[發明專利]一種冷卻系統及方法

有效

• 申請號: 201610939312.8
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN107979946B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 雷憲章;丁玉龍;譙耕;賀之淵;張譯文;彭笑東
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網歐洲研究院;全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

一種冷卻系統及方法，其中冷卻系統中包括：散熱器，其內部設置有冷卻液，將發熱裝置產生的熱量存儲在冷卻液中，所述冷卻液循環流動；儲熱裝置，與散熱器管道連接，在所述冷卻液周圍內部設置有儲熱材料層，用于吸收并存儲循環至儲熱裝置的冷卻液的熱量，冷卻液經儲熱材料冷卻后循環至散熱器中；外部冷卻設備，與散熱器管道連接，用于將冷卻液中的熱量與空氣進行熱交換；第一切換閥門，用于控制所述外部冷卻設備與所述散熱管道之間的通斷；第二切換閥門，用于控制所述儲熱裝置與所述散熱管道之間的通斷，通過控制第一切換閥門與第二切換閥門的通斷，實現儲熱裝置與外部冷卻設備對的配合冷卻。

技術領域

本發明涉及熱能冷卻領域，具體涉及一種冷卻系統及方法。

背景技術

隨著電力系統的逐步發展，大量發電裝置在發電過程中同時產生了大量的熱量，例如，電力系統中直流輸電系統中的換流閥，其在輸電系統交-直流轉換工作中產生較大的發熱量，且隨著高壓直流輸電工程技術的迅速發展，直流輸電工程輸送功率不斷提高，正常工作情況下，換流閥工作運行溫度需不高于100℃，冷卻液出口溫度需不高于70℃，所以需要利用散熱器對換流閥進行降溫、冷卻，以保證換流閥元件處于正常使用溫度下并防止換流閥老化。變壓器利用電磁感應原理改變交流電的電壓，在電力領域應用非常廣泛。要保證其正常工作，穩定的工作溫度是非常重要的，因此需要良好可靠的冷卻手段。但通常設備的發熱量主要通過冷卻系統帶走，冷卻系統將設備發出的熱量交換給室外換熱設備，直接或者間接的排放至空氣中，使得現存主要技術手段僅注重于對發熱裝置本身的冷卻，并沒有考慮對發熱裝置工作中產生的熱能的儲存的同時與外部冷卻設備配合冷卻。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于現存主要技術手段僅對發熱裝置進行冷卻，并未對發熱裝置工作中產生的熱能儲存的同時與外部冷卻設備進行配合冷卻。

有鑒于此，本發明提供一種冷卻系統，包括：

散熱器，其散熱管道內部設置有冷卻液，將發熱裝置產生的熱量存儲在冷卻液中，所述冷卻液循環流動；

儲熱裝置，與所述散熱管道連接，在所述冷卻液周圍內部設置有儲熱材料層，用于吸收并存儲循環至所述儲熱裝置的冷卻液的熱量，所述冷卻液經儲熱材料冷卻后循環至所述散熱器中；

外部冷卻設備，與所述散熱管道連接，用于將所述冷卻液中的熱量與空氣進行熱交換；

第一切換閥門，用于控制所述外部冷卻設備與所述散熱管道之間的通斷。

第二切換閥門，用于控制所述儲熱裝置與所述散熱管道之間的通斷。

進一步地，所述散熱器內設置有散熱管道，用于將發熱裝置產生的熱量通過熱交換儲存在所述散熱管道內的冷卻液中。

進一步地，所述儲熱材料層包括液體儲熱材料層和/或固體儲熱材料層和/或相變儲熱材料層。

進一步地，所述儲熱裝置的外部還設有外部絕熱材料。

進一步地，還包括：循環泵，設置在所述散熱管道的入口處，用于為所述冷卻液提供循環動力。

進一步地，所述外部冷卻設備是蒸發式冷卻塔或帶翅片散熱器。

進一步地，還包括：

所述散熱器內設置有第一溫度傳感器，用于采集發熱裝置表面溫度；

所述散熱器入口設置有第二溫度傳感器，用于采集所述散熱器入口處冷卻液溫度；

所述散熱器出口設置有第三溫度傳感器，用于采集所述散熱器出口處冷卻液溫度；

所述儲熱裝置內設置在第四溫度傳感器，用于采集所述儲熱材料的溫度。

相應地，本發明還提供一種冷卻方法，用于上述所述的冷卻系統，包括：