CN202160070U - 风力发电机的被动式冷却系统 - Google Patents
风力发电机的被动式冷却系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202160070U CN202160070U CN2011202616630U CN201120261663U CN202160070U CN 202160070 U CN202160070 U CN 202160070U CN 2011202616630 U CN2011202616630 U CN 2011202616630U CN 201120261663 U CN201120261663 U CN 201120261663U CN 202160070 U CN202160070 U CN 202160070U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiator
- wind
- cooling system
- generator
- passive cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本实用新型是有关于一种风力发电机的被动式冷却系统，包括：设置在风力发电机机舱外部的散热器；位于机舱内部、途径发电机和变流器附近、并与散热器连接的封闭式冷却回路；位于冷却回路内部的冷却液；以及驱动冷却液流动的循环泵。本实用新型采用被动式冷却技术，利用全封闭或至少部分封闭的冷却回路将热量从机舱内部释放到外部环境中，无需风扇，并可有效降低风力发电机的热损耗，并提高风机的整体效率，更适于广泛推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机的冷却系统，特别是涉及一种风力发电机的被动式冷却系统。
背景技术
在无齿轮箱设计的直驱永磁风机中，主要的热损耗来自发电机、风机变流器、以及并机舱(机器头部)内部的主要驱动部件，各部件产生的热损耗列表如下：
| 元件 | 安装位置 | 近似热效应[kW] |
| 发电机(定子和转子) | 机舱 | 449 |
| 变流器 | 机舱 | 187 |
| 总和 | 636 |
现有的风机冷却系统均采用主动冷却技术，通过风扇产生的强制气流来降温。
上述现有的风力发电机冷却系统，虽可起到较好的冷却效果，但是主动冷却技术会降低这个风机的总效率，因而未能达到最佳的使用效果，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可有效降低风力发电机热损耗的新型结构的风力发电机的被动式冷却系统，实属当前本领域的重要改进目标之一。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种风力发电机的被动式冷却系统，使其可有效降低风力发电机热损耗，并克服现有的风力发电机的主动式冷却系统的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型一种风力发电机的被动式冷却系统，包括：设置在风力发电机机舱外部的散热器；位于机舱内部、途径发电机和变流器附近、并与散热器连接的封闭式冷却回路；位于冷却回路内部的冷却液；以及驱动冷却液流动的循环泵。
作为本实用新型的一种改进，还包括控制系统，并在发电机和变流器上设置温度传感器，在冷却回路上设置温度传感器和流量传感器，上述温度传感器、流量传感器均与控制系统通信连接。
所述的散热器为多个散热器串联组成。
所述的冷却回路为两条或两条以上，分别盘绕于发电机和各变流器的附近。
所述的每条冷却回路均连接有一个或一个以上散热器。
所述的散热器安装在风力发电机的机舱顶部、侧面或挡盖处。
所述的散热器为液冷或空冷散热器。
所述的散热器采用不锈钢或铝材质，循环泵、冷却回路采用不锈钢或塑料材质。
采用这样的结构后，本实用新型采用被动式冷却技术，利用全封闭或至少部分封闭的冷却回路将热量从机舱内部释放到外部环境中，无需风扇，并可有效降低风力发电机的热损耗，并提高风机的整体效率，更适于广泛推广使用。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型风力发电机的被动式冷却系统的冷却回路示意图。
图2是本实用新型风力发电机的被动式冷却系统的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1、图2所示，本实用新型风力发电机的被动式冷却系统包括散热器3、冷却回路、冷却液和循环泵2。
其中，散热器3可采用液冷或空冷散热器，设置在风力发电机机舱外部，例如安装在风力发电机的机舱顶部、侧面或挡盖处，用于冷却系统内部的冷却液。较佳的，可以如图所示，采用多个散热器2串联散热，以进一步增强散热效果。
冷却回路采用封闭式管路，内部填充冷却液，位于机舱内部，途径发电机1和变流器4附近，并与散热器3连接。
较佳的，如图所示，冷却回路为两条或两条以上，分别盘绕于发电机1和各变流器4的附近，并在每条冷却回路均连接有散热器3，以单独冷却发电机1和变流器4。
循环泵2设置在冷却回路上，用于驱动冷却液流动。
此外，还可为本实用新型冷却系统外接一控制系统，并在发电机和变流器上设置温度传感器，在冷却回路上设置温度传感器和流量传感器，上述传感器均将采集到的信号发送到控制系统，以便统一监测和调控。
工作时，发电机和变流器产生的热量，由冷却液(由泵强制输送)传递到机舱外部的散热器。图中箭头10所示为气流方向，在散热器中，冷却液被自然气流冷却，温度降低，再流经发电机和变流器进行新的冷却循环。
本实用新型风力发电机的被动式冷却系统，是一个集成了冷却液、循环泵和散热器的闭环系统，无需使用耗能的部件，利用周围空气的自然流动和风速，以自然方式冷却部件，一般而言，冷却能力随风速的升高而非线性增加。
以1.1m2的散热器为例来说，其机芯高度1000mm、宽度1100mm、深度82mm，频率为50Hz，电压400Δ/690Y V，极数为6，电机输出功率为3kW，液体采用50％的水混合50％的乙二醇，液体流量150L/min，制冷量3.33kW/℃，实际制冷量为63kW，降压基质220Pa，进水口温度为59.5℃，出水口温度为52.6℃，空速为4.6m/s，进气口温度为40℃，出气口温度为51.4℃。
电机系统的进水口温度为57℃，出水口温度为50℃，进气口温度为40℃，出气口温度为48℃。
变流器系统的进水口温度为70℃，出水口温度为50℃，进气口温度为40℃，出气口温度为48℃。
根据散热器热量转换公式得到U×F×A，其中对数指温差ΔT_ln＝ΔT1-ΔT2/in(ΔT1/ΔT2)，从而可以根据上表输入
计算出结果：
ΔT_1＝12.6℃，
ΔT_2＝8.1℃，
ΔT_ln＝10.2℃，
利用上述结果，并输入电机、变流器的温度数据，就可以计算出本专利的散热器的制冷量
发电机散热器的计算：
ΔT_1＝10.0℃，
ΔT_2＝9.0℃，
ΔT_ln＝9.5℃，
因此除去该电机必要的热损耗449kW，我们需要449/58，7-8台1.1m2的散热器，总共是8.8m2的散热器。
变流器散热器的计算：
ΔT_1＝10.0℃，
ΔT_2＝22.0℃，
ΔT_ln＝15.2℃，
因此除去该变流器必要的热损耗187kW，我们需要187/94，1-2台1.1m2的散热器，总共是2.2m2的散热器。
综上，本实施例所使用的散热器总面积为11m2，即可达到需要的冷却效果。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于包括：
设置在风力发电机机舱外部的散热器；
位于机舱内部、途径发电机和变流器附近、并与散热器连接的封闭式冷却回路；
位于冷却回路内部的冷却液；以及
驱动冷却液流动的循环泵。
2.根据权利要求1所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于还包括控制系统，并在发电机和变流器上设置温度传感器，在冷却回路上设置温度传感器和流量传感器，上述温度传感器、流量传感器均与控制系统通信连接。
3.根据权利要求1所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于所述的散热器为多个散热器串联组成。
4.根据权利要求1所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于所述的冷却回路为两条或两条以上，分别盘绕于发电机和各变流器的附近。
5.根据权利要求4所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于所述的每条冷却回路均连接有一个或一个以上散热器。
6.根据权利要求1所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于所述的散热器安装在风力发电机的机舱顶部、侧面或挡盖处。
7.根据权利要求1所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于所述的散热器为液冷或空冷散热器。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的风力发电机的被动式冷却系统，其特征在于所述的散热器采用不锈钢或铝材质，循环泵、冷却回路采用不锈钢或塑料材质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011202616630U CN202160070U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 风力发电机的被动式冷却系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011202616630U CN202160070U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 风力发电机的被动式冷却系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202160070U true CN202160070U (zh) | 2012-03-07 |
Family
ID=45767693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011202616630U Expired - Fee Related CN202160070U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 风力发电机的被动式冷却系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202160070U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102882355A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-16 | 北京天诚同创电气有限公司 | 一体式风电变流器密闭水冷散热装置 |
| CN108518320A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-11 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 变流系统及风力发电机组 |
| CN109162880A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-08 | 合肥凌山新能源科技有限公司 | 一种风力发电机的冷却系统 |
-
2011
- 2011-07-22 CN CN2011202616630U patent/CN202160070U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102882355A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-16 | 北京天诚同创电气有限公司 | 一体式风电变流器密闭水冷散热装置 |
| CN108518320A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-11 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 变流系统及风力发电机组 |
| CN108518320B (zh) * | 2018-03-30 | 2020-05-19 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 变流系统及风力发电机组 |
| CN109162880A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-08 | 合肥凌山新能源科技有限公司 | 一种风力发电机的冷却系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4995309B2 (ja) | トンネル工程に用いる通風システム | |
| CN205207057U (zh) | 风力发电机组冷却系统及风力发电机组 | |
| CN204578343U (zh) | 大功率变流器柜 | |
| CN102128139A (zh) | 利用塔筒壁冷却的风力发电机 | |
| CN104632537A (zh) | 风力发电机组的冷却装置、冷却系统和风力发电机组 | |
| CN202160070U (zh) | 风力发电机的被动式冷却系统 | |
| CN201953578U (zh) | 风力发电机组冷却系统和风力发电机组 | |
| CN204334292U (zh) | 一种功率柜散热系统 | |
| CN104393739A (zh) | 一种功率柜散热系统 | |
| CN104747386B (zh) | 风力发电机组变频器冷却降温装置 | |
| CN205025698U (zh) | 风力发电机组的散热系统以及风力发电机组 | |
| CN201381955Y (zh) | 风力发电机用空-水冷却装置 | |
| CN206309617U (zh) | 一种永磁调速间接空冷式风机 | |
| CN102427284B (zh) | 风力发电机 | |
| CN104405586A (zh) | 一种陆上直驱风机 | |
| CN102394540B (zh) | 一种单轴耦合的双风力发电机 | |
| CN206488658U (zh) | 一种ec离心式风机低噪音冷却塔 | |
| CN209781139U (zh) | 一种风力发电机高温冷却设备 | |
| CN207161275U (zh) | 一种风力发电机水冷控制系统 | |
| CN205847057U (zh) | 一种变流器散热装置 | |
| CN205792350U (zh) | 一种具有降温保护作用的电动机 | |
| CN203278616U (zh) | 隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统 | |
| CN204906167U (zh) | 一种水风散热式风电变流器柜 | |
| CN204226112U (zh) | 一种陆上直驱风机 | |
| CN202435196U (zh) | 风电机组冷却装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: WEIHAI YINHE CHANGZHENG WIND POWER GENERATING EQUI Effective date: 20130425 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130425 Address after: 536000 No. 11, Tibet Road, Beihai, the Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee after: Guangxi Galaxy Wind Power Generation Co.,Ltd. Patentee after: WEIHAI YINHE CHANGZHENG WIND POWER EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 536000 No. 11, Tibet Road, Beihai, the Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee before: Guangxi Galaxy Wind Power Generation Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120307 Termination date: 20180722 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |