[發明專利]一種浮式風力發電機組的冷卻和通風換氣系統

在審

• 申請號: 202010693080.9
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111692051A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳帥;侯承宇;董曄弘;仵文松;劉濤;周昊;周舒旎;蔣運和
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;F03D80/60;F24F1/58;F24F7/06;F24F5/00;H05K7/20;H01F27/08;H01F27/16;B63B35/44
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產權代理事務所(普通合伙) 50236
• 代理人: 安莉

本發明提供一種浮式風力發電機組的冷卻和通風換氣系統，包括：空氣冷卻器，設在浮式風力發電機組的漂浮式基礎的外壁，位于水面以上；進風管，設在所述漂浮式基礎的外壁，位于水面以上，用于將外界空氣引入漂浮式基礎內部；導風管，設在漂浮式基礎的內部，導風管的上端口與空氣冷卻器連通，下端口位于水面以下；管路，依次與待冷卻部件、水泵和空氣冷卻器串聯，形成供冷卻液流通的環路；及控制器，控制器分別與空氣冷卻器、水泵電連接，用于控制空氣冷卻器、水泵的開、關。本發明可以解決浮式風力發電機組傳統的冷卻系統和通風換氣設備是兩套獨立裝置，制造成本高，冷卻系統在高溫環境條件下冷卻效果不夠好的技術問題。

技術領域

本發明涉及風力發電機組技術領域，具體涉及一種浮式風力發電機組的冷卻和通風換氣系統。

背景技術

在海上風電場的建設中，當水深大于60米時，相比固定式基礎的風力發電機組，漂浮式基礎的風力發電機組其技術經濟指標會大幅提升，不受水深限制且能夠簡化風力發電機組的吊裝，因此浮式風力發電機組已成為60米水深以上的海上風電場建設的必然趨勢。

目前浮式風力發電機組的冷卻系統基本是直接借用固定式基礎的冷卻系統，使用空氣-水冷卻系統對變壓器、變流器進行散熱降溫。該系統將變壓器、變流器產生的熱量通過冷卻液帶出，將高溫冷卻液輸送至設在塔筒外的空氣冷卻器，空氣冷卻器利用風扇強制吸入外部溫度較低的空氣流經散熱器，對高溫冷卻液進行冷卻，再將冷卻后的冷卻液輸送流回變壓器、變流器進行循環。這種冷卻系統主要依靠和外界環境空氣的熱交換實現對冷卻液的冷卻，因此環境溫度的高低將直接影響該冷卻系統的冷卻性能，在高溫環境條件下冷卻效果不夠好。對于有著相同散熱功率需求的浮式風力發電機組，如果在高溫環境下，例如我國南海海域，則需要采用散熱能力更大的空氣冷卻器才能達到預設的冷卻效果，這就會增加浮式風力發電機組的制造成本。

同時，由于漂浮式基礎體積較大，且部分內部艙室長期處于水面以下，漂浮式基礎內部空間自然通風換氣效果差，因此需要給浮式風力發電機組加裝專用的通風換氣設備，為進入漂浮式基礎內部進行維護的工作人員提供充足的空氣，保證工作人員的安全。因為通風換氣是對流散熱的一種形式，所以這種通風換氣設備，對浮式風力發電機組冷卻系統的冷卻效果，在一定程度上也有關聯性的影響。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種浮式風力發電機組的冷卻和通風換氣系統，以解決現有技術中存在的浮式風力發電機組傳統的冷卻系統和通風換氣設備是兩套獨立裝置，制造成本高，冷卻系統在高溫環境條件下冷卻效果不夠好的技術問題。

本發明采用的技術方案是，一種浮式風力發電機組的冷卻和通風換氣系統；

在第一種可實現方式中，包括：

空氣冷卻器，設在浮式風力發電機組的漂浮式基礎的外壁，位于水面以上；

進風管，設在漂浮式基礎的外壁，位于水面以上，用于將外界空氣引入漂浮式基礎內部；

導風管，設在漂浮式基礎的內部，導風管的上端口與空氣冷卻器連通，下端口位于水面以下；

管路，依次與待冷卻部件、水泵和空氣冷卻器串聯，形成供冷卻液流通的環路；及

控制器，控制器分別與空氣冷卻器、水泵電連接，用于控制空氣冷卻器、水泵的開、關。

結合第一種可實現方式，在第二種可實現方式中，水泵、待冷卻部件和控制器設在浮式風力發電機組的塔筒內部。

結合第一種或第二種可實現方式，在第三種可實現方式中，待冷卻部件包括變壓器和變流器。

結合第一種可實現方式，在第四種可實現方式中，導風管安裝于漂浮式基礎的頂部平臺下方。

結合第一種可實現方式，在第五種可實現方式中，進風管設在漂浮式基礎的側壁頂部，進風管連接進風口的一端彎曲向下。