RU2234755C2 - Plant for using power transformer excess heat - Google Patents

Plant for using power transformer excess heat Download PDF

Info

Publication number
RU2234755C2
RU2234755C2 RU2002128725/09A RU2002128725A RU2234755C2 RU 2234755 C2 RU2234755 C2 RU 2234755C2 RU 2002128725/09 A RU2002128725/09 A RU 2002128725/09A RU 2002128725 A RU2002128725 A RU 2002128725A RU 2234755 C2 RU2234755 C2 RU 2234755C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
pipeline
pipe
transformer
evaporator
Prior art date
Application number
RU2002128725/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002128725A (en
Inventor
Кьелль АНДЕРССОН (SE)
Кьелль АНДЕРССОН
Original Assignee
Кьелль АНДЕРССОН
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 Кьелль АНДЕРССОН filed Critical Кьелль АНДЕРССОН
Publication of RU2002128725A publication Critical patent/RU2002128725A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2234755C2 publication Critical patent/RU2234755C2/en

Links

Images

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)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: using excess heat of power transformers.
SUBSTANCE: transformer cooling device 6 is connected to first pipeline 7 to ensure circulation of first fluid coolant between transformer and heat pump 5 for heat transfer to evaporator 10 inserted in heat pump and connected through second pipeline 11 carrying second fluid medium to compressor 12, condenser 13, and expansion valve 14; there is third pipeline 15 carrying third fluid coolant to transfer heat to at least one heat-consuming module 16 connected to condenser 13. There is also fourth pipeline 19 communicating directly or indirectly with first pipeline 7 and partially brought out to rock, earth, and/or water, to heat storage and radiator assembly 20; multipass valve 23 affording transfer of excess heat from transformer through first pipeline 7 either to heat-pump evaporator 10 or to mentioned heat storage 20, or to radiator is disposed between first and fourth pipelines.
EFFECT: enhanced cooling effectiveness and economic efficiency due to using excess heat energy of power transformer.
3 cl, 3 dwg

Description

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В обмотках силовых трансформаторов образуется тепло, которое необходимо отводить как от самого трансформатора, так и от его непосредственного окружения. В небольших трансформаторах это обычно осуществляют посредством воздушного охлаждения с помощью охлаждающих фланцев, в то время как охлаждение больших трансформаторов обеспечивается с помощью масла (такого как минеральное), например, посредством его циркуляции по обмоткам трансформатора и каналам сердечника. Как вариант, охлаждение обеспечивают посредством погружения сердечника и обмоток в масляную ванну наружного резервуара. Независимо от типа используемого охлаждающего устройства отвод тепла является пустой тратой энергии, а кроме того, представляет собой практическую и экономическую проблему, поскольку недостаточное охлаждение и высокие температуры приводят к преждевременному износу трансформатора и связанного с ним оборудования. Особая проблема связана с текущими или сезонными колебаниями температуры наружного воздуха, так как высокие температуры наружного воздуха замедляют процесс охлаждения или делают его более трудным. Кроме того, температурные колебания возникают вследствие изменяющейся нагрузки энергопотребления от трансформатора.Heat is generated in the windings of the power transformers, which must be removed both from the transformer itself and from its immediate surroundings. In small transformers, this is usually done by air cooling with cooling flanges, while large transformers are cooled with oil (such as mineral oil), for example, by circulating it through the transformer windings and the core channels. Alternatively, cooling is provided by immersion of the core and windings in the oil bath of the outer tank. Regardless of the type of cooling device used, heat dissipation is a waste of energy, and it is also a practical and economic problem because inadequate cooling and high temperatures lead to premature wear of the transformer and related equipment. A particular problem is related to current or seasonal fluctuations in the temperature of the outside air, as high outside temperatures slow down the cooling process or make it more difficult. In addition, temperature fluctuations arise due to the changing power consumption load from the transformer.

Цели и особенности изобретенияObjectives and features of the invention

Данное изобретение направлено на устранение вышеуказанных проблем посредством предложенной установки, с помощью которой можно экономически выгодно использовать избыточную энергию силового трансформатора и при этом эффективно охлаждать трансформатор независимо от сезонных или других колебаний наружной температуры. Таким образом, основной целью изобретения является создание такой установки для использования энергии, которая при необходимости обеспечивает направление избыточной тепловой энергии (как в полном объеме, так и частично) от силового трансформатора к теплопотребляющим модулям (например, к отопительным батареям жилых домов или других сооружений) или к аккумулятору тепла. Дополнительной целью является создание установки, которая пригодна для указанного назначения и конструктивно проста, при этом ее производство является недорогим и главным образом основано на использовании серийно выпускаемых стандартных комплектующих.This invention seeks to solve the above problems by the proposed installation, with which it is possible to use the excess energy of the power transformer economically and at the same time effectively cool the transformer regardless of seasonal or other fluctuations in the outdoor temperature. Thus, the main objective of the invention is the creation of such an installation for the use of energy, which, if necessary, ensures the direction of excess thermal energy (both in full and in part) from the power transformer to heat-consuming modules (for example, to heating batteries of residential buildings or other structures) or to a heat accumulator. An additional goal is to create an installation that is suitable for the specified purpose and structurally simple, while its production is inexpensive and mainly based on the use of commercially available standard components.

В соответствие с изобретением по меньшей мере основная его цель обеспечивается признаками, приведенными в отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения предложенной установки дополнительно раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.In accordance with the invention, at least its main purpose is provided by the features given in the characterizing part of paragraph 1 of the claims. Preferred embodiments of the proposed installation are further disclosed in the dependent claims.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 изображает двумерный вид трансформаторного здания, содержащего два трансформатора и предложенную установку;Figure 1 depicts a two-dimensional view of a transformer building containing two transformers and the proposed installation;

фиг.2 изображает увеличенный, упрощенный вид теплового насоса, включенного в предложенную установку;figure 2 depicts an enlarged, simplified view of a heat pump included in the proposed installation;

фиг.3 изображает увеличенный, упрощенный вид показанного на фиг.1 элемента А.figure 3 depicts an enlarged, simplified view shown in figure 1 of element A.

Подробное описание предпочтительного варианта выполнения изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

На фиг.1 позицией 1 в целом обозначено здание, в которое встроены два трансформатора 2. Данное здание может содержать небольшую так называемую станцию энергосистемы, аналогичную тем, что устанавливают рядом с жилыми районами или другими зданиями, имеющими ограниченные размеры. Здание 1 разделено разделительными перегородками на ряд отсеков 3, к каждому из которых имеется индивидуальный доступ через проходы, которые расположены в наружных стенах здания и могут быть закрыты посредством ставней или дверей 4. Два трансформатора установлены в отдельном отсеке. В других помещениях установлены другие виды вспомогательного оборудования для трансформаторов, например размыкающие переключатели, коллекторные каналы и т.д. В одном из этих отсеков установлен тепловой насос, включенный в предложенную установку и обозначенный в целом позицией 5.In figure 1, reference numeral 1 generally denotes a building in which two transformers 2 are integrated. This building may contain a small so-called power system station, similar to those installed near residential areas or other buildings with limited dimensions. Building 1 is divided by dividing walls into a number of compartments 3, each of which has individual access through passages that are located in the outer walls of the building and can be closed by shutters or doors 4. Two transformers are installed in a separate compartment. In other rooms, other types of auxiliary equipment for transformers are installed, for example, disconnect switches, collector channels, etc. In one of these compartments a heat pump is installed, which is included in the proposed installation and indicated generally by 5.

В состав каждого отдельного трансформатора 2 входит охлаждающее приспособление, изображенное на чертеже схематически и в целом обозначенное позицией 6. Указанное охлаждающее приспособление может содержать наполненный маслом резервуар, в который погружены сердечник и обмотки трансформатора. Однако охлаждающее приспособление также может быть выполнено иным образом. Например, оно может содержать полость для накопления горячего воздуха, из которой тепло может быть выведено через соответствующие теплообменники к другой текучей среде, отличной от воздуха.Each individual transformer 2 includes a cooling device, shown schematically in the drawing and generally indicated by 6. This cooling device may include an oil-filled reservoir into which the core and transformer windings are immersed. However, the cooling device can also be made in another way. For example, it may contain a cavity for the accumulation of hot air, from which heat can be removed through appropriate heat exchangers to another fluid other than air.

Между двумя трансформаторами 2 и тепловым насосом 5 проходит первый трубопровод 7, в котором может циркулировать первый текучий теплоноситель, более точно циркулировать в подводящей трубе 7′ и обратной трубе 7″. Из фиг.1 видно, что один конец каждой из указанных труб соединен с охлаждающими приспособлениями 6 трансформаторов через отводные каналы 8′, 8″. Другой конец каждой трубы 7′, 7″ соединен с теплообменником 9 (например, пластинчатым теплообменником), расположенным рядом с тепловым насосом 5. На практике трубопровод 7 может состоять из одиночных трубопроводных линий, сообщающихся с масляными резервуарами трансформаторных охлаждающих приспособлений через существующие патрубки, которые обычно используются для наполнения резервуара маслом. Иначе говоря, в данном случае текучий теплоноситель в трубопроводе 7 представляет собой охлаждающее масло, принадлежащее именно трансформатору.Between the two transformers 2 and the heat pump 5, a first pipe 7 passes through which the first fluid coolant can circulate, more precisely circulate in the supply pipe 7 ′ and the return pipe 7 ″. From figure 1 it is seen that one end of each of these pipes is connected to the cooling devices 6 of the transformers through the outlet channels 8 ′, 8 ″. The other end of each pipe 7 ′, 7 ″ is connected to a heat exchanger 9 (for example, a plate heat exchanger) located next to the heat pump 5. In practice, the pipe 7 may consist of single piping lines communicating with the oil reservoirs of the transformer cooling devices through existing pipes, which commonly used to fill the tank with oil. In other words, in this case, the fluid coolant in the pipeline 7 is a cooling oil belonging specifically to the transformer.

Указанный трубопровод 7 и теплообменник 9 обеспечивают возможность распространения тепла к включенному в тепловой насос 5 испарителю 10, который известным образом через второй трубопровод 11 сообщается с компрессором 12, конденсатором 13, а также с расширительным клапаном 14. Трубопровод 11 вместе с элементами 10, 12, 13, 14 образует замкнутый трубопровод, в котором обычным образом может циркулировать вторая текучая среда. Эта вторая среда представляет собой так называемый обычный хладагент (например, имеющий в своем составе пропан), который в альтернативном случае можно испарять и конденсировать во время процесса поглощения и выделения тепла соответственно.The specified pipe 7 and heat exchanger 9 provide the ability to distribute heat to the evaporator 10 included in the heat pump 5, which in a known manner communicates through a second pipe 11 with a compressor 12, a condenser 13, and also with an expansion valve 14. The pipe 11 together with elements 10, 12, 13, 14 forms a closed conduit in which a second fluid can circulate in the usual manner. This second medium is the so-called ordinary refrigerant (for example, having propane in its composition), which in the alternative case can be evaporated and condensed during the process of absorption and heat generation, respectively.

Третий трубопровод 15, содержащий подводящую трубу 15′ и обратную трубу 15″, одним своим концом сообщается с излучающим тепло конденсатором 13, а противоположным концом сообщается по меньшей мере с одним теплопотребляющим модулем 16. Указанные модули могут содержать, например, батареи или другие излучающие тепло устройства в зданиях различного типа. Часть трубопровода 15, соединенная с конденсатором 13, упрощенно показана в виде змеевика трубопровода 17, расположенного внутри конденсатора. На практике конденсатор представляет собой наиболее пригодный для этих целей пластинчатый теплообменник. В подводящей трубе 15′ расположен насос 18, посредством которого может быть осуществлена циркуляция текучего теплоносителя (например, воды или масла) в трубопроводе 15.The third conduit 15, comprising a supply pipe 15 ′ and a return pipe 15 ″, communicates at one end with a heat-radiating condenser 13, and the opposite end communicates with at least one heat-consuming module 16. These modules may contain, for example, batteries or other heat-radiating devices in buildings of various types. A portion of the pipe 15 connected to the capacitor 13 is simplified in the form of a coil of the pipe 17 located inside the capacitor. In practice, the condenser is the most suitable plate heat exchanger for these purposes. A pump 18 is located in the inlet pipe 15 ′, by means of which the circulation of fluid coolant (for example, water or oil) can be carried out in the pipe 15.

Кроме того, в состав предложенной установки включен четвертый трубопровод 19, содержащий две трубы 19′, 19″, которые выборочно могут служить соответственно в качестве подводящей трубы и обратной трубы, в зависимости от назначения установки. По меньшей мере часть указанного трубопровода выводится, например, в скальный грунт, землю или воду (например, озеро или море), причем среда, окружающая подземную или подводную часть трубопровода, в зависимости от назначения установки может использоваться в качестве теплоизлучателя (аналогично использованию так называемого грунтового тепла), или теплоотвода, или накопителя тепла. На фиг.2 позицией 20 схематично обозначены указанные совмещенные аккумулятор тепла и теплоизлучатель.In addition, the proposed installation includes a fourth pipeline 19, containing two pipes 19 ′, 19 ″, which can selectively serve respectively as the supply pipe and return pipe, depending on the purpose of the installation. At least part of the specified pipeline is discharged, for example, into rocky soil, land or water (for example, a lake or the sea), and the environment surrounding the underground or underwater part of the pipeline, depending on the purpose of the installation, can be used as a heat radiator (similar to using the so-called ground heat), or heat sink, or heat accumulator. In figure 2, numeral 20 schematically indicates the indicated combined heat accumulator and heat radiator.

В рассмотренном варианте выполнения изобретения первый трубопровод 7 соединен с теплообменником 9, а четвертый трубопровод 19 соединен и составляет одно целое с пятым трубопроводом 21, в состав которого входят первая и вторая трубы 21′, 21″, расположенные снаружи испарителя 10. Соединение трубопровода 21 с испарителем упрощенно изображено в виде изгиба трубопровода 22, но и в этом случае испаритель содержит пластинчатый теплообменник. В месте разветвления соответственных труб (в данном случае труб 19′ и 21′ двух трубопроводов 19, 21) расположен многоходовой клапан 23, который может не только открываться и закрываться, но также и дросселировать потоки в соответствующих трубах. В трубопроводе 21 (более точно в трубе 21′, между многоходовым клапаном 23 и испарителем 10) расположен насос 24. Два трубопровода 19 и 21 объединены таким образом, что вмещают одну и ту же текучую среду, предпочтительно в виде так называемого рассола, который, например, может содержать смесь спирта с водой.In the considered embodiment, the first pipe 7 is connected to the heat exchanger 9, and the fourth pipe 19 is connected and is integral with the fifth pipe 21, which includes the first and second pipes 21 ′, 21 ″ located outside the evaporator 10. Connection of the pipe 21 with the evaporator is simplified in the form of a bend of the pipe 22, but in this case, the evaporator contains a plate heat exchanger. At the branching point of the respective pipes (in this case, the pipes 19 ′ and 21 ′ of the two pipelines 19, 21) there is a multi-way valve 23, which can not only open and close, but also throttle the flows in the corresponding pipes. A pump 24 is located in the pipe 21 (more precisely in the pipe 21 ′, between the multi-way valve 23 and the evaporator 10). The two pipes 19 and 21 are combined in such a way that they contain the same fluid, preferably in the form of a so-called brine, which for example, may contain a mixture of alcohol with water.

Регулирование многоходового клапана 23 осуществляется мотором 25, приводимым в действие электричеством через электрическую цепь, упрощенно показанную штрихпунктирными линиями, в которую также включен температурный датчик 26 подводящей трубы 7′ первого трубопровода 7. В связи с этим следует отметить, что в обратную трубу 7″ трубопровода 7 включен насос 27, осуществляющий циркуляцию текучего теплоносителя в трубопроводе 7.The multi-way valve 23 is regulated by a motor 25, driven by electricity through an electric circuit, simplified by dash-dotted lines, which also includes a temperature sensor 26 of the inlet pipe 7 ′ of the first pipeline 7. In this connection, it should be noted that the return pipe 7 ″ of the pipeline 7 includes a pump 27, circulating the fluid fluid in the pipeline 7.

В показанном на чертеже предпочтительном варианте выполнения предложенной установки имеется отдельный индикатор 28 тепла, соединенный с трубопроводом 15 теплопотребляющего модуля, например с батареей, которая работает совместно с вентилятором и размещена, к примеру, в отсеке 3, в котором находится тепловой насос 5. Однако в любом случае индикатор 28 тепла должен быть расположен внутри здания. Индикатор 28 тепла соединен с трубопроводом 15 через шестой трубопровод 29. Более точно, подводящая труба этого трубопровода соединена с соответствующей подводящей трубой 15′ трубопровода 15 через многоходовой клапан 30, регулируемый мотором 31. Определенная часть тепловой энергии, передаваемой в теплопотребляющий модуль 16, при необходимости может быть отведена через трубопровод 29 и индикатор 28 тепла для обогрева внутреннего пространства здания 1, в частности пространства отсеков 3, расположенных на расстоянии от отсеков для трансформаторов 2.In the preferred embodiment shown in the drawing, there is a separate heat indicator 28 connected to the pipe 15 of the heat-consuming module, for example, to a battery that works in conjunction with a fan and is located, for example, in the compartment 3 in which the heat pump 5 is located. However, in In any case, the heat indicator 28 should be located inside the building. The heat indicator 28 is connected to the pipe 15 through the sixth pipe 29. More precisely, the supply pipe of this pipe is connected to the corresponding supply pipe 15 ′ of the pipe 15 through a multi-way valve 30 controlled by the motor 31. A certain part of the heat energy transmitted to the heat-consuming module 16, if necessary can be diverted through the pipe 29 and the heat indicator 28 for heating the internal space of the building 1, in particular the space of the compartments 3 located at a distance from the compartments for transformers 2.

Функционирование предложенной установки и ее преимуществаThe functioning of the proposed installation and its advantages

Предположим, что установка должна работать во время холодных периодов года и что тепловой насос 5 работает в обычном режиме потребления так называемого грунтового тепла. В этом случае многоходовой клапан 23 обеспечивает открытое состояние не только подводящей трубы 19′, ведущей от подземного теплового источника 20, но также и участка трубы 21′, проходящего между клапаном и теплообменником 9. Это означает, что текучая среда (соляной раствор), имеющая сравнительно небольшую температуру (например около 0°С), смешивается с более теплой текучей средой из теплообменника 9, поглощающего в свою очередь тепло непосредственно от охлаждающего приспособления 6 трансформаторов 2 в результате циркуляции этой текучей среды в трубопроводе 7. Поэтому жидкость, смешивающаяся в многоходовом клапане 23 и затем проходящая в испаритель 10, имеет значительно более высокую температуру, нежели жидкость, поступающая из грунтовых слоев через подводящую трубу 19'. Естественно, в зависимости от изменения температуры грунтовых слоев, а также действия охлаждающих приспособлений 6 трансформаторов температура в испарителе 10 изменяется, тем не менее на практике диапазон изменений в пределах от +10 до +15°С считается очень хорошим. Ввиду того, что температура циркулирующей через испаритель текучей среды может быть значительно увеличена (в среднем от 0°С до +10°С) эффективность теплового насоса радикально повышается, конкретнее - с коэффициента, равного 3 (в обычном случае), до коэффициента, равного 5-7 или более.Suppose that the installation should work during the cold periods of the year and that the heat pump 5 operates in the normal mode of consumption of so-called ground heat. In this case, the multi-way valve 23 provides an open state not only of the supply pipe 19 ′ leading from the underground heat source 20, but also the portion of the pipe 21 ′ passing between the valve and the heat exchanger 9. This means that the fluid (brine) having a relatively low temperature (for example, about 0 ° C) is mixed with a warmer fluid from the heat exchanger 9, which in turn absorbs heat directly from the cooling device 6 of the transformers 2 as a result of the circulation of this fluid in the pipeline 7. Therefore, the liquid mixed in the multi-way valve 23 and then passing to the evaporator 10 has a much higher temperature than the liquid coming from the soil layers through the inlet pipe 19 '. Naturally, depending on the change in the temperature of the soil layers, as well as the action of the cooling devices 6 of the transformers, the temperature in the evaporator 10 changes, however, in practice, the range of changes in the range from +10 to + 15 ° C is considered very good. Due to the fact that the temperature of the fluid circulating through the evaporator can be significantly increased (on average from 0 ° С to + 10 ° С), the efficiency of the heat pump increases dramatically, more specifically, from a coefficient of 3 (in the usual case), to a coefficient equal to 5-7 or more.

Во время теплого периода года, когда необходимость в обогреве зданий незначительна или вообще отсутствует, тепловой насос может быть временно исключен из работы. Тем не менее для того чтобы все-таки обеспечить охлаждение трансформаторов, многоходовой клапан 23 может быть перенастроен таким образом, что тепло от теплообменника 9 не утилизировалось бы в теплообменнике само по себе, а отводилось бы в грунтовые слои (или в подводную среду, окружающую трубопровод 19). Это происходит из-за того, что насос 24 отводит вниз текучую среду в трубопровод 19 через трубу 19′, действующую в этом случае в качестве подводящей трубы, и затем обратно в трубопровод 21 через трубу 19″.During the warm season, when the need for heating buildings is negligible or even absent, the heat pump can be temporarily excluded from work. Nevertheless, in order to nevertheless ensure the cooling of the transformers, the multi-way valve 23 can be reconfigured so that the heat from the heat exchanger 9 would not be utilized in the heat exchanger by itself, but would be removed to the soil layers (or to the underwater environment surrounding the pipeline 19). This is due to the fact that the pump 24 leads down the fluid into the pipe 19 through the pipe 19 ′, acting in this case as a supply pipe, and then back to the pipe 21 through the pipe 19 ″.

Преимущества изобретения очевидны. Во время холодного периода года, когда потребность в нагреве теплопотребляющих модулей является высокой, для обогрева можно весьма экономичным образом использовать избыточное тепло от трансформаторов 2, при этом эффективным становится и охлаждение трансформаторов. Во время теплого периода, когда потребность в обогреве пропадает, посредством простой регулировки клапана 23 можно переналадить установку на отведение избыточного тепла трансформаторов под землю или под воду, причем тепловая энергия может аккумулироваться в скальном грунте или под землей. В этом случае модуль 20 функционирует как аккумулятор тепла, накопленную энергию которого можно получить обратно во время холодных периодов года (если трубопровод 19 погружен в воду, например в море или озеро, вода служит исключительно для теплоотвода). Другими словами, предложенная установка гарантирует эффективное охлаждение указанного трансформатора или трансформаторов независимо от времени года, т.е. независимо от того существует ли потребность в работе теплового насоса на обогрев или нет.The advantages of the invention are obvious. During the cold season, when the need for heating the heat-consuming modules is high, for heating, the excess heat from the transformers 2 can be used in a very economical way, and the cooling of the transformers becomes effective. During the warm season, when the need for heating disappears, by simply adjusting the valve 23, it is possible to readjust the installation to remove the excess heat of the transformers underground or under water, and thermal energy can accumulate in rocky soil or underground. In this case, the module 20 functions as a heat accumulator, the accumulated energy of which can be obtained back during the cold periods of the year (if the pipeline 19 is immersed in water, for example, in the sea or lake, the water serves exclusively for heat removal). In other words, the proposed installation guarantees effective cooling of the specified transformer or transformers regardless of the season, i.e. regardless of whether there is a need for a heat pump to heat or not.

Возможные модификации изобретенияPossible modifications of the invention

Данное изобретение не ограничивается вариантом выполнения, описанным выше и изображенным на чертежах. Так, можно обойтись без отдельного теплообменника между первым и пятым трубопроводами, так как один и тот же текучий теплоноситель циркулирует в первом, четвертом и пятом трубопроводах. В качестве текучего теплоносителя в трубопроводе, сообщающемся с трансформатором, вместо масла можно использовать и другую жидкость (или газ). Кроме того, следует отметить, что нет прямой необходимости устанавливать тепловой насос предложенной установки в том же здании, где находится указанный трансформатор или трансформаторы. Поэтому тепловой насос может быть установлен либо внутри, либо около здания или зданий, в которые для обогрева подается избыточная тепловая энергия от трансформатора. В этих случаях первый трубопровод проходит довольно большое расстояние между указанным зданием или зданиями и трансформаторным зданием. Также нет необходимости устанавливать вышеуказанные теплопотребляющие модули непосредственно в помещениях. Поэтому эти модули можно расположить снаружи помещений (даже под землей) просто для отведения тепловой энергии. В данном случае установка обеспечивает лишь эффективное охлаждение трансформатора.The invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings. So, you can do without a separate heat exchanger between the first and fifth pipelines, since the same fluid coolant circulates in the first, fourth and fifth pipelines. As a fluid coolant in the pipeline communicating with the transformer, instead of oil, you can use another liquid (or gas). In addition, it should be noted that there is no direct need to install the heat pump of the proposed installation in the same building where the specified transformer or transformers are located. Therefore, the heat pump can be installed either inside or near the building or buildings into which excess heat energy is supplied from the transformer for heating. In these cases, the first pipeline runs a fairly large distance between the specified building or buildings and the transformer building. There is also no need to install the above heat-consuming modules directly in the premises. Therefore, these modules can be located outside the premises (even underground) simply for the removal of thermal energy. In this case, the installation provides only effective cooling of the transformer.

Claims (3)

1. Установка для использования избыточного тепла от силового трансформатора (2), содержащая охлаждающее приспособление (6) для охлаждения обмоток трансформатора, отличающаяся тем, что охлаждающее приспособление (6) соединено с первым трубопроводом (7) для обеспечения циркуляции первого текучего теплоносителя между указанным охлаждающим приспособлением и тепловым насосом (5) с возможностью передачи тепла к включенному в тепловой насос испарителю (10), который известным образом через второй трубопровод (11), заключающий в себе второй текучий теплоноситель, соединен с компрессором (12), конденсатором (13) и расширительным клапаном (14), при этом имеется третий трубопровод (15), который содержит третий текучий теплоноситель для передачи тепла, по меньшей мере, к одному теплопотребляющему модулю (16) и соединен с конденсатором (13) теплового насоса, а также четвертый трубопровод (19), который прямо или косвенно соединен с первым трубопроводом (7) и частично выведен в скальный грунт, землю и/или воду, к аккумулятору тепла или теплоизлучателю (20), причем между первым и четвертым трубопроводами имеется многоходовой клапан (23), предназначенный для отведения избыточного тепла от охлаждающего приспособления (6) трансформатора через первый трубопровод (7) к испарителю (10) теплового насоса и/или к указанному аккумулятору (20) тепла.1. Installation for using excess heat from a power transformer (2), containing a cooling device (6) for cooling the transformer windings, characterized in that the cooling device (6) is connected to the first pipe (7) to circulate the first fluid coolant between the specified cooling the device and the heat pump (5) with the possibility of transferring heat to the evaporator included in the heat pump (10), which in a known manner through a second pipeline (11), comprising a second fluid the carrier is connected to the compressor (12), the condenser (13) and the expansion valve (14), while there is a third pipeline (15), which contains a third fluid coolant for transferring heat to at least one heat-consuming module (16) and connected to the condenser (13) of the heat pump, as well as the fourth pipe (19), which is directly or indirectly connected to the first pipe (7) and partially brought into rocky soil, earth and / or water, to a heat accumulator or heat radiator (20), moreover, between the first and fourth pipelines there is a multi-way valve (23), designed to remove excess heat from the cooling device (6) of the transformer through the first pipe (7) to the evaporator (10) of the heat pump and / or to the specified heat accumulator (20). 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первый трубопровод (7) соединен с теплообменником (9), который, в свою очередь, соединен с испарителем (10) теплового насоса (5) через пятый трубопровод (21), сообщающийся с четвертым трубопроводом (19) и заключающий в себе тот же самый текучий теплоноситель, при этом в месте разветвления соответствующих труб (19′, 21′) двух указанных трубопроводов (19, 21) расположен многоходовой клапан (23).2. Installation according to claim 1, characterized in that the first pipe (7) is connected to a heat exchanger (9), which, in turn, is connected to the evaporator (10) of the heat pump (5) through a fifth pipe (21) in communication with the fourth pipeline (19) and containing the same fluid coolant, while at the point of branching of the corresponding pipes (19 ′, 21 ′) of these two pipelines (19, 21) there is a multi-way valve (23). 3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она размещена в том же самом здании (1), что и трансформатор (2), при этом имеется индикатор (28) тепла, который соединен с подводящей трубой (15′) третьего трубопровода (15) для нагрева воздуха внутри здания.3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that it is located in the same building (1) as the transformer (2), while there is a heat indicator (28) that is connected to the supply pipe (15 ′) the third pipeline (15) for heating the air inside the building.
RU2002128725/09A 2000-05-08 2001-05-04 Plant for using power transformer excess heat RU2234755C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0001673-3 2000-05-08
SE0001673A SE515670C2 (en) 2000-05-08 2000-05-08 Plant for disposing of excess heat from a power transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002128725A RU2002128725A (en) 2004-06-20
RU2234755C2 true RU2234755C2 (en) 2004-08-20

Family

ID=20279572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002128725/09A RU2234755C2 (en) 2000-05-08 2001-05-04 Plant for using power transformer excess heat

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) SE515670C2 (en)
WO (1) WO2001086668A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543098C1 (en) * 2013-01-16 2015-02-27 Гап-Донг КИМ Cooling device of heat exchange type for transformer
RU2629793C2 (en) * 2012-04-25 2017-09-04 Ивапко, Инк. Coil of dry heat exchanger with double walls with single wall return bends
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

Families Citing this family (4)

* 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
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
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629793C2 (en) * 2012-04-25 2017-09-04 Ивапко, Инк. Coil of dry heat exchanger with double walls with single wall return bends
RU2543098C1 (en) * 2013-01-16 2015-02-27 Гап-Донг КИМ Cooling device of heat exchange type for transformer
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

Also Published As

Publication number Publication date
NO20025065D0 (en) 2002-10-22
EP1281183A1 (en) 2003-02-05
US20030121651A1 (en) 2003-07-03
SE0001673L (en) 2001-09-17
WO2001086668A1 (en) 2001-11-15
AU6086501A (en) 2001-11-20
NO322815B1 (en) 2006-12-11
NO20025065L (en) 2002-12-20
SE515670C2 (en) 2001-09-17
SE0001673D0 (en) 2000-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7451611B2 (en) Solar air conditioning system
US20070266722A1 (en) In-ground geothermal heat pump system
RU2486416C2 (en) Network for heating and cooling of buildings
US20030221436A1 (en) Recoverable ground source heat pump
AU598982B2 (en) Three function heat pump system
US20090032760A1 (en) Rotational multi vane positive displacement valve for use with a solar air conditioning system
US20130037236A1 (en) Geothermal facility with thermal recharging of the subsoil
AU2005236379B2 (en) The non-intrusive and extended use of water reservoirs in buildings as thermal storage for heating, ventilation and air conditioning systems
US5584190A (en) Freezer with heated floor and refrigeration system therefor
JP3839811B2 (en) Storage geothermal air conditioning system
RU2234755C2 (en) Plant for using power transformer excess heat
JP3036634B1 (en) District heating and cooling system with distributed heat pump device
JP2010038507A (en) Heat pump utilizing underground heat reserve
JP5067958B2 (en) Geothermal heat pump system and water heat pump system
CN106556276A (en) A kind of pump drives two-phase fluid heat-transfer system
CN205373479U (en) Hot transmission system of pump drive two -phase fluid
US20130340975A1 (en) Water tank for use with a solar air conditioning system
JP2007093203A (en) Exhaust heat recovery system
JP6060463B2 (en) Heat pump system
CN107105602A (en) Cooling water system for data center
US11015870B2 (en) Water tank for use in an air-conditioning or heating system
RU2002128725A (en) INSTALLATION FOR USING EXCESS HEAT FROM POWER TRANSFORMER
JP6164537B2 (en) Cold / heat generator
US20220325904A1 (en) Auxiliary system for a low-temperature thermal energy distribution network
PL181754B1 (en) Method of and unit for generating refrigerating and heating power

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090505