本實用新型涉及一種散熱設備，尤其涉及一種風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組。

背景技術：

現(xiàn)有的風力發(fā)電機組水冷系統(tǒng)，其外置的空氣散熱器一般安裝在塔筒外的地面上，根據(jù)散熱功率的需求，安裝的數(shù)量不同?？諝馍崞髦饕捎脧娭骑L冷進行散熱，即通過風扇迫使空氣流動并帶走散熱器內(nèi)冷卻介質(zhì)的熱量。這使得空氣散熱器成為風力發(fā)電機組主要的能耗組件之一，空氣散熱器的散熱電機產(chǎn)生的噪聲也較大，也是機組的噪聲源之一。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的實施例提供一種風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組，以解決風力發(fā)電機組的水冷系統(tǒng)的散熱器耗能的問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)，包括散熱器，散熱器固定設置在風力發(fā)電機組的塔筒的外壁上，散熱器具有冷卻介質(zhì)流道、冷卻入口和冷卻出口，冷卻入口和冷卻出口與冷卻介質(zhì)流道連通。

進一步地，散熱器包括流道內(nèi)壁和流道外壁，流道外壁間隔于流道內(nèi)壁設置并形成冷卻介質(zhì)流道，流道內(nèi)壁貼合在塔筒的外壁上。

進一步地，散熱器還包括散熱翅片，散熱翅片固定設置在流道外壁上。

進一步地，散熱翅片的長度方向為塔筒的軸向，散熱翅片為多個，且沿流道外壁的周向間隔設置。

進一步地，散熱翅片為環(huán)形翅片，散熱翅片為多個，且沿塔筒的軸向依次間隔地設置在流道外壁上。

進一步地，散熱器還包括設置在流道外壁外的風道外壁，風道外壁與流道外壁之間具有通風間隔，通風間隔內(nèi)設置有風道隔板，風道隔板將通風間隔分割為多個風道。

進一步地，散熱器包括流道內(nèi)壁和流道外壁，流道外壁間隔于流道內(nèi)壁設置并形成冷卻介質(zhì)流道，流道內(nèi)壁與塔筒的外壁之間具有內(nèi)通風間隔，內(nèi)通風間隔內(nèi)設置有風道隔板，風道隔板將內(nèi)通風間隔分割為多個風道；散熱器還包括設置在流道外壁外的風道外壁，風道外壁與流道外壁之間具有外通風間隔，外通風間隔內(nèi)設置有風道隔板，風道隔板將外通風間隔分割為多個風道。

進一步地，風道沿豎向延伸。

進一步地，冷卻系統(tǒng)還包括冷卻柜體，冷卻柜體與散熱器連接，且冷卻介質(zhì)在冷卻柜體與散熱器之間流動。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種風力發(fā)電機組，其包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)為上述的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)。

本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)將散熱器設置在塔筒的外壁上，利用塔筒的外壁進行散熱，確保散熱效果，且降低能耗，減少噪音。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的散熱器的立體結構示意圖；

圖2為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的帶有條狀翅片的散熱器的立體結構示意圖；

圖3為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的帶有環(huán)形翅片的散熱器的立體結構示意圖；

圖4為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的帶有外風道的散熱器的立體結構示意圖；

圖5為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的帶有內(nèi)風道和外風道的散熱器的立體結構示意圖；

圖6為圖5的局部放大圖；

圖7為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的結構示意圖；

圖8為本實用新型的實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的原理示意圖。

附圖標記說明：

1、塔筒；39、冷卻出口；32、流道外壁；3、散熱器；38、冷卻入口；33、散熱翅片；41、風道外壁；42、風道隔板；9、冷卻柜體；10、發(fā)熱組件。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組進行詳細描述。

如圖1所示，根據(jù)本實用新型的實施例，風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)包括散熱器3，散熱器3固定設置在風力發(fā)電機組的塔筒1的外壁上，散熱器3具有冷卻介質(zhì)流道、冷卻入口38和冷卻出口39，冷卻入口38和冷卻出口39與冷卻介質(zhì)流道連通。通過將散熱器3固定設置在風力發(fā)電機組的塔筒1的外壁上，使得風力發(fā)電機組的塔筒1成為散熱器3的散熱面，冷卻介質(zhì)流道內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以通過風力發(fā)電機組的塔筒1的壁面進行散熱。由于風力發(fā)電機組的塔筒1的高度很高且直徑很大，因此，風力發(fā)電機組的塔筒1的散熱容量很大，有利于加快冷卻介質(zhì)的散熱，提高散熱效果。而該散熱器3利用散熱器3的表面和風力發(fā)電機組的塔筒1的壁面進行散熱，解決了現(xiàn)有的強制風冷的空氣散熱器風扇的能耗較大，同時其工作時產(chǎn)生噪聲較大的問題。冷卻入口38和冷卻出口39供冷卻介質(zhì)流入或流出冷卻介質(zhì)流道。

通過塔筒1進行散熱，可以確保散熱效果，同時省去散熱電機等部件可以減少能耗，降低噪音。同時，由于利用塔筒1進行散熱，使得塔筒1的溫度相對穩(wěn)定，有助于維護塔筒1內(nèi)的環(huán)境溫度穩(wěn)定。

需要說明的是，在本實施例中，冷卻介質(zhì)流道內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以與風力發(fā)電機組的塔筒1直接接觸，進行散熱；也可以通過其他傳熱介質(zhì)實現(xiàn)與風力發(fā)電機組的塔筒1的間接接觸，進行散熱。

優(yōu)選地，冷卻介質(zhì)與風力發(fā)電機組的塔筒1之間為間接接觸，這樣一方面能夠保證散熱器3整體結構的完整性，便于加工制造和運輸，另一方面能夠保護風力發(fā)電機組的塔筒1，避免塔筒1直接浸泡在冷卻介質(zhì)中而污染冷卻介質(zhì)且腐蝕塔筒1。

在本實施例中，散熱器3包括流道內(nèi)壁和流道外壁32，流道外壁32間隔于流道內(nèi)壁設置并形成冷卻介質(zhì)流道，流道內(nèi)壁貼合在塔筒1的外壁上。流道內(nèi)壁與塔筒1的外壁貼合可以確保傳熱效率，從而確保散熱效果。

散熱器3的流道內(nèi)壁和流道外壁32的材質(zhì)優(yōu)選為熱傳導效果好的材質(zhì)，如金屬、混凝土等。塔筒的材質(zhì)可以但不限于鋼制、混凝土制等，也可以是其他材質(zhì)。

在本實施例中，冷卻入口38位于冷卻出口39的下方，這樣有助于冷卻介質(zhì)充分散熱。

優(yōu)選地，為了提高散熱面積，加快散熱，從而確保良好的冷卻效果，散熱器3還包括散熱翅片33，散熱翅片33固定設置在流道外壁32上。

如圖2所示，散熱翅片33可以條狀翅片，即散熱翅片33的長度方向為塔筒1的軸向，散熱翅片33為多個，且沿流道外壁32的周向間隔設置。

如圖3所示，散熱翅片33為環(huán)形翅片，散熱翅片33為多個，且沿塔筒1的軸向依次間隔地設置在流道外壁32上。

優(yōu)選地，如圖4所示，散熱器3還包括設置在流道外壁32外的風道外壁41，風道外壁41與流道外壁32之間具有通風間隔，通風間隔內(nèi)設置有風道隔板42，風道隔板42將通風間隔分割為多個風道。該風道沿豎向延伸。這樣散熱器3一方面可以通過與塔筒1貼合的流道內(nèi)壁和塔筒1進行散熱，另一方面，可以通過流道外壁32、風道和風道外壁41進行散熱。由于散熱器3的風道的存在，冷卻介質(zhì)攜帶的熱量可以利用煙囪效應將熱量向大氣中傳遞。

如圖5和圖6所示，優(yōu)選地，散熱器3包括流道內(nèi)壁和流道外壁32，流道外壁32間隔于流道內(nèi)壁設置并形成冷卻介質(zhì)流道。流道內(nèi)壁與塔筒1的外壁之間具有內(nèi)通風間隔，內(nèi)通風間隔內(nèi)設置有風道隔板42，風道隔板42將內(nèi)通風間隔分割為多個風道。流道外壁32外還設置有風道外壁41，風道外壁41與流道外壁32之間具有外通風間隔，外通風間隔內(nèi)設置有風道隔板42，風道隔板42將外通風間隔分割為多個風道。這樣在冷卻介質(zhì)流道的兩側均形成風道，由于風道的存在，冷卻介質(zhì)攜帶的熱量利用煙囪效應將熱量向大氣中傳遞，兩側的風道擴大了冷卻介質(zhì)與風道的接觸面積，提高了換熱效果。同時，冷卻介質(zhì)攜帶的一部分熱量還可以通過流道內(nèi)壁、風道隔板42傳遞到塔筒1進行散熱，還有一部分熱量可以通過流道外壁32、風道隔板42傳遞到風道外壁41上進行散熱。帶有兩側風道的散熱器3主要依靠冷卻介質(zhì)流道兩側的風道進行散熱，通過外界空氣由下向上通過風道將熱量帶走，少部分熱量通過傳遞至塔筒1和風道外壁41進行散熱。

如圖7和圖8所示，冷卻系統(tǒng)還包括冷卻柜體9，冷卻柜體9與散熱器3連接，且冷卻介質(zhì)在冷卻柜體9與散熱器3之間流動。冷卻柜體9用于吸收被冷卻物(也就是發(fā)熱組件10)的熱量，以對發(fā)熱組件10進行冷卻。

下面對冷卻柜體9對發(fā)熱組件10的冷卻過程進行說明：

如圖1、圖7和圖8所示，冷卻柜體9為水冷柜體，散熱器3為水冷散熱器，冷卻介質(zhì)可以為水或其他液體冷卻液。水冷柜體和發(fā)熱組件10在塔筒1內(nèi)部，水冷散熱器安裝于風力發(fā)電機組的塔筒1的外表面，各設備之間通過水冷管路連接。發(fā)熱組件10產(chǎn)生的熱量通過冷卻系統(tǒng)的冷卻柜體9的冷卻液帶走，冷卻液通過水冷散熱器上的冷卻入口38，進入散熱器3內(nèi)的冷卻介質(zhì)流道，其熱量通過塔筒1的筒壁以及散熱器3的流道外壁32進行散熱，熱交換完成后，冷卻的冷卻液從冷卻出口39返回冷卻柜體9。

如圖2、圖3、圖7和圖8所示，水冷散熱器安裝于風力發(fā)電機組的塔筒1的外表面，發(fā)熱組件10產(chǎn)生的熱量通過冷卻系統(tǒng)的冷卻柜體9的冷卻液帶走，冷卻液通過水冷散熱器上的冷卻入口38，進入散熱器3內(nèi)的冷卻介質(zhì)流道，其熱量通過塔筒1的筒壁、散熱器3的流道外壁32和散熱翅片33進行散熱，熱交換完成后，冷卻的冷卻液從冷卻出口39返回冷卻柜體9。

如圖4、圖7和圖8所示，水冷散熱器安裝于風力發(fā)電機組的塔筒1的外表面，發(fā)熱組件10產(chǎn)生的熱量通過冷卻系統(tǒng)的冷卻柜體9的冷卻液帶走，冷卻液通過水冷散熱器上的冷卻入口38，進入散熱器3內(nèi)的冷卻介質(zhì)流道，熱量通過塔筒1的筒壁、散熱器的風道、風道外壁41進行散熱，熱交換完成后，冷卻的冷卻液從冷卻出口39返回冷卻柜體9。

如圖5、圖6、圖7和圖8所示，水冷散熱器安裝于風力發(fā)電機組的塔筒1的外表面，且散熱器3與塔筒1的外表面之間具有間隔，并形成風道，發(fā)熱組件10產(chǎn)生的熱量通過冷卻系統(tǒng)的冷卻柜體9的冷卻液帶走，冷卻液通過水冷散熱器上的冷卻入口38，進入散熱器3內(nèi)的冷卻介質(zhì)流道，熱量通過塔筒1的筒壁、內(nèi)側風道、外側風道、風道外壁41進行散熱，熱交換完成后，冷卻的冷卻液從冷卻出口39返回冷卻柜體9。

通過將散熱器3的主要散熱部分安裝在風力發(fā)電機組的塔筒1的外表面，借助塔筒較大的散熱容量，將發(fā)熱組件10產(chǎn)生的熱量散失，省去了原有采用強制風冷方式散熱的散熱器的電機，解決了能耗高、噪聲大的問題。根據(jù)需要的散熱量不同，散熱器可以部分占據(jù)塔筒1的表面也可以是全部占據(jù)塔筒1的表面。散熱器3的安裝位置，并不限于塔筒的底部，可以是塔筒外表面的任何位置，比如塔筒的靠近葉片位置，這樣的散熱效果會更好。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種風力發(fā)電機組，其包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)為上述的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)。采用此冷卻系統(tǒng)的風力發(fā)電機組解決了現(xiàn)有的強制風冷的空氣散熱器，風扇的能耗較大，同時其工作時產(chǎn)生的噪聲較大，會影響到周圍的自然環(huán)境的問題。在保證冷卻效果的情況下，散熱能耗少、散熱安靜。

本實用新型的風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)及風力發(fā)電機組具有如下效果：

可以降低風力發(fā)電機組的冷卻系統(tǒng)的能耗及噪聲，完全通過自然條件進行通風散熱；從而可以取消散熱電機，降低散熱的成本；同時可以起到保溫的效果，保持塔筒內(nèi)環(huán)境溫度相對穩(wěn)定，有利于設備長期工作。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。