、第四温度值T₄₄进行比较：

当T1≤T₁₁时，智能调控模块选择第一调温模式；

当T1≤T₂₂时，智能调控模块选择第二调温模式；

当T1≥T₃₃时，智能调控模块选择第三调温模式；

当T1≥T₄₄时，智能调控模块选择第四调温模式；

在第一调温模式下，升温调节模块启动工作且工作功率保持为P₁、驱动模块驱动升温调节模块移动至第三位置；

在第二调温模式下，升温调节模块启动工作且工作功率保持为P₂、驱动模块驱动升温调节模块移动至第二位置；

在第三调温模式下，降温调节模块启动工作且工作功率保持为P₃、驱动模块驱动降温调节模块移动至第二位置；

在第四调温模式下，降温调节模块启动工作且工作功率保持为P₄、驱动模块驱动降温调节模块移动至第一位置；

其中，P₁＞P₂，P₃＜P₄，第一位置、第二位置、第三位置自配电柜内顶壁至内底壁依次等间距设置。

优选地，所述内温采集模块包括多个温度采集单元，多个温度采集单元的安装位置均不相同。

优选地，所述多个温度采集单元中，任一个温度采集单元均包括多个温度传感器。

优选地，所述外温采集模块包括多个温度采集单元，多个温度采集单元的安装位置均不相同。

优选地，所述多个温度采集单元中，任一个温度采集单元均包括多个温度传感器。

本发明提出的具有自动温控功能的节能配电柜系统，从两个方面对配电柜的内部温度进行调节，第一个方面为：根据配电柜内部温度和外界温度的差值来调整配电柜内部设置的六个循环气泵的工作状态，以结合配电柜内外部温度实时调整配电柜内部气体的循环模式，一方面提高对配电柜内部温度环境的调节效果，另一方面通过针对性的调节气体的循环模式，达到了节能环保的目的；第二个方面为：根据配电柜内部的实际温度来选择温度调节模式，该温度调节模式又进一步分为温度调节力度和温度调节位置两个方面，不仅能根据温度值所处的不同温度区间来选择温度调节模块的工作功率，以期快速的将配电柜内的温度调节至适宜状态，防止水汽凝结、元器件损坏等异常情况的发生，而且能根据温度值所处的不同温度区间来选择温度调节的位置，根据热从下至上传递、冷从上至下传递的原理来加速配电柜内温度的调节进程，全面提高配电柜内温度调节的效果和效率，进一步达到节能环保的目的。

附图说明

图1为一种具有自动温控功能的节能配电柜系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种具有自动温控功能的节能配电柜系统。

参照图1，本发明提出的具有自动温控功能的节能配电柜系统，包括：

内温采集模块，用于采集配电柜内部温度T₁；

本实施方式中，所述内温采集模块包括多个温度采集单元，多个温度采集单元的安装位置均不相同；以从多个位置和多个角度对配电柜内部温度进行采集，不仅提高了温度采集过程的全面性，而且保证了温度采集结果的精度。

进一步的，所述多个温度采集单元中，任一个温度采集单元均包括多个温度传感器，通过增加每一个温度采集单元中温度传感器的个数来提高温度值采集的精确性，避免使用单个温度传感器进行温度采集时的产生较大的误差。

外温采集模块，用于采集配电柜外部环境温度T₂；

本实施方式中，所述外温采集模块包括多个温度采集单元，多个温度采集单元的安装位置均不相同，通过增加温度采集单元的数量来提高温度采集结果的精度，为后续过程中分析配电柜外部环境温度提供稳定有效的参考依据。

进一步地，所述多个温度采集单元中，任一个温度采集单元均包括多个温度传感器，多个温度传感器的设置位置均不相同，以从多个角度和多个位置来对环境温度进行采集，提高采集过程的全面性。

循环换气模块，包括分别设于配电柜内部四个侧壁上的第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵，以及，分别设于配电柜内顶壁和内底壁的第五循环气泵和第六循环气泵，第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵均用于实现配电柜内部的气体循环；

升温调节模块，用于对配电柜内部环境进行升温操作；

降温调节模块，用于对配电柜内部环境进行降温操作；

驱动模块，用于根据智能调控模块的指令驱动升温调节模块或降温调节模块移动至配电柜内不同位置；

智能调控模块，与内温采集模块、外温采集模块、循环换气模块、升温调节模块、降温调节模块和驱动模块通信连接；

智能调控模块用于根据配电柜内部温度T₁和配电柜外部环境温度T₂计算出温差T，并根据温差T指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵动作，且根据配电柜内部温度T1与预设温度值的比较结果指令控制升温调节模块、降温调节模块和驱动模块动作。

本实施方式中，所述智能调控模块内存储有第一温差T₀₁、第二温差T₀₂、第三温差T₀₃；

所述智能调控模块具体用于：

将温差T分别与第一温差T₀₁、第二温差T₀₂、第三温差T₀₃进行比较：

当T≥T₀₁时，表明配电柜内部温度与外界环境温度的差值较小，则配电柜内部不会因为内外温差过大而产生水汽等异常情况，出于节能考虑，此时无需大力度的通风模式，则智能调控模块指令控制第五循环气泵和第六循环气泵启动工作，利用少量的循环气泵工作来调节配电柜内部的气体环境；

当T≥T₀₂时，表明配电柜内部温度与外界环境温度之间有一定的温差，为避免通风力度较小无法改善配电柜内部的气体环境，则智能调控模块指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵和第四循环气泵启动工作，一方面通过增加工作的循环气泵的个数来保证配电柜内部环境的调节效果，另一方面通过改变气体循环的方式来全面带动配电柜内部的气体循环，提高调节效率和效果；

当T≥T₀₃时，表明配电柜内部温度与外界环境温度的差值较大，为避免上述差值进一步变大而使配电柜内部凝结水汽，则需要加大配电柜内部气体循环的力度，此时智能调控模块指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵启动工作；不仅通过增加循环气泵的个数来加大循环风量，而且同时启用垂直方向和水平反向的风循环模式，力争快速实现配电柜内部温度和外界温度的平衡，保证配电柜内部各元器件的稳定工作状态；

其中，T₀₁＜T₀₂＜T₀₃。

在进一步的实施例中，为避免第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵无法满足配电柜内部温度环境的调节需求，所述智能调控模块内存储有第一温度值T₁₁、第二温度值T₂₂、第三温度值T₃₃、第四温度值T₄₄，其中，T₁₁＜T₂₂，T₃₃＜T₄₄；

所述智能调控模块具体用于：

将配电柜内部温度T1分别与第一温度值T₁₁、第二温度值T₂₂、第三温度值T₃₃、第四温度值T₄₄进行比较：

当T₁≤T₁₁时，表明配电柜内部温度很低，则需要对其升温，智能调控模块选择第一调温模式；在第一调温模式下，升温调节模块启动工作且工作功率保持为P₁、驱动模块驱动升温调节模块移动至第三位置；

当T₁≤T₂₂时，表明配电柜内部温度较低，此时智能调控模块选择第二调温模式；在第二调温模式下，升温调节模块启动工作且工作功率保持为P₂、驱动模块驱动升温调节模块移动至第二位置；与上一种调温模式相比，升温调节模块采用了较低的工作功率，以避免能源的浪费，节能环保，而且升温调节模块的工作位置相对较高，是因为热具有从下往上传递的物理特性，所以选择在配电柜内部温度更低时降低升温调节模块的工作位置，以提高升温效果，提高升温效率，实现节能的目的；

当T₁≥T₃₃时，表明配电柜内部温度较高，则智能调控模块选择第三调温模式；在第三调温模式下，降温调节模块启动工作且工作功率保持为P₃、驱动模块驱动降温调节模块移动至第二位置；

当T₁≥T₄₄时，表明配电柜内部温度很高，为避免高温造成安全隐患，此时智能调控模块选择第四调温模式；在第四调温模式下，降温调节模块启动工作且工作功率保持为P₄、驱动模块驱动降温调节模块移动至第一位置；与上一种调温模式相比，采用了较大的工作功率以快速将配电柜内部温度环境调节至适宜范围之内，保证配电柜工作的安全性，而且降温调节模块的工作位置相对较高，因为冷具有自上向下传递的物理特性，因此此种设置方式能够进一步提高降温效果，进一步实现节能环保的目的；

其中，P₁＞P₂，P₃＜P₄，第一位置、第二位置、第三位置自配电柜内顶壁至内底壁依次等间距设置。

本实施方式提出的具有自动温控功能的节能配电柜系统，从两个方面对配电柜的内部温度进行调节，第一个方面为：根据配电柜内部温度和外界温度的差值来调整配电柜内部设置的六个循环气泵的工作状态，以结合配电柜内外部温度实时调整配电柜内部气体的循环模式，一方面提高对配电柜内部温度环境的调节效果，另一方面通过针对性的调节气体的循环模式，达到了节能环保的目的；第二个方面为：根据配电柜内部的实际温度来选择温度调节模式，该温度调节模式又进一步分为温度调节力度和温度调节位置两个方面，不仅能根据温度值所处的不同温度区间来选择温度调节模块的工作功率，以期快速的将配电柜内的温度调节至适宜状态，防止水汽凝结、元器件损坏等异常情况的发生，而且能根据温度值所处的不同温度区间来选择温度调节的位置，根据热从下至上传递、冷从上至下传递的原理来加速配电柜内温度的调节进程，全面提高配电柜内温度调节的效果和效率，进一步达到节能环保的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，包括：

内温采集模块，用于采集配电柜内部温度T₁；

外温采集模块，用于采集配电柜外部环境温度T₂；

循环换气模块，包括分别设于配电柜内部四个侧壁上的第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵，以及，分别设于配电柜内顶壁和内底壁的第五循环气泵和第六循环气泵，第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵均用于实现配电柜内部的气体循环；

升温调节模块，用于对配电柜内部环境进行升温操作；

降温调节模块，用于对配电柜内部环境进行降温操作；

驱动模块，用于根据智能调控模块的指令驱动升温调节模块或降温调节模块移动至配电柜内不同位置；

智能调控模块，与内温采集模块、外温采集模块、循环换气模块、升温调节模块、降温调节模块和驱动模块通信连接；

智能调控模块用于根据配电柜内部温度T₁和配电柜外部环境温度T₂计算出温差T，并根据温差T指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵动作，且根据配电柜内部温度T₁与预设温度值的比较结果指令控制升温调节模块、降温调节模块和驱动模块动作。

2.根据权利要求1所述的具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，所述智能调控模块内存储有第一温差T₀₁、第二温差T₀₂、第三温差T₀₃；

所述智能调控模块具体用于：

将温差T分别与第一温差T₀₁、第二温差T₀₂、第三温差T₀₃进行比较：

当T≥T₀₁时，智能调控模块指令控制第五循环气泵和第六循环气泵启动工作；

当T≥T₀₂时，智能调控模块指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵和第四循环气泵启动工作；

当T≥T₀₃时，智能调控模块指令控制第一循环气泵、第二循环气泵、第三循环气泵、第四循环气泵、第五循环气泵和第六循环气泵启动工作；其中，T₀₁＜T₀₂＜T₀₃。

3.根据权利要求1所述的具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，所述智能调控模块内存储有第一温度值T₁₁、第二温度值T₂₂、第三温度值T₃₃、第四温度值T₄₄，其中，T₁₁＜T₂₂，T₃₃＜T₄₄；

所述智能调控模块具体用于：

将配电柜内部温度T₁分别与第一温度值T₁₁、第二温度值T₂₂、第三温度值T₃₃、第四温度值T₄₄进行比较：

当T₁≤T₁₁时，智能调控模块选择第一调温模式；

当T₁≤T₂₂时，智能调控模块选择第二调温模式；

当T₁≥T₃₃时，智能调控模块选择第三调温模式；

当T₁≥T₄₄时，智能调控模块选择第四调温模式；

在第一调温模式下，升温调节模块启动工作且工作功率保持为P₁、驱动模块驱动升温调节模块移动至第三位置；

在第二调温模式下，升温调节模块启动工作且工作功率保持为P₂、驱动模块驱动升温调节模块移动至第二位置；

在第三调温模式下，降温调节模块启动工作且工作功率保持为P₃、驱动模块驱动降温调节模块移动至第二位置；

在第四调温模式下，降温调节模块启动工作且工作功率保持为P₄、驱动模块驱动降温调节模块移动至第一位置；

其中，P₁＞P₂，P₃＜P₄，第一位置、第二位置、第三位置自配电柜内顶壁至内底壁依次等间距设置。

4.根据权利要求1所述的具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，所述内温采集模块包括多个温度采集单元，多个温度采集单元的安装位置均不相同。

5.根据权利要求4所述的具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，所述多个温度采集单元中，任一个温度采集单元均包括多个温度传感器。

6.根据权利要求1所述的具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，所述外温采集模块包括多个温度采集单元，多个温度采集单元的安装位置均不相同。

7.根据权利要求6所述的具有自动温控功能的节能配电柜系统，其特征在于，所述多个温度采集单元中，任一个温度采集单元均包括多个温度传感器。