CN111064084A - 一种节能型防冻配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型防冻配电柜，它包括底座、箱体、滑轨、箱门、密封条、温控器、太阳能集热器、太阳跟踪装置、热循环风扇、循环泵、内嵌式控制面板、温控开关、门锁、水箱、热循环管路、保温材料。箱体和箱门内设有夹层，夹层内设有热循环管路，其内部循环介质水来源于水箱，经过顶部和侧面设置的太阳能集热器加热后在整个管路内通过循环泵的带动下循环，对整个箱体进行加热。内部设有循环风扇和温控装置，并与箱门上的控制开关和控制面板连接，箱门周边设有密封条。当外部天气寒冷温度过低时，温控装置能根据周围环境和内部温度控制循环装置进行热循环，保证箱体和箱门不会结冻，箱内电气元件不会造成的损坏。

Description

一种节能型防冻配电柜

技术领域

本发明涉及电力系统一种配电柜，更具体地说，它涉及一种适合在严寒气候下使用的节能型防冻配电柜。

背景技术

目前，市场上的配电柜一般包括箱体和箱门，多为单层结构。这种配电柜在常温的环境中能够正常使用，但在严寒季节或北方地区的室外使用，受雨雪影响，外部及柜门周边极易结冰，造成开不开门，甚至造成柜体冻裂，内部电气元件损坏等严重后果。

近年来，也出现了将箱体做成夹间，内部装上导热液利用浸在导热液中的加热元件加热实现提高箱体温度的防冻技术，但由于其耗能较大，运行成本较高，而且对箱体夹层结构的密封性要求较高，一旦出现渗漏可能造成危险后果。

设计出一种即安全，又节能环保，能够在严寒气候下正常使用的防冻配电箱是该领域要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种能够在严寒气候下正常使用安全、环保节能的防冻配电箱。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种节能型防冻配电柜，包括底座、箱体底板、滑轨、箱体侧板、门、密封条、温控器、箱体顶板、顶部太阳能集热器、太阳跟踪装置、侧面太阳能集热器、热循环风扇、循环泵、内嵌式控制面板、温控开关、门锁、水箱、箱体背板、热循环管路、保温棉，所述的底座为钣金框架结构，固定安装在地面上，箱体底板、箱体侧板、箱体顶板、箱体背板共同组装成一个开口的箱体，其底面固定安装在底座上，箱体前面设有一个与箱体侧板铰接可以开关的门，所述的箱体底板、箱体侧板、箱体顶板、箱体背板、门均为中空钣金结构，其内腔中间分别设置有一组热循环管路，管路外部包裹着一层保温棉，管路的进口与水箱连通，出口与顶部太阳能集热器和侧面太阳能集热器接口连通，水箱固定安装在箱体背板的外壁上，管路及水箱内的循环介质为水，在左侧箱体侧板的和箱体背板的内表面分别固定安装有一个热循环风扇，用于箱内空气热循环，在左侧箱体侧板的内表面还固定安装有一台循环泵，其进口和出口分别与热循环管路连通，用于加速内部介质的热循环，在左侧箱体侧板的内表面固定安装有一台温控器，用于感应箱体内部温度，滑轨固定安装在箱体背板的内表面，用于固定电气控制元件，太阳跟踪装置的下平面固定安装在箱体顶板的上平面上。

进一步的，顶部和侧面的太阳能集热器上包括支架、壳体、透明盖板、隔热层、吸热板、排气孔，壳体为一金属冲压而成的框架结构，支架固定安装在壳体底面上，壳体的内腔安装有吸热板，吸热板的表面涂有特殊吸热材料，吸热板上面布置有排管，以水作为循环介质，排管进出口分别与箱体内的循环管路连通，在吸热板的外面覆盖包裹着一层隔热层，在最外层固定安装着透明盖板。

进一步的，所述的太阳跟踪装置上包括底板、支板、调整座、联接座、固定架、跟踪仪，支板共两件，固定安装在底板的上平面上，调整座与联接座通过螺钉固定安装在联接座底面上，调整座通过销轴与支板铰接安装，调整座能够绕着销轴上下转动，调整座的侧面圆周方向有刻度标识，固定架固定安装在底板的上平面上，固定架的侧面上固定安装着跟踪仪。

进一步的，所述的门的内侧与箱体接触的周边固定安装着一圈密封条，实现门的边沿与箱体的接合部位的密封连接。

进一步的，所述的门的外表面上设置有把手式门锁，上端设有温控开关，温控开关与温控器采用导线联接，实现内部和门口处多点测温。

进一步的，所述的内嵌式控制面板为控制面板。

进一步的，所述的透明盖板是一种半透明材料。

进一步的，所述的底板为一刚性底座，其中心部位为一保水平旋转的方向刻度盘。

与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）不同以往的单层配电箱的结构，采用双层内腔辅助加热结构，可以在严寒条件正常使用；（2）用节能、环保的太阳能对箱体进行辅助加热，代替了电辅热和其它加热方式，更节能、环保；（3）该装置具有太阳跟踪功能，让热效更持久；（4）箱体密封性好，箱内设有热循环和自动温控装置保证箱内温度恒定，能够有效解决配电箱在严寒条件无法正常使用的难题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的内部示意图。

图3是本发明的背面示意图。

图4是本发明的剖视结构示意图。

图5是本发明的太阳能集热器结构示意图。

图6是本发明的太阳跟踪装置结构示意图。

1-底座；2-箱体底板；3-滑轨；4-箱体侧板；5-门；6-密封条；7-温控器；8-箱体顶板；9-顶部太阳能集热器；10-太阳跟踪装置；11-侧面太阳能集热器；12-热循环风扇；13-循环泵；14-内嵌式控制面板；15-温控开关；16-门锁；17-水箱；18-箱体背板；19-热循环管路；20-保温棉；101-支架；102-壳体；103-透明盖板；104-隔热层；105-吸热板；106-排气孔；201-底板；202-支板；203-调整座；204-联接座；205-固定架；206-跟踪仪。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1、2、3、4所示的一种节能型防冻配电柜，包括底座1、箱体底板2、滑轨3、箱体侧板4、门5、密封条6、温控器7、箱体顶板8、顶部太阳能集热器9、太阳跟踪装置10、侧面太阳能集热器11、热循环风扇12、循环泵13、内嵌式控制面板14、温控开关15、门锁16、水箱17、箱体背板18、热循环管路19、保温棉20，底座1为钣金框架结构，固定安装在地面上，箱体底板2、箱体侧板4、箱体顶板8、箱体背板18共同组装成一个开口的箱体，其底面固定安装在底座1上，箱体前面设有一个与箱体侧板4铰接可以开关的门5，所述的箱体底板2、箱体侧板4、箱体顶板8、箱体背板18、门5均为中空钣金结构，其内腔中间分别设置有一组热循环管路19，管路外部包裹着一层保温棉20，管路的进口与水箱17连通，出口与顶部太阳能集热器9和侧面太阳能集热器11接口连通，水箱17固定安装在箱体背板18的外壁上，管路及水箱17内的循环介质为水，在左侧箱体侧板4的和箱体背板18的内表面分别固定安装有一个热循环风扇12，用于箱内空气热循环，在左侧箱体侧板4的内表面还固定安装有一台循环泵13，其进口和出口分别与热循环管路19连通，用于加速内部介质的热循环，在左侧箱体侧板4的内表面固定安装有一台温控器7，用于感应箱体内部温度，滑轨3固定安装在箱体背板18的内表面，用于固定电气控制元件，太阳跟踪装置10的下平面固定安装在箱体顶板8的上平面上，门5的内侧与箱体接触的周边固定安装着一圈密封条6，实现门5的边沿与箱体的接合部位的密封连接，门5的外表面上设置有把手式门锁16，上端设有温控开关15，温控开关15与温控器7采用导线联接，实现内部和门5口处多点测温，内嵌式控制面板14为控制面板，可显示内部温度及元件的工作状态，可以手动和自动不同控制形式。

太阳能集热器的基本工作原理是当阳光透过透明盖板103照射到表面涂有吸收层的吸热体105上，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向吸热板上流体通道中的介质水，水在流体通道中被太阳能所加热，并蓄入水箱17中待用。

如图5所示，顶部和侧面的太阳能集热器上包括支架101、壳体102、透明盖板103、隔热层104、吸热板105、排气孔106，壳体102为一金属冲压而成的框架结构，支架101固定安装在壳体102底面上，是整个太阳能集热板的安装固定组件，壳体102的内腔安装有吸热板105，吸热板105的表面涂有特殊吸热材料，是集热的主要原件，将吸收的太阳辐射能转变为热能，吸热板105上面布置有排管，以水作为循环介质，排管进出口分别与箱体内的循环管路连通，在吸热板105的外面覆盖包裹着一层隔热层104，隔热层104可以抑制吸热板105通过传导向周围环境散热，进一步减少温度的散失，在最外层固定安装着透明盖板103，透明盖板103是一种半透明材料，透过太阳辐射，使其投射在吸热板105上，并形成温室效应，阻止吸热板105在温度升高后通过对流和辐射向周围环境散热，同时保护吸热板105，使其不受灰尘及雨雪的侵蚀。

太阳跟踪装置的基本工作原理是利用跟踪定位技术在正常天气情况系统会发出一个快速跟踪指令，使跟踪仪在完成信号采集处理后，精确跟踪对准太阳。当日落后，系统会自动进入休眠状态，并自动回归到太阳升起的方位。第二天再自动进入新一轮的运转。当环境风速或降水等因素不适宜系统工作时，跟踪仪会自动停止工作，进入保护状态，以避免系统遭到破坏。

如图6所示，太阳跟踪装置10上包括底板201、支板202、调整座203、联接座204、固定架205、跟踪仪206，底板201为一刚性底座1，其中心部位为一保水平旋转的方向刻度盘，支板202共两件，固定安装在底板201的上平面上，调整座203与联接座204通过螺钉固定安装在联接座204底面上，调整座203通过销轴与支板202铰接安装，调整座203能够绕着销轴上下转动，调整座203的侧面圆周方向有刻度标识，固定架205固定安装在底板201的上平面上，固定架205的侧面上固定安装着跟踪仪206，用于跟踪太阳的运动方向，同时控制底板201上转盘和联接座204的转动角度，实现太阳能集热板随时正对太阳，始终让太光直射在太阳能集热板上。

本发明的整体工作原理：安装在该配电柜外侧的顶部太阳能集热器9和侧面太阳能集热器11在吸收太阳能的情况下始终处理热能转换状态，将加热的水并蓄入水箱17中备用，当温控器7感应到周边和内部温度低于设定值时便会使用温控开关15闭合，内部循环泵13启动，加速水箱17内的水和箱壁内管路19里水的循环，使用太阳能集热器9、11内的热水进入箱壁内管路，对箱体进行整理体热传导，在内部风扇12的作用下，使用箱内温度达到一致，当达到设定温度值时，温控器7发出信号断开温控开关15，停止循环泵13的工作。如此反复，保证箱表和内部的适当温度恒定，保证箱体和箱门不会产生积雪或结冻，达到正常的维护和检修，避免箱内电气元件因温度过低造成损坏的目的。

Claims (8)

1.一种节能型防冻配电柜，包括底座（1）、箱体底板（2）、滑轨（3）、箱体侧板（4）、门（5）、密封条（6）、温控器（7）、箱体顶板（8）、顶部太阳能集热器（9）、太阳跟踪装置（10）、侧面太阳能集热器（11）、热循环风扇（12）、循环泵（13）、内嵌式控制面板（14）、温控开关（15）、门锁（16）、水箱（17）、箱体背板（18）、热循环管路（19）、保温棉（20），其特征在于：所述的底座（1）为钣金框架结构，固定安装在地面上，箱体底板（2）、箱体侧板（4）、箱体顶板（8）、箱体背板（18）共同组装成一个开口的箱体，其底面固定安装在底座（1）上，箱体前面设有一个与箱体侧板（4）铰接可以开关的门（5），所述的箱体底板（2）、箱体侧板（4）、箱体顶板（8）、箱体背板（18）、门（5）均为中空钣金结构，其内腔中间分别设置有一组热循环管路（19），管路外部包裹着一层保温棉（20），管路的进口与水箱（17）连通，出口与顶部太阳能集热器（9）和侧面太阳能集热器（11）接口连通，水箱（17）固定安装在箱体背板（18）的外壁上，管路及水箱（17）内的循环介质为水，在左侧箱体侧板（4）的和箱体背板（18）的内表面分别固定安装有一个热循环风扇（12），用于箱内空气热循环，在左侧箱体侧板（4）的内表面还固定安装有一台循环泵（13），其进口和出口分别与热循环管路（19）连通，用于加速内部介质的热循环，在左侧箱体侧板（4）的内表面固定安装有一台温控器（777），用于感应箱体内部温度，滑轨（3）固定安装在箱体背板（18）的内表面，用于固定电气控制元件，太阳跟踪装置（10）的下平面固定安装在箱体顶板（8）的上平面上。

2.如权利要求1所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：顶部和侧面的太阳能集热器上包括支架（101）、壳体（102）、透明盖板（103）、隔热层（104）、吸热板（105）、排气孔（106），壳体（102）为一金属冲压而成的框架结构，支架（101）固定安装在壳体（102）底面上，壳体（102）的内腔安装有吸热板（105），吸热板（105）的表面涂有特殊吸热材料，吸热板（105）上面布置有排管，以水作为循环介质，排管进出口分别与箱体内的循环管路连通，在吸热板（105）的外面覆盖包裹着一层隔热层（104），在最外层固定安装着透明盖板（103）。

3.如权利要求1所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：所述的太阳跟踪装置（10）上包括底板（201）、支板（202）、调整座（203）、联接座204、固定架（205）、跟踪仪（206），支板（202）共两件，固定安装在底板201的上平面上，调整座（203）与联接座（204）通过螺钉固定安装在联接座（204）底面上，调整座（203）通过销轴与支板（202）铰接安装，调整座（203）能够绕着销轴上下转动，调整座（203）的侧面圆周方向有刻度标识，固定架（205）固定安装在底板（201）的上平面上，固定架（205）的侧面上固定安装着跟踪仪（206）。

4.如权利要求1所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：所述的门（5）的内侧与箱体接触的周边固定安装着一圈密封条（6），实现门（5）的边沿与箱体的接合部位的密封连接。

5.如权利要求1所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：所述的门（5）的外表面上设置有把手式门锁（16），上端设有温控开关（15），温控开关（15）与温控器（7）采用导线联接，实现内部和门（5）口处多点测温。

6.如权利要求1所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：所述的内嵌式控制面板（14）为控制面板。

7.如权利要求2所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：所述的透明盖板（103）是一种半透明材料。

8.如权利要求3所述的一种节能型防冻配电柜，其特征在于：所述的底板（201）为一刚性底座（1），其中心部位为一保水平旋转的方向刻度盘。

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