NO322815B1 - Apparatus for use of excess heat from a power transformer - Google Patents

Apparatus for use of excess heat from a power transformer Download PDF

Info

Publication number
NO322815B1
NO322815B1 NO20025065A NO20025065A NO322815B1 NO 322815 B1 NO322815 B1 NO 322815B1 NO 20025065 A NO20025065 A NO 20025065A NO 20025065 A NO20025065 A NO 20025065A NO 322815 B1 NO322815 B1 NO 322815B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
heat
transformer
line system
line
heat pump
Prior art date
Application number
NO20025065A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20025065L (en
NO20025065D0 (en
Inventor
Kjell Andersson
Original Assignee
Kjell Andersson
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kjell Andersson filed Critical Kjell Andersson
Publication of NO20025065D0 publication Critical patent/NO20025065D0/en
Publication of NO20025065L publication Critical patent/NO20025065L/en
Publication of NO322815B1 publication Critical patent/NO322815B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24VCOLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0052Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using the ground body or aquifers as heat storage medium
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for anvendelse av overskuddsvarme fra en krafttransformator, som angitt i innledningen av det selvstendige krav 1. The present invention relates to a device for using excess heat from a power transformer, as stated in the introduction of independent claim 1.

Bakgrunn for oppfinnelsen. Background for the invention.

I krafttransformatorers viklinger dannes en varme som må evakueres fra transformatoren og dennes umiddelbare nærhet. I små transformatorer foregår dette vanligvis ved luftkjøling via kjøleflenser, mens større transformatorer kjøles ved hjelp av olje, for eksempel ved å sirkulere olje, så som mineralolje, gjennom transformatorens viklinger og kanaler i dens kjerne, eller alternativt ved at kjernen og viklingene er nedsenket i et oljebad i en ytre beholder. Uansett hvilken type kjøleanordning som anendes utgjør varmeevakueringen dels et sløseri med energi, dels et praktisk og økonomisk problem idet ineffektiv kjøling og høye temperaturer fører til for tidlig nedslitning av transformatoren og utstyr i tilknytning til denne. Et særlig problem utgjøres av momentane eller årstidsavhengige temperaturvariasjoner i utendørs-luften idet høye utendørstemperaturer svekker eller vanske-liggjør kjølingen. Temperaturvariasjoner oppstår dessuten som følge av varierende effektuttak fra transformatoren. Heat is generated in the windings of power transformers, which must be evacuated from the transformer and its immediate vicinity. In small transformers this usually takes place by air cooling via cooling flanges, while larger transformers are cooled by means of oil, for example by circulating oil, such as mineral oil, through the transformer's windings and channels in its core, or alternatively by the core and windings being immersed in an oil bath in an outer container. Whatever type of cooling device is assumed, the heat evacuation is partly a waste of energy, partly a practical and economic problem, as inefficient cooling and high temperatures lead to premature wear and tear of the transformer and related equipment. A particular problem is posed by momentary or seasonal temperature variations in the outdoor air, as high outdoor temperatures weaken or make cooling difficult. Temperature variations also occur as a result of varying power output from the transformer.

Fra kjent teknikk skal blant annet FR A 2 520 853 trekkes frem, hvori det omtales en anordning for anvendelse av overskuddsvarme fra en krafttransformator av en type som omfatter en kjøleanordning for kjøling av transformatorens viklinger. Among other things, FR A 2 520 853 should be highlighted from the prior art, in which a device for using excess heat from a power transformer of a type that includes a cooling device for cooling the transformer's windings is mentioned.

Formål og trekk ved oppfinnelsen. Purpose and features of the invention.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å eliminere ovennevnte problemer ved å frembringe en anordning med hvis hjelp overskuddsenergien fra krafttransformatorer kan ivaretas på en økonomisk nyttig måte samtidig som transformatoren lar seg kjøles på en effektiv måte uavhengig av årstidene eller andre variasjoner i utendørstemperaturen. Et primært formål med oppfinnelsen er således å frembringe en energidisponeringsanordning som ved behov muliggjør styring av overskuddsvarmeenergien fra en krafttransformator enten helt eller delvis til varmeforbruksenheter, så som radiatorer i boliger eller andre bygninger, eller helt eller delvis til en varmeakkumulator. Et ytterligere formål er å frembringe en anordning som er egnet for for-målet og som er konstruksjonsmessig enkel og kan produseres på en rimelig måte, hovedsakelig under anvendelse av kommersielt tilgjengelige standardkomponenter. The present invention aims to eliminate the above-mentioned problems by producing a device with the help of which the excess energy from power transformers can be taken care of in an economically useful way while allowing the transformer to be cooled in an efficient way regardless of the seasons or other variations in the outdoor temperature. A primary purpose of the invention is thus to produce an energy management device which, if necessary, enables the management of the excess heat energy from a power transformer either in whole or in part to heat consumption units, such as radiators in homes or other buildings, or in whole or in part to a heat accumulator. A further object is to produce a device which is suitable for the purpose and which is structurally simple and can be produced in a reasonable manner, mainly using commercially available standard components.

Ifølge oppfinnelsen oppnås i det minste det primære formål ved hjelp av de trekk som er angitt i krav 1. For-delaktige utførelsesformer av anordningen ifølge oppfinnelsen er videre definert i de uselvstandige krav. According to the invention, at least the primary purpose is achieved by means of the features stated in claim 1. Advantageous embodiments of the device according to the invention are further defined in the independent claims.

Kort beskrivelse av den medfølgende tegning. Brief description of the accompanying drawing.

På tegningen viser: The drawing shows:

Fig. 1 et planriss av et transformatorhus hvori det inngår to transformatorer samt en anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 et forstørret, skjematisk riss av en varmepumpe som inngår i anordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 en forstørret, skjematisk detalj A i fig. 1. Fig. 1 is a plan view of a transformer house which includes two transformers and a device according to the invention. Fig. 2 is an enlarged, schematic view of a heat pump which is part of the device according to the invention. Fig. 3 an enlarged schematic detail A in fig. 1.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. Detailed description of a preferred embodiment of the invention.

I fig. 1 betegner henvisningstall 1 generelt et hus hvori det er innbygget to transformatorer 2. Dette hus kan utgjøres av en mindre, såkalt nettstasjon av den type som installeres i tilknytning til villaområder eller andre bebyggelser med begrenset størrelse. Ved hjelp av mellom-vegger er huset 1 delt i et antall kamre 3, som hvert er tilgjengelig via åpninger som er utformet i husets ytter-vegger og som kan stenges ved hjelp av luker eller dører 4. De to transformatorer 2 er installert i hvert sitt kammer. I øvrige kamre installeres forskjellige former for hjelpe-utstyr for transformatorene, for eksempel frakoplings-brytere, strømskinner etc. I et av disse kamre er det montert en i sin helhet med henvisningstall 5 betegnet varmepumpe som inngår i en anordning ifølge oppfinnelsen. In fig. 1, reference number 1 generally denotes a house in which two transformers are installed 2. This house can be made up of a smaller, so-called network station of the type that is installed in connection with residential areas or other buildings of limited size. By means of intermediate walls, the house 1 is divided into a number of chambers 3, each of which is accessible via openings formed in the outer walls of the house and which can be closed by means of hatches or doors 4. The two transformers 2 are installed in each his chamber. In other chambers, various forms of auxiliary equipment for the transformers are installed, for example disconnecting switches, busbars etc. In one of these chambers, a heat pump designated in its entirety with reference number 5 is mounted which forms part of a device according to the invention.

I hver enkelt transformator 2 inngår det en skjematisk vist kjøleanordning generélt betegnet med henvisningstall 6. Denne kjøleanordning kan utgjøres av et oljefylt kar hvori transformatorens kjerne og viklinger er nedsenket. Kjøleanordningen kan imidlertid også ha annen form. For eksempel kan den utgjøres av et oppsamlingsrom for varm luft, hvorved varme fra luften kan avgies til et annet fluid enn akkurat luft via egnete varmevekslere. Each individual transformer 2 includes a schematically shown cooling device, generally denoted by reference number 6. This cooling device can be made up of an oil-filled vessel in which the transformer's core and windings are immersed. However, the cooling device can also have a different shape. For example, it can be made up of a collection room for hot air, whereby heat from the air can be emitted to a fluid other than just air via suitable heat exchangers.

Mellom de to transformatorer 2 og varmepumpen 5 går det et første ledningssystem 7 hvori det kan sirkuleres et første varmeførende fluid, nærmere bestemt en mateledning 7' og en returledning 7". Som det fremgår av fig. 1 er den ene av hver av disse ledninger forbundet med transformatorenes kjøleanordninger 6 via grenkanaler 8', 8". Den andre ende av hver ledning 7', 1" er forbundet med en varmeveksler 9, for eksempel en platevarmeveksler, som er plassert i nærheten av varmepumpen 5. I praksis kan ledningssystemet 7 bestå av enkle rørledninger som er forbundet med transformatorkjøleanordningenes oljekar via de foreliggende nipler som konvensjonelt anvendes for påfylling av olje i karene. Med andre ord utgjøres det varmeførende fluid i ledningssystemet 7 i dette tilfelle av transformatorens egen kjøleolje. Between the two transformers 2 and the heat pump 5 runs a first line system 7 in which a first heat-conducting fluid can be circulated, more specifically a feed line 7' and a return line 7". As can be seen from Fig. 1, one of each of these lines is connected to the transformers' cooling devices 6 via branch ducts 8', 8". The other end of each line 7', 1" is connected to a heat exchanger 9, for example a plate heat exchanger, which is placed near the heat pump 5. In practice, the line system 7 can consist of simple pipelines which are connected to the oil tanks of the transformer cooling devices via the existing nipples which are conventionally used for filling oil in the vessels.In other words, the heat-conducting fluid in the line system 7 in this case is made up of the transformer's own cooling oil.

Det ovennevnte ledningssystem 7 og varmeveksleren 9 har som oppgave å muliggjøre avgivelse av varme til en fordamper 10, som inngår i varmepumpen 5 og som på kjent måte via et andre ledningssystem 11 står i forbindelse med en kompressor 12, en kondensator 13 samt en ekspansjonsventil 14. Ledningssystemet 11 samt komponentene 10, 12, 13, 14 danner sammen et lukket ledningssystem hvori et andre fluid kan sirkuleres på vanlig måte. Dette andre fluid utgjøres av et konvensjonelt såkalt kjølemiddel, for eksempel av den type som inneholder propan, som er i stand til alternerende å fordampes og kondenseres under henholds-vis opptaking og avgivelse av varme. The above-mentioned line system 7 and the heat exchanger 9 have the task of enabling the release of heat to an evaporator 10, which is part of the heat pump 5 and which is connected in a known manner via a second line system 11 to a compressor 12, a condenser 13 and an expansion valve 14 The line system 11 and the components 10, 12, 13, 14 together form a closed line system in which a second fluid can be circulated in the usual way. This second fluid consists of a conventional so-called refrigerant, for example of the type containing propane, which is able to alternately evaporate and condense while absorbing and releasing heat, respectively.

Et tredje ledningssystem 15, som omfatter en mateledning 15' og en returledning 15", er med sin ene ende forbundet med den varmeavgivende kondensator 13 og med sin motstående ende forbundet med én eller flere varmeforbruksenheter 16. Disse enheter kan for eksempel utgjøres av radiatorer eller andre varmeavgivende anordninger i bygninger av forskjellige typer. Den del av ledningssystemet 15 som er forbundet med kondensatoren 13 er vist skjematisk i form av en rørspiral 17 som er innført i kondensatorens indre. I praksis utgjøres kondensatoren imidlertid mest hensiktsmessig av en platevarmeveksler. I mateledningen 15' finnes det en pumpe 18 med hvis hjelp et varmeførende fluid, for eksempel vann eller olje, kan sirkuleres i ledningssystemet 15. A third line system 15, which comprises a supply line 15' and a return line 15", is connected with one end to the heat-emitting condenser 13 and with its opposite end connected to one or more heat consumption units 16. These units can for example be constituted by radiators or other heat-emitting devices in buildings of various types. The part of the line system 15 which is connected to the condenser 13 is shown schematically in the form of a pipe spiral 17 which is introduced into the interior of the condenser. In practice, however, the condenser is most conveniently constituted by a plate heat exchanger. In the supply line 15 ' there is a pump 18 with the help of which a heat-conducting fluid, for example water or oil, can be circulated in the line system 15.

I anordningen ifølge oppfinnelsen inngår det videre et fjerde ledningssystem 19, som omfatter to ledninger 19', 19" som alternerende kan tjene som mateledning og returledning avhengig av anordningens funksjonstilstand. Dette ledningssystem er i det minste delvis nedført i for eksempel fjell, mark eller sjø, hvorved omgivelsen rundt ledningssystemets underjordiske eller submarine del kan, avhengig av anordningens funksjonstilstand, funksjonere enten som varmeavgiver (på samme måte som ved konvensjonell såkalt fjellvarme) eller som et varmemagasin eller en varmeakkumulator. I fig. 2 er denne kombinerte varmeakkumulator respektivt - avgiver skjematisk vist med henvisningstall 20. The device according to the invention also includes a fourth wiring system 19, which comprises two wires 19', 19" which can alternately serve as a feed line and a return line depending on the device's functional state. This wiring system is at least partially buried in, for example, mountains, fields or sea , whereby the environment around the underground or submarine part of the pipeline system can, depending on the device's functional state, function either as a heat emitter (in the same way as with conventional so-called mountain heat) or as a heat store or a heat accumulator. In Fig. 2, this combined heat accumulator respectively - emitter is schematic shown with reference number 20.

I den viste utførelsesform hvor det første ledningssystem er koplet til en varmeveksler 9 er det fjerde ledningssystem 19 forbundet med og integrert med et femte ledningssystem 21, som omfatter første og andre ledninger 21', 21" utenfor fordamperen 10. Ledningssystemets 21 til-kopling til fordamperen er vist skjematisk i form av en rørspiral 22, men også i dette tilfelle består fordamperen av en platevarmeveksler. I et forgreningspunkt mellom homologe ledninger, i dette tilfelle ledningene 19' og 21', i de to ledningssystemer 19, 21, er det anordnet en flerveisventil 23 av den type som ikke bare kan åpne og stenge, men også strupe strømmene i de respektive ledninger. I ledningssystemet 21, nærmere bestemt i ledningen 21' mellom flerveisventilen 23 og fordamperen 10, er det anordnet en pumpe 24. De to ledningssystemer 19 og 21 er integrert med hverandre slik at de inneholder ett og samme fluid, for-trinnsvis i form av en såkalt Brine-væske som kan utgjøres av for eksempel en blanding av sprit og vann. In the embodiment shown where the first line system is connected to a heat exchanger 9, the fourth line system 19 is connected to and integrated with a fifth line system 21, which comprises first and second lines 21', 21" outside the evaporator 10. The line system 21's connection to the evaporator is shown schematically in the form of a tube coil 22, but also in this case the evaporator consists of a plate heat exchanger. In a branching point between homologous lines, in this case the lines 19' and 21', in the two line systems 19, 21, there is arranged a multi-way valve 23 of the type which can not only open and close, but also throttle the flows in the respective lines. In the line system 21, more specifically in the line 21' between the multi-way valve 23 and the evaporator 10, a pump 24 is arranged. The two line systems 19 and 21 are integrated with each other so that they contain one and the same fluid, preferably in the form of a so-called Brine liquid which can be made up of, for example, a mixture of alcohol and water.

Regulering av flerveisventilen 23 foregår ved hjelp av en motor 25 som drives elektrisk via en elektrisk krets, som er antydet skjematisk med stiplede linjer og hvori det også inngår en temperaturføler 26 i det første ledningssystemets 7 mateledning 7'. I denne forbindelse må det også påpekes at en pumpe 27 inngår i ledningssystemets 7 returledning 7" for å sirkulere det varmeførende fluid i ledningssystemet 7. Regulation of the multi-way valve 23 takes place by means of a motor 25 which is driven electrically via an electrical circuit, which is indicated schematically with dashed lines and which also includes a temperature sensor 26 in the supply line 7' of the first line system 7. In this connection, it must also be pointed out that a pump 27 is included in the line system 7's return line 7" to circulate the heat-conducting fluid in the line system 7.

I den foretrukne utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen som er vist på tegningen er det med varmeforbruk-ledningssystemet 15 forbundet en spesiell varmeindikator 28, for eksempel en radiator som samvirker med en vifte, som er plassert i for eksempel det kammer hvor varmepumpen 5 er plassert. Under alle omstendigheter skal imidlertid varmeindikatoren 28 være plassert inne i huset. Varmeindikatoren 28 er koplet til ledningssystemet 15 via et sjette ledningssystem 29. Nærmere bestemt er en mateledning i dette ledningssystem forbundet med tilsvar-ende mateledning 15' i systemet 15 via en flerveisventil 30, som reguleres av en motor 31. En viss del av den varmeenergi som transporteres til forbruksenheten 16 kan ved behov uttas via ledningssystemet 29 og varmeindikatoren 28 med det formål å varme opp luften i husets 1 indre, særlig luften i de kamre 3 som er atskilt fra kamrene i transformatorene 2. In the preferred embodiment of the device according to the invention shown in the drawing, a special heat indicator 28 is connected to the heat consumption line system 15, for example a radiator which cooperates with a fan, which is placed in, for example, the chamber where the heat pump 5 is placed. Under all circumstances, however, the heat indicator 28 must be located inside the housing. The heat indicator 28 is connected to the line system 15 via a sixth line system 29. More specifically, a supply line in this line system is connected to the corresponding supply line 15' in the system 15 via a multi-way valve 30, which is regulated by a motor 31. A certain part of the heat energy which is transported to the consumption unit 16 can, if necessary, be withdrawn via the wiring system 29 and the heat indicator 28 with the purpose of heating the air in the interior of the house 1, in particular the air in the chambers 3 which are separated from the chambers in the transformers 2.

Funksjon til og fordelene med anordningen ifølge oppfinnelsen. Function and advantages of the device according to the invention.

Anta at anordningen skal arbeide i årets kalde perioder og varmepumpens 5 konvensjonelle såkalte fjell-varmefunksjoner er innkoplet. I denne tilstand holder flerveisventilen 23 ikke bare mateledningen 19' fra den underjordiske varmeavgiver 20, men også den del av ledningen 21' som går mellom ventilen og varmeveksleren 9 åpne. Dette innebærer at fluid (Brine-væske) med forholds-vis moderat temperatur (for eksempel ca. 0°C) blandes med varmere fluid fra varmeveksleren 9, som i sin tur opptar varme direkte fra transformatorenes 2 kjøleanordninger 6 via fluidet som sirkulerer i ledningssystemet 7. Den væske som blandes i flerveisventilen 23 og deretter passerer fordamperen 10 vil derfor ha en betydelig høyere temperatur enn den væske som opptas fra undergrunnen via mateledningen 9'. Avhengig av varierende temperaturer i både undergrunnen og transformatorens kjøleanordninger 6 varierer selvfølge-lig temperaturen i fordamperen 10, men i praksis kan den meget vel ligge i området fra +10 til +15°C. Ved at temperaturen hos fluidet som sirkulerer gjennom fordamperen kan økes betydelig (i gjennomsnitt fra ca. 0°C til +10°C, bedres varmepumpens virkningsgrad radikalt, nærmere bestemt fra en faktor 3 (i det normale tilfellet) til en faktor 5-7 eller mer. Assume that the device is to work during the cold periods of the year and the heat pump's 5 conventional so-called mountain heating functions are switched on. In this state, the multi-way valve 23 not only keeps the supply line 19' from the underground heat emitter 20, but also the part of the line 21' that runs between the valve and the heat exchanger 9 open. This means that fluid (brine fluid) with a relatively moderate temperature (for example approx. 0°C) is mixed with warmer fluid from the heat exchanger 9, which in turn absorbs heat directly from the transformers 2 cooling devices 6 via the fluid that circulates in the wiring system 7. The liquid that is mixed in the multi-way valve 23 and then passes through the evaporator 10 will therefore have a significantly higher temperature than the liquid that is absorbed from the subsoil via the supply line 9'. Depending on varying temperatures in both the subsoil and the transformer's cooling devices 6, the temperature in the evaporator 10 naturally varies, but in practice it may very well lie in the range from +10 to +15°C. As the temperature of the fluid circulating through the evaporator can be increased significantly (on average from approx. 0°C to +10°C, the efficiency of the heat pump is radically improved, more precisely from a factor of 3 (in the normal case) to a factor of 5-7 or more.

I årets varme perioder, når behovet for oppvarming i bygninger er lavt eller ubetydelig, kan det være behov for å slå av varmepumpen. For da fremdeles å muliggjøre effektiv kjøling av transformatorene kan flerveisventilen 23 stilles om slik at varme fra varmeveksleren 9 i og for seg ikke utnyttes i varmeveksleren, men ledes ned i undergrunnen (eller til ledningssystemets 19 underjordiske omgivelse). Dette foregår ved at pumpen 24 mater ned fluidet i ledningssystemet 19 via ledningen 19', som da funksjonerer som mateledning, og deretter føres i retur til ledningssystemet 21 via ledningen 19". During the warm periods of the year, when the need for heating in buildings is low or negligible, it may be necessary to switch off the heat pump. In order to still enable efficient cooling of the transformers, the multi-way valve 23 can be adjusted so that heat from the heat exchanger 9 is not used in itself in the heat exchanger, but is led down into the underground (or to the underground surroundings of the conduit system 19). This takes place by the pump 24 feeding the fluid into the line system 19 via the line 19', which then functions as a supply line, and is then returned to the line system 21 via the line 19".

Oppfinnelsens fordeler er åpenbare. Når behovet for varme til forbruksenhetene i den kalde årstid er høyt, kan overskuddsvarme fra transformatorene 2 utnyttes til oppvarmingsformål på en meget økonomisk måte samtidig som kjølingen av transformatorene blir effektiv. I den varme årstid når behovet for oppvarming opphører, kan.anordningen, ved regulering av ventilen 23, på enkel måte omstilles slik at overskuddsvarme fra transformatorene ledes ned underjordisk eller submarint, hvorved varme-energien i det førstnevnte tilfelle kan lagres i berg-grunnen eller jorden. Enheten 20 funksjonerer da som en varmeakkumulator som lagret energi kan gjenvinnes fra i den kalde årstid (når ledningssystemet 19 er nedsenket i for eksempel sjøvann funksjonerer vannet utelukkende som et varmemagasin). Med andre ord sikrer anordningen ifølge oppfinnelsen effektiv kjøling av den eller de aktuelle transformatorer uansett årstid, dvs. uavhengig av om varmepumpen behøver å arbeide fo'r oppvarmingsformål eller ikke. The advantages of the invention are obvious. When the need for heat for the consumer units in the cold season is high, surplus heat from the transformers 2 can be utilized for heating purposes in a very economical way, while the cooling of the transformers becomes efficient. In the warm season, when the need for heating ceases, the device can, by regulating the valve 23, be easily adjusted so that excess heat from the transformers is led underground or subsea, whereby the heat energy in the former case can be stored in the bedrock or the earth. The unit 20 then functions as a heat accumulator from which stored energy can be recovered in the cold season (when the conduit system 19 is immersed in, for example, seawater, the water functions exclusively as a heat reservoir). In other words, the device according to the invention ensures effective cooling of the relevant transformer(s) regardless of the season, i.e. regardless of whether the heat pump needs to work for heating purposes or not.

Tenkelige modifikasjoner av oppfinnelsen. Possible modifications of the invention.

Oppfinnelsen er ikke begrenset bare til den utfør-elsesf orm som er beskrevet ovenfor og vist på tegningen. Således er det tenkelig å unnvære den spesielle varmeveksler mellom det første og det femte ledningssystem, hvorved ett og samme varmeførende fluid kan sirkuleres i de første, fjerde og femte ledningssystemer. Det er også tenkelig at som varmeførende fluid i ledningssystemet som er forbundet med transformatoren å anvende en annen væske (eller gass) enn akkurat olje. Det skal videre påpekes at varmepumpen i anordningen ifølge oppfinnelsen ikke nød-vendigvis må være montert i samme hus som den eller de aktuelle transformatorer. Således kan selve varmepumpen også installeres i eller i nærheten av den eller de bygninger som overskuddsvarmeenergien fra transformatoren skal overføres til for oppvarmingsformål. I slike tilfeller rager det første ledningssystem mer eller mindre langveis mellom transformatorhuset og den eller de aktuelle bygninger. Ei heller behøver ovennevnte forbruksenheter være installert innendørs. Således kan enhetene være plassert utendørs (for eksempel underjordisk) for ganske enkelt å avgi varmeenergi. Anordningen funksjonerer da utelukkende for å kjøle transformatoren effektivt. The invention is not limited only to the embodiment described above and shown in the drawing. Thus, it is conceivable to dispense with the special heat exchanger between the first and fifth conduit systems, whereby one and the same heat-conducting fluid can be circulated in the first, fourth and fifth conduit systems. It is also conceivable to use a different liquid (or gas) than exactly oil as the heat-conducting fluid in the wiring system connected to the transformer. It should also be pointed out that the heat pump in the device according to the invention does not necessarily have to be mounted in the same housing as the relevant transformer(s). Thus, the heat pump itself can also be installed in or near the building or buildings to which the surplus heat energy from the transformer is to be transferred for heating purposes. In such cases, the first wiring system extends more or less a long way between the transformer house and the building or buildings in question. Nor do the above-mentioned consumption units have to be installed indoors. Thus, the units can be located outdoors (for example underground) to simply emit heat energy. The device then functions exclusively to cool the transformer effectively.

Claims (3)

1. Anordning for anvendelse av overskuddsvarme fra en krafttransformator (2) av den type som omfatter en kjøle-anordning (6) for kjøling av transformatorens viklinger, hvor det til transformatorkjøleanordningen (6) er koplet et første ledningssystem (7) for sirkulasjon av et første varmeførende fluid mellom transformatorkjøleanordningen og en varmepumpe (5) for å muliggjøre avgivelse av varme til en i varmpumpen inngående fordamper (10), som på kjent måte via et andre ledningssystem (11, som inneholder et andre varmeførende fluid, står i forbindelse med en kompressor (12), en kondensator (13) og en ekspansjonsventil (14), at det til varmepumpens kondensator (13) er koplet et tredje ledningssystem (15) med et tredje varmeførende fluid for overføring av varme til én eller flere forbruksenheter (16), karakterisert ved at det til det første ledningssystem (7) er direkte eller indirekte koplet et fjerde ledningssystem (19), som er delvis nedført i en varmeakkumulator eller -avgiver (20) i berg, bakke og/eller sjø, og at det mellom de første og fjerde ledningssystemer (7, 19) funksjonerer en flerveisventil (23) for å lede overskuddsvarme fra transformatorkjøleanordningen (6) via det første ledningssystem (7) til varmepumpens fordamper (10) og/eller til varmeakkumulatoren (20).1. Device for using excess heat from a power transformer (2) of the type that includes a cooling device (6) for cooling the transformer's windings, where a first line system (7) is connected to the transformer cooling device (6) for the circulation of a first heat-conducting fluid between the transformer cooling device and a heat pump (5) to enable heat to be emitted to an evaporator (10) included in the heat pump, which in a known manner via a second line system (11, which contains a second heat-conducting fluid, is connected to a compressor (12), a condenser (13) and an expansion valve (14), that a third line system (15) with a third heat-conducting fluid for transferring heat to one or more consumer units (16) is connected to the heat pump's condenser (13) , characterized in that a fourth wiring system (19) is directly or indirectly connected to the first wiring system (7), which is partially lowered into a heat accumulator or emitter (20) in b erg, ground and/or sea, and that a multi-way valve (23) functions between the first and fourth conduit systems (7, 19) to conduct surplus heat from the transformer cooling device (6) via the first conduit system (7) to the heat pump's evaporator (10) and/or to the heat accumulator (20). 2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det til det første ledningssystem (7) er koplet en varmeveksler (9), som i sin tur er koplet til varmepumpens (5) fordamper (10) via et femte ledningssystem (21), som står i forbindelse med det fjerde ledningssystem (19) og inneholder samme varmeførende fluid som dette, hvorved flerveisventilen (23) er anordnet i et forgreningspunkt mellom homologe ledninger (19', 21') i de to ledningssystemer (19, 21).2. Device in accordance with claim 1, characterized in that a heat exchanger (9) is connected to the first line system (7), which in turn is connected to the heat pump's (5) evaporator (10) via a fifth line system (21) , which is in connection with the fourth line system (19) and contains the same heat-conducting fluid as this, whereby the multi-way valve (23) is arranged in a branching point between homologous lines (19', 21') in the two line systems (19, 21). 3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den er plassert i ett og samme hus (1) som transformatoren (2), og at det til en mateledning (15') i det tredje ledningssystem (15) er koplet en varmeindikator (28) for oppvarming av luften inne i huset.3. Device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that it is placed in one and the same housing (1) as the transformer (2), and that it is connected to a feed line (15') in the third line system (15) a heat indicator (28) for heating the air inside the house.
NO20025065A 2000-05-08 2002-10-22 Apparatus for use of excess heat from a power transformer NO322815B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0001673A SE0001673L (en) 2000-05-08 2000-05-08 Plant for disposing of excess heat from a power transformer
PCT/SE2001/000966 WO2001086668A1 (en) 2000-05-08 2001-05-04 Installation for utilizing surplus heat from a power transformer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20025065D0 NO20025065D0 (en) 2002-10-22
NO20025065L NO20025065L (en) 2002-12-20
NO322815B1 true NO322815B1 (en) 2006-12-11

Family

ID=20279572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20025065A NO322815B1 (en) 2000-05-08 2002-10-22 Apparatus for use of excess heat from a power transformer

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20030121651A1 (en)
EP (1) EP1281183A1 (en)
AU (1) AU6086501A (en)
NO (1) NO322815B1 (en)
RU (1) RU2234755C2 (en)
SE (1) SE0001673L (en)
WO (1) WO2001086668A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2435505C (en) * 2003-07-07 2004-10-26 Rafic Adel Chehouri Rac cooling
BR112014026687B1 (en) * 2012-04-25 2021-01-19 Evapco, Inc. air-cooled transformer cooling system
KR101239303B1 (en) * 2013-01-16 2013-03-06 갑 동 김 Heat exchange type cooling system for transformer
JP6720752B2 (en) * 2016-07-25 2020-07-08 富士通株式会社 Immersion cooling device, immersion cooling system, and method of controlling immersion cooling device
EP3343575B1 (en) * 2016-12-28 2020-03-18 ABB Schweiz AG A pressure compensator of a subsea installation
RU2716817C1 (en) * 2019-08-08 2020-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device for use of excess air heat flow energy from power transformer
RU2742670C1 (en) * 2020-07-20 2021-02-09 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of using excess heat of a power oil transformer to heat nearby objects
CN113108428B (en) * 2021-04-13 2023-03-17 广州市水电设备安装有限公司 Multi-split central air conditioning system and control method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2520853B1 (en) * 1982-01-29 1988-10-14 Cem Comp Electro Mec SYSTEM FOR RECOVERING, WITH RISING THE ENERGY LEVEL, CALORIES DISSIPATED BY AN ELECTRIC MACHINE COOLED BY A FLUID
DD225537A1 (en) * 1984-07-06 1985-07-31 Leipzig Energiekombinat METHOD FOR ABBEER USE OF AIR-COOLED TRANSFORMERS

Also Published As

Publication number Publication date
SE515670C2 (en) 2001-09-17
RU2234755C2 (en) 2004-08-20
SE0001673D0 (en) 2000-05-08
NO20025065L (en) 2002-12-20
AU6086501A (en) 2001-11-20
WO2001086668A1 (en) 2001-11-15
NO20025065D0 (en) 2002-10-22
US20030121651A1 (en) 2003-07-03
EP1281183A1 (en) 2003-02-05
SE0001673L (en) 2001-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4325228A (en) Geothermal heating and cooling system
AU2010334979B2 (en) Accumulator tank with partition walls
US4383419A (en) Heating system and method
ES2568643T3 (en) Heat pump system
US4134273A (en) Home heating and cooling system
NO322815B1 (en) Apparatus for use of excess heat from a power transformer
US2162245A (en) Heating and cooling system
CN106556276A (en) A kind of pump drives two-phase fluid heat-transfer system
GB2455395A (en) Heating system comprising a heat pump and a thermal store
WO2008113745A1 (en) Compact secondary substation with cooling system
KR200426427Y1 (en) Thermo-Siphon Applied Transformer Cooling System
RU2002128725A (en) INSTALLATION FOR USING EXCESS HEAT FROM POWER TRANSFORMER
KR101337353B1 (en) Heat pump system using water for irrigation of golf course reservoir
EP2737255B1 (en) Hydronic system
GB2064755A (en) Central heating system
GB2116301A (en) Combined heat pumps and i.c. engine installations
JP3987245B2 (en) Liquefied gas vaporizer with cold heat generation function
JPH03267664A (en) Room cooling hot water supplying apparatus using night power
GB2125158A (en) Heat-exchanger device
RU2679484C1 (en) Heat pump installation for heating and hot water supply
FI113203B (en) A method of pumping heat in a cooling system, particularly a district cooling network, to recover the waste heat from the water circulating therein, and a device for that purpose
UA136050U (en) HEAT PUMP
SU1740915A1 (en) Heat-pump plant
ES1296769U (en) CHILLED WATER GENERATING DEVICE (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Arnold Latent thermal storage for air conditioning