围护结构及其内部的热源的动态散热方法、动态散热系统技术方案

本发明专利技术公开一种围护结构及其内部的热源的动态散热方法、动态散热系统，动态散热方法：获取围护结构的相对低温区域；驱动热源移动至所述相对低温区域。本方案，将围护结构内传统意义上位置相对固定的热源，人为、主动地将其转换为移动式热源，以自适应温度场，寻找围护结构内的相对低温区域，利用围护结构温度场温差的特点，调整热源的方位，调整围护结构内的散热布局，给热源创造由围护结构内部向外部传递热量的最佳方向温度梯度方向和最大速率散热的围护结构环境，即实现动态散热。从而降低移动式热源的运行温度，延长其使用寿命，提高系统的可靠性和安全性。

Envelope structure and its internal heat source dynamic radiating method and dynamic radiating system

The dynamic cooling method, the invention discloses a heat retaining structure and its internal dynamic cooling system, dynamic cooling method: relatively low temperature region to obtain the structure of the driving heat source; moved to the relatively low temperature region. In this scheme, the heat retaining structure in the traditional sense of the relative fixed position, human initiative to convert it to the mobile heat source, adaptive temperature field, looking for a relatively low temperature region within the envelope, the envelope temperature characteristic of temperature field, the heat radiating range adjustment, adjust layout structure within the enclosure. Create the best environment envelope temperature gradient direction from the inside to the outside envelope and the maximum rate of heat transfer heat to the heat source, realize the dynamic cooling. Therefore, the operating temperature of the moving heat source is reduced, the service life is prolonged, and the reliability and the safety of the system are improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及散热
，具体涉及一种围护结构及其内部的热源的散热方法、动态散热系统。
技术介绍
请参考图1-1，图1-1为现有技术中塔筒的结构示意图，示出其内部的电缆。从上图可看出，塔筒内部敷设有较多的电缆，电力传输电缆30自发电机开关柜经由机舱底部穿过底座平台进入塔筒顶部基准面，机舱20及其内部整体存在偏航运动，导致电缆30也存在往复扭转运动，故塔筒内部设有搭载支架，搭载支架以下的电缆部分成组靠近塔筒壁10附近下落固定，整体大致呈竖直的状态。再请继续参考图1-2、1-3，图1-2为现有技术中夏季塔筒外综合温度的组成示意图；图1-3为现有技术中塔筒不同朝向的综合温度。图1-2、1-3均是根据实际中北半球的我国境内某一塔筒为监测对象获取。图1-2中，塔筒的综合温度由太阳辐射和室外气温两者共同作用形成，即曲线1(塔筒外综合温度)由曲线2(塔筒外空气温度)、3(太阳辐射当量温度)叠加形成。图1-3中，曲线1为塔筒水平面方向的综合温度(即塔顶的温度)，曲线2为东向垂直面的综合温度，曲线3为西向垂直面的综合温度。上图反应出：①机舱顶部综合温度自8点至14点持续高于塔筒、机舱20外围护结构的东向垂直面、西向垂直面，以12点为对称点，机舱20顶部外表环境持续处于高的综合温度环境之中。②塔筒、机舱20外围护结构的西向垂直面温度在推迟8个小时后高于东向垂直面温度。③西向垂直面在16点达到最高温度值后，考虑温度波传递到塔筒、机舱20内表面会推迟大约半个小时，推迟的时间长短与塔筒、机舱材质及涂层材料的蓄热系数有关，蓄热系数大小对应围护结构内高温推迟的时间长短。在新疆天山南坡哈密地区夏季，地理位置决定18点以后时常起风，致使风力发电机组持续满功率发电至第二天凌晨以后。这意味着风力发电机组内部热源产热持续“走高”，外部环境温度的降低并不会立刻影响机组内部环境温度。也就是说，塔筒内部温度经常处于高温状态，尤其是夏季，此时，过高的内部温度导致电力传输电缆30难以散热，甚至温度更高，影响其使用寿命和整个电力传输系统的安全性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种围护结构及其内部的热源的动态散热方法、动态散热系统，该动态散热系统和方法有助于热源更为高效的散热。本专利技术提供的围护结构内部的热源的动态散热方法，获取围护结构的相对低温区域；驱动热源移动至所述相对低温区域。可选地，所述相对低温区域的获取方式如下：根据围护结构外界的空气流参数，获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位，以该方位为所述相对低温区域；或，根据太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，获取所述相对低温区域；或，对于所述围护结构外表面的背阴侧的绕流脱体方位，以及太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域。可选地，太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位为正对的背阴侧方位。可选地，太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位为：正对的背阴侧方位向日落方向偏预定角度。可选地，检测围护结构阳侧的内壁和外壁温度，获取太阳辐射从外壁向内壁传递的延时时间，驱动热源经延时时间后移动至与当前太阳时对应的相对低温区域。可选地，对于背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的所述围护结构的背阴侧方位，选取二者中间的方位为所述围护结构的相对低温区域。可选地，检测所述围护结构外表面温度，获取围护结构外表面实际的相对低温区域，以与背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位的表面温度进行比对，获得实际的最低温度方位与上述两方位的关系。可选地，当处于阴天或夜晚时，以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。可选地，检测所述围护结构外表面的温度，当太阳辐射照射方向正对的围护结构的背阴侧方位温度与太阳辐射照射的阳侧方位温度之差不高于预定值时，以所述背阴侧的所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。可选地，日落之后经过预定时间，驱动所述热源返回至所述围护结构处于正午时刻所对应的背阴侧的内侧位置。可选地，获取所述围护结构所在地的经纬度，并通过读取太阳时的时刻信息，以获知太阳辐射照射方向；或，通过检测太阳的方位角和太阳高度角获取太阳辐射的照射方向。可选地，所述空气流参数由检测获得，或根据所述围护结构所在地的气象风玫瑰图获取。可选地，检测所述围护结构外壁和/或内壁的温度，获取所述围护结构的表面的相对低温区域。可选地，在所述围护结构的高度方向，分段检测所述外壁和/内壁的温度，分段获取对应的所述相对低温区域。可选地，所述热源包括电控柜、变压器，和/或设于所述围护结构内的电力传输导体。可选地，实时驱动所述热源，以使所述热源实时处于所述相对低温区域；或，设定周期，经所述周期后，驱动所述热源处于对应的所述相对低温区域。可选地，下述条件至少一者符合时，驱动所述电力传输导体移动至所述相对低温区域：与所述电力传输导体连接的并网变压器的网侧开关处于闭合状态且有功率输出；所述电力传输导体的温度，与所述围护结构外壁或内壁的温度之差，大于预定温差值。可选地，检测所述电力传输导体的表面温度，当所述电力传输导体移动至所述相对低温区域后，温度降低的数值不超过预定收益值时，停止驱动所述电力传输导体移动。可选地，将所述电力传输导体的表面温度按照高低划分为若干区域，越高温度区域所对应的预定收益值越低。本专利技术还提供一种围护结构内部的热源的动态散热方法，获取围护结构的相对低温区域；输出驱动热源移动至所述相对低温区域的控制信号。可选地，读取围护结构外界的空气流参数，计算获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位，以该方位为所述相对低温区域；或，读取围护结构所在地的经纬度以及太阳时的时刻信息，或读取检测的太阳方位角和太阳高度角，获取太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，并以该方位为所述相对低温区域；或，对于所述围护结构外表面的背阴侧的绕流脱体方位，以及太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域。本专利技术还提供一种围护结构内的动态散热系统，包括：驱动装置，能够驱动所述围护结构内的热源移动；控制系统，能够获取所述围护结构的相对低温区域，并据此控制所述驱动装置驱动所述热源移动至所述相对低温区域。可选地，所述控制系统包括参数获取装置，所述参数获取装置获得所述围护结构的外界空气流参数；所述控制系统还包括控制器；所述控制器根据所述空气流参数获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位，以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域；或，所述控制器获取太阳辐射照射方向所对应的所述围护结构的背阴侧方位，以该位置为所述相对低温区域；或，对于背阴侧的所述绕流脱体方位，以及太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位，所述控制器选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域。可选地，对于背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的所述背阴侧方位，所述控制器选取二者中间的方位为所述相对低温区域。可选地，所述控制系统还包括检测所述围护结构外壁温度的温度传感器，根据检测的温度获取实际的相对低温区域，以与所述背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位进行比对，获得实际的相对低温区域与上述两方位的关系。可选地，当处于阴天或夜本文档来自技高网...

【技术保护点】
围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，获取围护结构的相对低温区域；驱动热源移动至所述相对低温区域。

【技术特征摘要】
1.围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，获取围护结构的相对低温区域；驱动热源移动至所述相对低温区域。2.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，所述相对低温区域的获取方式如下：根据围护结构外界的空气流参数，获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位，以该方位为所述相对低温区域；或，根据太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，获取所述相对低温区域；或，对于所述围护结构外表面的背阴侧的绕流脱体方位，以及太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域。3.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位为正对的背阴侧方位。4.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位为：正对的背阴侧方位向日落方向偏预定角度。5.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，检测围护结构阳侧的内壁和外壁温度，获取太阳辐射从外壁向内壁传递的延时时间，驱动热源经延时时间后移动至与当前太阳时对应的相对低温区域。6.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，对于背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的所述围护结构的背阴侧方位，选取二者中间的方位为所述围护结构的相对低温区域。7.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，检测所述围护结构外表面温度，获取围护结构外表面实际的相对低温区域，以与背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位的表面温度进行比对，获得实际的最低温度方位与上述两方位的关系。8.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，当处于阴天或夜晚时，以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。9.如权利要求2所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，检测所述围护结构外表面的温度，当太阳辐射照射方向正对的围护结构的背阴侧方位温度与太阳辐射照射的阳侧方位温度之差不高于预定值时，以所述背阴侧的所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。10.如权利要求1-7、9任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，日落之后经过预定时间，驱动所述热源返回至所述围护结构处于正午时刻所对应的背阴侧的内侧位置。11.如权利要求2-9任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，获取所述围护结构所在地的经纬度，并通过读取太阳时的时刻信息，以获知太阳辐射照射方向；或，通过检测太阳的方位角和太阳高度角获取太阳辐射的照射方向。12.如权利要求2-9任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，所述空气流参数由检测获得，或根据所述围护结构所在地的气象风玫瑰图获取。13.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，检测所述围护结构外壁和/或内壁的温度，获取所述围护结构的表面的相对低温区域。14.如权利要求13所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，在所述围护结构的高度方向，分段检测所述外壁和/内壁的温度，分段获取对应的所述相对低温区域。15.如权利要求1-9、13-14任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，所述热源包括电控柜、变压器，和/或设于所述围护结构内的电力传输导体(300)。16.如权利要求15所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，实时驱动所述热源，以使所述热源实时处于所述相对低温区域；或，设定周期，经所述周期后，驱动所述热源处于对应的所述相对低温区域。17.如权利要求15所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，下述条件至少一者符合时，驱动所述电力传输导体(300)移动至所述相对低温区域：与所述电力传输导体(300)连接的并网变压器(81)的网侧开关(85)处于闭合状态且有功率输出；所述电力传输导体(300)的温度，与所述围护结构外壁或内壁的温度之差，大于预定温差值。18.如权利要求15所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，检测所述电力传输导体(300)的表面温度，当所述电力传输导体(300)移动至所述相对低温区域后，温度降低的数值不超过预定收益值时，停止驱动所述电力传输导体(300)移动。19.如权利要求18所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，将所述电力传输导体(300)的表面温度按照高低划分为若干区域，越高温度区域所对应的预定收益值越低。20.围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，获取围护结构的相对低温区域；输出驱动热源移动至所述相对低温区域的控制信号。21.如权利要求20所述的围护结构内部的热源的动态散热方法，其特征在于，读取围护结构外界的空气流参数，计算获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位，以该方位为所述相对低温区域；或，读取围护结构所在地的经纬度以及太阳时的时刻信息，或读取检测的太阳方位角和太阳高度角，获取太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，并以该方位为所述相对低温区域；或，对于所述围护结构外表面的背阴侧的绕流脱体方位，以及太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位，选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域。22.围护结构内的动态散热系统，其特征在于，包括：驱动装置，能够驱动所述围护结构内的热源移动；控制系统，能够获取所述围护结构的相对低温区域，并据此控制所述驱动装置驱动所述热源移动至所述相对低温区域。23.如权利要求22所述的围护结构内的动态散热系统，其特征在于，所述控制系统包括参数获取装置，所述参数获取装置获得所述围护结构的外界空气流参数；所述控制系统还包括控制器(55)；所述控制器(55)根据所述空气流参数获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位，以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域；或，所述控制器(55)获取太阳辐射照射方向所对应的所述围护结构的背阴侧方位，以该位置为所述相对低温区域；或，对于背阴侧的所述绕流脱体方位，以及太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位，所述控制器(55)选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域。24.如权利要求23所述的围护结构内的动态散热系统，其特征在于，对于背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的所述背阴侧方位，所述控制器(55)选取二者中间的方位为所述相对低温区域。25.如权利要求23所述的围护结构内的动态散热系统，其特征在于，所述控制系统还包括检测所述围护结构外壁温度的温度传感器(200)，根据检测的温度获取实际的相对低温区域，以与所述背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位进行比对，获得实际的相对低温区域与上述两方位的关系。26.如权利要求23所述的围护结构内的动态散热系统，其特征在于，当处于阴天或夜晚时，所述控制器(55)以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。27.如权利要求23所述的围护结构内的动态散热系统，其特征在于，所述控制系统还包括检测所述围护结构外壁温度的温度传感器(200)，当太阳辐射照射方向正对的背阴侧方位温度与太阳辐射照射的阳侧方位温度之差不高于预定值时，所述控制器(55)以所述背阴侧的所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。28.如权利要求23所述的围护结构内动态散热系统，其特征在于，所述参数获取装置包括检测所述空气流参数的风向传感器(500)、风速传感器(400)以及风场空气流温度传感器(600)；和/或，所述控制器(55)内存储所述围护结构所在地的气象风玫瑰图，以获取对应时段的所述围护结构外界的空气流参数。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马盛骏，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11