CN109887721A - 变压器热量回收装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变压器热量回收装置及设备，属于变压器技术领域，变压器热量回收装置包括保护罩、进气扇和排气管，保护罩的底部设置有进气孔，保护罩的顶部设有排气孔；进气扇设置在保护罩的外侧，用于通过进气孔向保护罩内吹送空气；排气管的一端与排气孔连接，排气管的另一端连通设置有换热器。本发明提供的变压器热量回收装置，通过进气扇向保护罩吹送空气将保护罩内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管引流至换热器内进行换热，使热量储存在换热器内备用，从而实现变压器热量的回收，避免了以往直接排到外界造成的浪费问题，有很大的经济效益。

Description

变压器热量回收装置及设备

技术领域

本发明属于变压器技术领域，更具体地说，是涉及一种变压器热量回收装置及设备。

背景技术

变压器在工作过程中会产生大量的热量，其中变压器铁芯温度最高可达100℃以上。高温会使变压器内部的绝缘材料软化，使铜芯裸露，一旦超过变压器的温升极限，会严重影响变压器的正常工作，造成安全隐患，甚至会导致供电中断、引发火灾，造成不可挽回的损失。

为了降温，目前多采用油冷或者风冷等降温措施，但现有的降温方法都是直接将变压器产生的热量散发到外界流失了，造成能源的浪费，不符合可持续发展的理念。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器热量回收装置及设备，以解决现有技术中存在的变压器热量无法充分利用的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种变压器热量回收装置，包括：

保护罩，用于放置变压器，所述保护罩的底部设置有进气孔，所述保护罩的顶部设有排气孔；

进气扇，设置在所述保护罩的外侧，用于通过所述进气孔向所述保护罩内吹送空气；

排气管，所述排气管的一端与所述排气孔连接，所述排气管的另一端连通设置有换热器。

进一步地，所述变压器热量回收装置还包括：

温差发电片，所述温差发电片的热端与所述换热器连接，所述温差发电片的冷端设有散热片，所述温差发电片的正极与所述进气扇的电源正极输入端电连接，所述温差发电片的负极与所述进气扇的电源负极输入端电连接，所述温差发电片将从所述换热器获取的热能转换为电能并输出给所述进气扇。

进一步地，所述保护罩的内侧还设有冷却组件。

进一步地，所述冷却组件包括：

冷凝器，设置在所述保护罩的内部；

进水管道，所述进水管道的一端与所述冷凝器的一端连通；

出水管道，所述出水管道的一端与所述冷凝器的另一端连通，所述进水管道的另一端和所述出水管道的另一端分别与所述换热器连通设置。

进一步地，所述进气孔处设有用于阻挡异物的隔网。

进一步地，所述保护罩的一侧转动连接有开关门。

进一步地，所述开关门通过插销与所述保护罩固定连接。

进一步地，所述开关门的内侧可拆卸连接有除湿器。

进一步地，所述除湿器的内部设置有吸湿性材料。

进一步地，所述排气管的外壁设有防腐层。

本发明提供的变压器热量回收装置的有益效果在于：相比于现有技术，本发明提供的变压器热量回收装置，保护罩上分别设有向保护罩内吹送空气的进气扇和与换热器连通的排气管，通过进气扇向保护罩吹送空气将保护罩内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管引流至换热器内进行换热，使热量储存在换热器内备用，从而实现变压器热量的回收，避免了以往直接排到外界造成的浪费问题，有很大的经济效益。

本发明还提供一种变压器热量回收设备，包括前述任一的变压器热量回收装置。

本发明提供的变压器热量回收设备的有益效果在于：相比于现有技术，本发明提供的变压器热量回收设备，保护罩上分别设有向保护罩内吹送空气的进气扇和与换热器连通的排气管，通过进气扇向保护罩吹送空气将保护罩内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管引流至换热器内进行换热，使热量储存在换热器内备用，从而实现变压器热量的回收，避免了以往直接排到外界造成的浪费问题，有很大的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的变压器热量回收装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的变压器热量回收装置的冷却组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的变压器热量回收装置的开关门的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-保护罩；2-进气扇；3-排气管；4-换热器；5-冷却组件；51-冷凝器；52-进水管道；53-出水管道；6-隔网；7-开关门；71-插销；72-除湿器；8-温差发电片；81-散热片。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1，现对本发明提供的变压器热量回收装置进行说明。变压器热量回收装置包括保护罩1、进气扇2和排气管3，保护罩1用于放置变压器，保护罩1的底部设置有进气孔，保护罩1的顶部设有排气孔；进气扇2设置在保护罩1的外侧，用于通过进气孔向保护罩1内吹送空气；排气管3的一端与排气孔连接，排气管3的另一端连通设置有换热器4。换热器4的内部设有用于吸收热量的换热介质，换热介质可以是锅炉给水、锅炉补水、或者热用户的采暖循环水，热泵系统的热源水等等，这样既降低了变压器的温度，又实现了热量利用。

本发明提供的变压器热量回收装置，与现有技术相比，保护罩1上分别设有向保护罩1内吹送空气的进气扇2和与换热器4连通的排气管3，通过进气扇2向保护罩1吹送空气将保护罩1内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管3引流至换热器4内进行换热，使热量储存在换热器4内备用，从而实现变压器热量的回收，避免了以往直接排到外界造成的浪费问题，有很大的经济效益。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，变压器热量回收装置还包括温差发电片8，温差发电片8的热端与换热器4连接，温差发电片8的冷端设有散热片81，温差发电片8的正极与进气扇2的电源正极输入端电连接，温差发电片8的负极与进气扇2的电源负极输入端电连接，温差发电片8将从换热器4获取的热能转换为电能并输出给进气扇2。可选地，温差发电片8为半导体温差发电片，目前大批量生产的半导体温差发电片在温差为60度时，即可达到5％-8％的发电效率，且半导体温差发电片的温差发电最高效率可达到15％。目前市场上的一种半导体温差发电片的参数为：40mm*40mm*4mm，若该半导体温差发电片的两面温差为60度，则该产品可输出电压为3.5V，输出电流为3-5A，而目前市场上可以找到工作电压小于3.5V，工作电流小于3-5A的进气扇。

在一个实施例中，变压器热量回收装置还包括蓄电池，该蓄电池与温差发电片8连接，用于储存电能，蓄电池在与进气扇2连接，温差发电片转化的电能先存储于蓄电池内再向进气扇2供电，保证进气扇2电流的稳定性。蓄电池还可连接照明装置，当夜晚变压器断电时可以方便检修。

温差发电片的发电功率与温差成正比，因此，当保护罩1内的温度越高，温差发电片的输出功率越大，则进气扇2转速也得以提升。可见，本发明中无需再给进气扇设计并安装控制电路，进气扇2的供电系统简单，不会出现过压过流的问题，具有很高的可靠性。此外，还可以在排气管3靠近保护罩1的排气孔的位置设置温差发电片。由于排气管3靠近保护罩1的排气孔的位置具有较高的温度，产生的电能可以单独储存在电池里。

散热片81的散热能力与散热片的表面积成正比，因此为了增大温差发电片的冷端与热端的温差，可以选择较大的散热片能够完全覆盖温差发电片。此外，本发明提供的变压器热量回收装置，采用温差发电片将热能转换为电能并输送给进气扇，无需再额外提供电源，能充分利用能源，避免了能源的浪费，符合可持续发展的理念。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，参阅图1及图2，保护罩1的内侧还设有冷却组件5。在进气扇2的基础上增加冷却组件5来加快变压器的降温速度，防止变压器温升过快造成故障。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，参阅图2，冷却组件5包括冷凝器51、进水管道52和出水管道53，冷凝器51设置在保护罩1的内部；进水管道52的一端与冷凝器51的一端连通；出水管道53的一端与冷凝器51的另一端连通，进水管道52的另一端和出水管道53的另一端分别与换热器4连通设置。一方面，通过冷凝器51可以吸收保护罩1内的热量降低变压器的温度，另一方面，出水管道53与换热器4连通，可以将热量储存在换热器4内，实现变压器热量的双重回收。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，参阅图1，进气孔处设有用于阻挡异物的隔网6，用于防止小动物进入保护罩1内破坏变压器。可选地，隔网6为设有多个长条孔的不锈钢板。变压器多位于郊外等场所，为了避免小动物对设备造成破坏，特别设置隔网6。可选地，隔网设置为双层结构，通过螺栓连接或者焊接在保护罩1上。同时还可以在隔网6上涂有一层油漆，减缓其腐蚀速度。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，参阅图1，保护罩1的一侧转动连接有开关门7。设置开关门7可以方便查看保护罩1内的变压器状况。在高温时刻，变压器短时间内会产生很大的热量，有时一些监控设备会失效，此时工作人员可通过打开开关门7观察变压器的工作状况，当变压器遇到故障时，还可以很方便地对变压器进行检修、拆装。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，参阅图1，开关门7通过插销71与保护罩1固定连接。采用插销71的方式固定，有利于紧急状态时快速打开开关门7。在遇到夏季等高温天气多的季节，变压器短时间内会产生很大的热量，有时上述散热措施不足以降低变压器的温度，此时可通过打开开关门7，这样可以避免一些可能发生的火灾事故。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，参阅图3，开关门7的内侧可拆卸连接有除湿器72。除湿器72可以是现有的工业用除湿机，保证保护罩1内空气的干燥，防止水气凝露造成安全隐患。除湿器72设置在开关门7上，方便更换。本发明中通过进气扇向保护罩吹送空气将保护罩内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管引流至换热器内进行换热，使热量储存在换热器内备用，同时通过除湿器72完成对保护罩1内空气的干燥，保证进入换热器4时空气的干燥度，避免了水汽在换热器4的积存，有利于延长换热器4的使用寿命。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，除湿器72的内部设置有吸湿性材料。吸湿性材料可以选用固体吸湿剂，例如硅胶和氯化钙，利用其表面积很大的多孔物质，在表面吸附和毛细管凝结下吸收空气的水分。由于固体吸湿剂表面的水蒸汽压力低于空气中水蒸汽压力，从而吸收空气中的水分，达到空气除湿的目的。

作为本发明提供的变压器热量回收装置的一种具体实施方式，排气管3的外壁设有防腐层。防腐层可以是涂在排气管3外表面的一层油漆，主要解决外界对排气管3的腐蚀问题，可以对排气管3起到较好的保护作用。此外，还可以在排气管3外壁包裹一层隔热膜以实现物理隔热，最大限度减少传递过程中的热量流失。

本发明中的变压器热量回收装置无需给进气扇设计并安装控制电路即可实现自动控制，同时在排气管3靠近保护罩1的排气孔的位置设置温差发电片，由于排气管3靠近保护罩1的排气孔的位置具有较高的温度，产生的电能可以单独储存在电池里。

本发明还提供一种变压器热量回收设备，包括前述任一的变压器热量回收装置。具体包括保护罩1、进气扇2和排气管3，保护罩1用于放置变压器，保护罩1的底部设置有进气孔，保护罩1的顶部设有排气孔；进气扇2设置在保护罩1的外侧，用于通过进气孔向保护罩1内吹送空气；排气管3的一端与排气孔连接，排气管3的另一端连通设置有换热器4。换热器4的内部设有用于吸收热量的换热介质，换热介质可以是锅炉给水、锅炉补水、或者热用户的采暖循环水，热泵系统的热源水等等，这样既降低了变压器的温度，又实现了热量利用。

本发明提供的变压器热量回收设备，与现有技术相比，保护罩1上分别设有向保护罩1内吹送空气的进气扇2和与换热器4连通的排气管3，通过进气扇2向保护罩1吹送空气将保护罩1内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管3引流至换热器4内进行换热，使热量储存在换热器4内备用，从而实现变压器热量的回收，避免了以往直接排到外界造成的浪费问题，有很大的经济效益。本发明提供的变压器热量回收设备，通过在保护罩上分别设置向保护罩内吹送空气的进气扇和与换热器连通的排气管，通过进气扇向保护罩吹送空气将保护罩内变压器产生热量挤压出去，然后通过排气管引流至换热器内进行换热，使热量储存在换热器内备用，从而实现变压器热量的回收。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.变压器热量回收装置，其特征在于，包括：

保护罩，用于放置变压器，所述保护罩的底部设置有进气孔，所述保护罩的顶部设有排气孔；

进气扇，设置在所述保护罩的外侧，用于通过所述进气孔向所述保护罩内吹送空气；

排气管，所述排气管的一端与所述排气孔连接，所述排气管的另一端连通设置有换热器。

2.如权利要求1所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述变压器热量回收装置还包括：

温差发电片，所述温差发电片的热端与所述换热器连接，所述温差发电片的冷端设有散热片，所述温差发电片的正极与所述进气扇的电源正极输入端电连接，所述温差发电片的负极与所述进气扇的电源负极输入端电连接，所述温差发电片将从所述换热器获取的热能转换为电能并输出给所述进气扇。

3.如权利要求1所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述保护罩的内侧还设有冷却组件。

4.如权利要求3所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述冷却组件包括：

冷凝器，设置在所述保护罩的内部；

进水管道，所述进水管道的一端与所述冷凝器的一端连通；

出水管道，所述出水管道的一端与所述冷凝器的另一端连通，所述进水管道的另一端和所述出水管道的另一端分别与所述换热器连通设置。

5.如权利要求1所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述进气孔处设有用于阻挡异物的隔网。

6.如权利要求1所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述保护罩的一侧转动连接有开关门。

7.如权利要求6所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述开关门通过插销与所述保护罩固定连接。

8.如权利要求6所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述开关门的内侧可拆卸连接有除湿器。

9.如权利要求8所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述除湿器的内部设置有吸湿性材料。

10.如权利要求1所述的变压器热量回收装置，其特征在于，所述排气管的外壁设有防腐层。

11.变压器热量回收设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的变压器热量回收装置。