[發明專利]風力發電機組的散熱結構

有效

• 申請號: 201110440042.3
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102493927A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 吳立洲;張新剛
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F03D11/04;F03D9/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;王青芝

技術領域

本發明涉及能夠穩定地實施冷卻的風力發電機組的散熱結構。

背景技術

隨著風力發電機組的興起，各風機制造商越來越重視設置風力發電機組的周圍環境對機組的影響。例如，在設置于海洋的風力發電機組中，如何避免海面含鹽霧的腐蝕性空氣對機組內部設備的腐蝕，如何解決海面空氣相對濕度比較大等問題，這是海洋環境對風機不利的影響，但是海洋環境也有其可以利用的一面，除了海上風資源豐富，海水大蓄熱能力的特性決定了海水溫度在一年四季中在一個很小的范圍內變化，有記錄的夏季海水最高溫度為28～29℃，因此海水可以作為風力發電機組的穩定的冷源。

目前風力發電機組發熱設備采用的冷卻系統主要為空氣-空氣冷卻系統和液體-空氣冷卻系統，這兩種冷卻系統都要借助龐大的散熱器將熱量通過外界空氣帶走，需要非常大的設備投入如龐大的散熱器、大功率的風扇及其控制系統，所需代價高昂，其中液體-空氣冷卻系統的液體側設計非常復雜且穩定性不佳，在風力發電機組運行過程中經常會出現因冷卻系統故障而導致的停機。

關于風力發電機應用海水冷卻的專利有中國科學院廣州能源研究所申請的公開號為CN102220946A的專利。這項專利的思路是把帶有鰭片結構的散熱器直接浸泡在海水中，散熱器內部走循環液，利用海水的低溫給循環液提供冷卻功能，如圖1所示。但是，這種只是把散熱器泡在海水中進行散熱的有如下問題：雖然放在海水中能夠避免海面空氣中的鹽霧對散熱器的腐蝕作用，但是海水本身也有腐蝕作用；另外，散熱器浸泡在海水中較長時間后表面會生產微生物，這些不斷累積的微生物會充滿散熱器的鰭片，這種情況下依靠鰭片進行散熱的散熱器基本處于失效狀態。

另一項與風力發電機組的散熱有相關性的專利是Enercon(德國)提出的專利號為US6676122B1的美國專利。它利用風力發電機的塔筒作為散熱器，塔筒內壁面走熱空氣，外界環境中的空氣以一定風速流經塔筒，通過塔筒壁的導熱來冷卻塔筒內的熱空氣，如圖2所示。但是，這種散熱方式也有缺陷，即，因為塔筒壁只有在夜間才能確保是完全的冷源，白天時由于太陽輻射的存在，塔筒壁會有一接近一半的面積處于太陽輻射下，而根據本領域的經驗，在太陽輻射下的塔筒壁面溫度非常高，這種情況下塔筒壁面不能為流經的熱空氣提供冷卻作用。

發明內容

本發明是為了解決以上的問題而提出的，其目的在于提供一種能夠穩定地對風力發電機組進行冷卻的風力發電機組的散熱結構。

為了達到上述目的，本發明提供的一種風力發電機組的散熱結構，其特征在于，包括內部設置有多個電氣設備的至少一個塔筒以及用于支撐所述塔筒的至少一個樁體，其中，所述至少一個塔筒內部被隔板劃分而形成塔筒送風通道和塔筒回風通道，所述樁體的內部也設置有與所述塔筒送風通道及塔筒回風通道分別連通的樁體送風通道和樁體回風通道，且所述樁體送風通道和所述樁體回風通道僅在所述樁體的底部相互連通。

而且，還包括連接所述至少一個塔筒和各個樁體的支撐架以及連接各個樁體并與所述至少一個塔筒連接的橫梁，且所述支撐架的內部形成有與所述塔筒送風通道和所述樁體送風通道連通的支撐架送風通道，所述橫梁的內部形成有與所述塔筒回風通道和所述樁體回風通道連通的橫梁回風通道。

優選地，在所述塔筒送風通道的入口處設置有送風靜壓箱，以用于將所述塔筒內的電氣部件產生的熱空氣集中起來供應至各個所述樁體。

優選地，所述橫梁的與所述至少一個塔筒連接的部位還設置有回風靜壓箱，以用于將經過冷卻的空氣集中起來供應至塔筒內的電氣部件。

優選地，所述塔筒內送風通道具備多個，且每一個塔筒通道與每個電氣設備對應。

優選地，所述隔板為金屬薄板。

優選地，所述樁體送風通道由兩個隔板設置在所述樁體的中部，從而在該樁體送風通道的兩側分別形成有一個樁體回風通道。

優選地，所述樁體送風通道為一截面面積小于所述樁體的截面面積的金屬管道，且該樁體送分通道設置于所述樁體內部的中央，從而所述樁體回風通道包圍所述樁體送風通道。

根據本發明可具有至少一個以下的技術效果：

1)采用風力發電機組的基礎結構作為散熱器，散熱面積龐大，且風力發電機組的發熱設備無需額外的冷卻系統，節省了大量空間，為機組內部的設備布局帶來極大方便。

2)不需要增加額外的散熱器即可為風力發電機組內部發熱設備提供冷卻功能，從而能夠節省生產成本。

3)可減少冷卻系統的部件，不需要液體-空氣冷卻系統也能夠確保散熱效率，同時還可以減少故障率，延長風機的使用壽命。