阅读说明：本技术 一种风力发电机组的降温机构及风力发电机组 (Cooling mechanism of wind generating set and wind generating set ) 是由 李岩 年浩 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种风力发电机组的降温机构及风力发电机组,所述降温机构包括散热组件和冷却装置；所述散热组件包括设置在轮毂上的进风口,及设置于塔筒处的出风口和风机,所述轮毂与塔筒内部相互连通；所述冷却装置包括设置于各风力发电机组处的散热片,及设置于塔筒内且沿塔筒内壁设置的冷凝管,该冷凝管沿塔筒内壁绕设于各风力发电组部件处,所述塔筒内底部设有水箱,所述冷凝管连接于水箱内,该水箱内设水泵。本发明能够对风力发电机组进行有效冷却,并且避免冷却装置被腐蚀。(The invention discloses a cooling mechanism of a wind generating set and the wind generating set, wherein the cooling mechanism comprises a heat dissipation assembly and a cooling device; the heat dissipation assembly comprises an air inlet arranged on the hub, an air outlet arranged on the tower drum and a fan, and the hub is communicated with the interior of the tower drum; the cooling device comprises cooling fins arranged at the positions of the wind generating sets and a condenser pipe arranged in the tower barrel and arranged along the inner wall of the tower barrel, the condenser pipe is wound at the positions of the wind generating sets along the inner wall of the tower barrel, a water tank is arranged at the bottom in the tower barrel, the condenser pipe is connected in the water tank, and a water pump is arranged in the water tank. The invention can effectively cool the wind generating set and avoid the corrosion of the cooling device.)

一种风力发电机组的降温机构及风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其是一种一种风力发电机组的降温机构及风力发电机组。

背景技术

风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成；风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风速选择：低风速风力发电机能有效提升风力发电机在低风速区域的风能利用，在年平均风速小于3.5m/s,且无台风的地区，推荐选用低风速产品。

其中风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。

风力发电机组进行发电时，都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。要保证风电的频率恒定，一种方式就是保证发电机的恒定转速，即恒速恒频的运行方式，因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转，所以这种方式无疑要恒定风力机的转速，这种方式会影响到风能的转换效率；另一种方式就是发电机转速随风速变化，通过其它的手段保证输出电能的频率恒定，即变速恒频运行。

目前，风力发电机组的设计运行温度作在-10～40℃区间，这主要取决于风力发电机组各个系统及部件的温度耐受范围。在更高的环境温度条件下，因为部件在运行时的自身发热以及吸收环境中的热量，部件所处的温度条件将超过正常的温度运行范围，这将极大的降低风力发电机组的可靠性及可利用率。例如，电气元件、润滑油、橡胶件都是对环境温度非常敏感的元件，机械支撑结构也同样会在高温条件下失去原有的机械结构的设计承载能力。

随着风力发电机组被应用到各个环境条件下，对于一些高温地区，例如热带地区或者内陆高热地区，同样有风电的发展需求。各个风电制造商已经开始在这些地区树立风机，在超过40℃的条件下会进行停机。但是由于高温地区的40℃甚至40℃以上的高温环境在全年中所占比例较高，由于高温对风力发电机组简单的进行停机将很大程度上降低了机组在这类地区的能量可利用率。

风力发电机是依靠捕获风能，将动能转化为电能的发电设备。在现代的大型风力发电机中，随着单机发电功率的增大，风力发电机内部的发热部件生成的热量越来越多。尤其安装在长期处于高温环境中的风力发电机在运行时容易发生故障。

目前用于风力发电机的冷却系统多是采用风冷进行散热，利用外界环境温度较低的空气对风力发电机组内的发热部件进行冷却。然而，依靠自然风来冷却风力发电机组的方式已经不能满足要求，必须采用强制冷却来对风力发电机组进行散热。目前，通常使用水冷装置、固体散热器等冷却装置对主要电气设备进行散热。为了达到预期的散热效果，冷却装置往往暴露在塔筒外部，以便将冷却装置吸收的热量排到外部空气中。但是，暴露在塔筒外部的冷却装置受到风沙雨雪的作用，容易被腐蚀，故障率高。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种风力发电机组的降温机构及风力发电机组，能够对风力发电机组进行有效冷却，并且避免冷却装置被腐蚀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述降温机构包括散热组件和冷却装置；所述散热组件包括设置在轮毂上的进风口，及设置于塔筒处的出风口和风机，所述轮毂与塔筒内部相互连通；所述冷却装置包括设置于各风力发电机组处的散热片，及设置于塔筒内且沿塔筒内壁设置的冷凝管，该冷凝管沿塔筒内壁绕设于各风力发电组部件处，所述塔筒内底部设有水箱，所述冷凝管连接于水箱内，该水箱内设水泵；

作为优选：所述塔筒处设有塔筒门，该塔筒门上开设有若干第二出风口。

作为优选：所述第二出风口由上至下均匀排布于塔筒门处。

作为优选：所述塔筒内壁及各风力发电机组部件处均安装有温度传感器；

作为优选：所述塔筒内底部安装有温度显示器、无线装置和处理器，所述各温度传感器均与处理器相连接，所述处理器与显示器及无线装置相电性连接；所述水泵于处理器相互电性连接。

作为优选：所述塔筒内底部处还设有底层平台，所述显示器、无线装置和处理器均安装放置于底层平台处。

作为优选：所述第一进风口包括叶片与所述轮毂之间的缝隙和/或所述轮毂与所述发电机之间的缝隙。

作为优选：所述处理器与各风力发电机组相电性连接。

本发明的有益效果是：通过温度传感器监测各风力发电组部件的温度情况，同时通过无线装置可以将各风力发电组部件的温度发送至网络处，这样可以在网络上实时监控各风力发电组的工作状态，同时由于设置了处理器，正常情况的冷却散热方式则通过散热组件实现，当当温度传感器监测各风力发电组部件的温度过高，处理器将启动水泵，使得通过冷凝管将水在各风力发电组部件中流动起到加快冷却的效果，

通过上述设定风机将集中起来的热量排出塔筒外。由此，可将对主要电气设备进行单独冷却的冷却装置设置于塔筒内部，从而将其运行的噪声控制塔筒内部，减少了风力发电机组对外部环境的噪声影响，同时避免了冷却装置长期暴露在外界环境易腐蚀的问题，降低了冷却装置的故障率，延长了其使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

所述降温机构包括散热组件和冷却装置；所述散热组件包括设置在轮毂1上的进风口，及设置于塔筒6处的出风口和风机，所述轮毂与塔筒内部相互连通；通过设置仅一台通风风机与外界换热，使得所述散热系统结构简单、故障点少、运行和维护工作量小。其中所述第一进风口包括叶片与所述轮毂之间的缝隙和/或所述轮毂与所述发电机之间的缝隙。

所述冷却装置包括设置于各风力发电机组处的散热片，及设置于塔筒内且沿塔筒内壁设置的冷凝管，该冷凝管沿塔筒内壁绕设于各风力发电组部件处，所述塔筒内底部设有水箱2，所述冷凝管8连接于水箱内，该水箱内设水泵7；

设置于所述风力发电机组的塔筒侧壁下方的通风风将塔筒内的热空气通过出风口排出塔筒，在塔筒内形成空气负压，使得外部低温空气在大气压力作用下从第一进风口进入塔筒，将机舱、发电机和轮毂内电气设备产生的热量、冷却装置排出的热量通过自上而下流动的空气带到塔筒11底部，然后经由出风口排出。此外，将冷却电气设备的冷却装置设在塔筒内部，使得其运行的噪声控制在塔筒内部，减少了风力发电机组对外环境的噪声影响，同时避免了冷却装置长期暴露在外界环境易腐蚀的问题，降低了冷却装置的故障率，延长了其使用寿命。

其中所述塔筒处设有塔筒门5，该塔筒门上开设有若干第二出风口。其中所述第二出风口由上至下均匀排布于塔筒门处。其中所述塔筒内壁及各风力发电机组部件处均安装有温度传感器；其中所述塔筒内底部安装有温度显示器、无线装置和处理器，所述各温度传感器均与处理器相连接，所述处理器与显示器及无线装置相电性连接；所述水泵于处理器相互电性连接。

其中所述塔筒内底部处还设有底层平台3，所述显示器4、无线装置和处理器均安装放置于底层平台处。

其中所述处理器与各风力发电机组相电性连接。

在通过通过温度传感器监测各风力发电组部件的温度情况，同时通过无线装置可以将各风力发电组部件的温度发送至网络处，这样可以在网络上实时监控各风力发电组的工作状态，同时由于设置了处理器，正常情况的冷却散热方式则通过散热组件实现，当当温度传感器监测各风力发电组部件的温度过高，处理器将启动水泵，使得通过冷凝管将水在各风力发电组部件中流动起到加快冷却的效果。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。