一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统，包括变流器、同程式风道、空水冷模块、绝热闭式冷却器、泵组模块和控制系统；变流器、同程式风道和空水冷模块设置于集装箱内形成集装箱内气体循环；绝热闭式冷却器和泵组模块设置于集装箱外，外水循环将自然环境的冷量输送至集装箱内的空水冷模块。供回风风道采用同程式设计确保集装箱内供风温度均匀，以及变流器冷却能力一致；绝热闭式冷却器的风机、泵组模块的水泵采用变频设计，泵组模块的阀采用调节阀，并都由控制系统控制，节约了能耗；泵组模块采用模块化设计，减少现场施工周期。

A closed cooling system for containerized converter

The invention discloses a closed cooling system for a container-type converter, which comprises a converter, a co-program air duct, an air-water cooling module, an adiabatic closed cooler, a pump group module and a control system; a converter, a co-program air duct and an air-water cooling module are arranged in the container to form a gas circulation in the container; an adiabatic closed cooler. The pump unit module is set outside the container, and the external water circulation conveys the cooling capacity of the natural environment to the air-water cooling module inside the container. The supply and return air duct adopts the same program design to ensure the uniform air temperature in the container and the same cooling capacity of the converter; the fan and pump module of the adiabatic closed cooler adopt the frequency conversion design; the valve of the pump module adopt the regulating valve, and are controlled by the control system, thus saving energy consumption. Design to reduce site construction period.

【技术实现步骤摘要】
一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统
本专利技术属于工业冷却系统
，涉及风力和光伏发电领域，具体涉及一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统。
技术介绍
在光伏和风力发电领域采用集装箱式变流站，集装箱式变流站集变压器、整流器、直流柜集成于一体，模块化运输使用，无需现场安装施工，光伏和风力电站应用环境多种多样，一般位于内陆地域广阔或沿海地段，淡水资源稀缺，应用环境各异，在满足散热通风的前提下，集装箱房需要有良好的防尘、防水、防腐蚀的能力。变压器的发热量较大且发热源集中，变流器由多个PCS柜模块组成，每个模块由若干个小的发热单元组成，发热量大但分散。集装箱变流站的冷却技术要求需要良好的防尘、防水，集装箱内循环风的温度全年满足发热设备冷却需求，且供风温度要均匀；集装箱内发热设备常年发热需要冷却，耗电量耗水量越低越好；集装箱变流站为模块化，要求冷却系统也应模块化运输和安装；集装箱式变流站要求维护简单、维护成本较低。现有集装箱式变流站冷却技术主要有几种：1、外界环境空气经过过滤后，由引风机直接输送至集装箱内，经过发热单元加热后排出室外，该冷却方式利用环境的冷量进行自然冷却，引风机的耗电量低，使用成本低，但当夏季环境温度高时，集装箱内空气温度较高，集装箱内最低的温度为环境空气的干球温度，夏季冷却能力不足；外界空气直接吸入，考虑到防尘需求，需要频繁清洗或更换空气过滤装置，避免引起堵塞，维护成本较高，适用于空气质量较优的区域。2、采用工业空调冷却，集装箱内安装内机，集装箱侧面安装外机，该冷却方式冷却能力充足，但是工业空调常用压缩式制冷系统，压缩机功率相对高，耗电量大；标准化工业空调机组循环风量小，集装箱内循环次数少，且风管通道采用简单式异程式设计，集装箱内变流器进风温度高低不均匀，不利于整流器的冷却。
技术实现思路
本专利技术针对现有冷却技术中风机直流冷却技术夏季冷却能力不足、适用性差、维护成本高的问题，空气在不同区域不适用的局限，以及工业空调冷却技术耗电量大且冷却能力不均匀的问题，提供一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统。本专利技术的目的可以通过下述技术方案来实现：一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统，包括变流器、同程式风道、空水冷模块、绝热闭式冷却器、泵组模块和控制系统；所述变流器、同程式风道和空水冷模块设置于集装箱内，所述集装箱内置多个变流器，每个变流器内置排风机，所述同程式风道包括经过每个变流器的送风通道和回风通道，经过每个变流器的送风通道和回风通道的总长度相一致，所述空水冷模块包括第一风机和第一翅片换热器，第一风机抽送每个变流器的回风通道内的气体，使气体经过第一翅片换热器降温后再排送至每个变流器的送风通道内；所述绝热闭式冷却器和泵组模块设置于集装箱外，所述绝热闭式冷却器包括第二风机、第二翅片换热器、壳体、进风窗和绝热加湿装置，第二翅片换热器的冷却介质进口通过管路与第一翅片换热器的冷却介质出口相连接，第二风机抽送环境空气，使环境空气从进风窗进入壳体内，依次经过绝热加湿装置和第二翅片换热器而对第二翅片换热器内的冷却介质降温，所述泵组模块包括水泵和三通阀，三通阀的进口通过管路与第二翅片换热器的冷却介质出口相连接且该管路上设置水泵，三通阀的两个出口分别通过管路与第一翅片换热器的冷却介质进口及第二翅片换热器的冷却介质进口和第一翅片换热器的冷却介质出口之间的管路相连接，水泵将第二翅片换热器内的冷却介质输送至第一翅片换热器内，第一翅片换热器内的冷却介质利用管道余压回流至第二翅片换热器；其中，所述第一风机、第二风机、水泵和三通阀分别与控制系统连接。进一步地，所述多个变流器相对称地布置成两排且每排变流器沿着集装箱长度方向布置。进一步地，所述空水冷模块还包括空调箱壳体和静压箱，空调箱壳体的顶部设置第一风机，第一风机上面设有回风口，空调箱壳体的侧面设有出风口，空调箱壳体内沿水平方向并列设置静压箱和第一翅片换热器，静压箱与第一风机上下对应，静压箱将第一风机的风向由从上至下转为水平，第一翅片换热器位于静压箱和出风口之间。进一步地，所述绝热闭式冷却器的壳体的顶部设置第二风机，壳体内的对应第二风机下方处设置第二翅片换热器，第二翅片换热器下方设有绝热加湿区，绝热加湿区是由多块进风窗围成，绝热加湿装置设置于绝热加湿区内。更进一步地，所述第二翅片换热器的数量为两个，两个第二翅片换热器相对称地倾斜设置而整体侧面排布呈V字形，进风窗的数量为三块且三块进风窗整体侧面排布呈倒三角形。进一步地，所述泵组模块还包括过滤器，过滤器设置于三通阀的进口和第一翅片换热器的冷却介质进口之间的管路上。进一步地，所述控制系统还连接控制有温度传感器、压力传感器和电磁阀；温度传感器设置于送风通道的进口处，并且所述三通阀为三通调节阀，三通调节阀根据温度传感器的温度高低调节开度；压力传感器设置于第二翅片换热器的冷却介质进口处，并且所述水泵为变频水泵，变频水泵的运行频率根据压力传感器的信号调节；所述绝热加湿装置连接有补水管，电磁阀设置于补水管上。更进一步地，所述泵组模块还包括膨胀罐，膨胀罐设置于三通阀的进口和第一翅片换热器的冷却介质进口之间的管路上，补水管分支出管路与膨胀罐相连。再进一步地，所述第二风机为变频风机。进一步地，所述泵组模块、绝热闭式冷却器和集装箱的各个接口采用软管连接。本专利技术的有益效果：1、外水循环将自然环境的冷量输送至集装箱内的空水冷模块，内部的风循环将冷量从空水冷装置均匀输送至各个整流器进行冷却，外界空气不进入集装箱内部,保护内部整流器等设备与环境隔绝，大大降低设备主设备和冷却设备的维护频率；2、闭式冷却系统的运行耗电主要是空水冷模块风机、变频循环水泵和绝热闭式冷却器风机的耗电，与现有技术中的压缩式制冷系统相比，充分利用自然环境的冷量，耗电量大大降低；3、空水冷模块的风量与标准化工业空调风机风量相比较大，减小换气次数，降低供回风温差，且供回风风道采用同程式设计，各风道风阻一致，确保集装箱内供风温度均匀，以及变流器冷却能力一致；4、绝热闭式冷却器采用变频风机引风，夏季对环境空气绝热加湿冷却，降低空气温度至湿球温度，与现有技术中的空冷器相比可以降低换热器表面温度，满足冷却需求，与现有技术中的冷却塔相比，耗水量大大降低，外循环水盘内细菌滋生、水质污染问题，大大减少运行维护，因此采用绝热闭式冷却器可以常年满足集装箱内送风温度低于设计温度，且除夏季炎热天气外的季节采用干式冷却，降低变频风机的运行频率，大大节约能耗；5、泵组模块变频水泵设计，提供闭式水系统循环动力，可实现稳压供水、变频节能运行水泵、模块化制作和运输，减少现场施工的周期；6、集中控制系统控制集装箱内的供风温度低于设计温度，通过调节泵组变频水泵、三通调节阀、绝热闭式冷却器的变频风机和绝热加湿电磁阀，确保供风温度低于设计温度，且最大程度利用自然环境的冷却能力，降低水泵和风机的运行频率，实现系统节能化运行。附图说明图1为本专利技术闭式冷却系统的原理图。图2为集装箱内设备平面布置示意图。图3为图2中A-A截面示意图。图4为图2中B-B截面示意图。图5为图2中C-C截面示意图。图6为绝热闭式冷却器的结构示意图。图7为绝热闭式冷却器内部的侧视图。图8为泵组模块的结构示意图。图9为控制系统的结构示意图。图10为同程式风道的结构示意简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统，其特征在于，包括变流器、同程式风道、空水冷模块、绝热闭式冷却器、泵组模块和控制系统；所述变流器、同程式风道和空水冷模块设置于集装箱内，所述集装箱内置多个变流器，每个变流器内置排风机，所述同程式风道包括经过每个变流器的送风通道和回风通道，经过每个变流器的送风通道和回风通道的总长度相一致，所述空水冷模块包括第一风机和第一翅片换热器，第一风机抽送每个变流器的回风通道内的气体，使气体经过第一翅片换热器降温后再排送至每个变流器的送风通道内；所述绝热闭式冷却器和泵组模块设置于集装箱外，所述绝热闭式冷却器包括第二风机、第二翅片换热器、壳体、进风窗和绝热加湿装置，第二翅片换热器的冷却介质进口通过管路与第一翅片换热器的冷却介质出口相连接，第二风机抽送环境空气，使环境空气从进风窗进入壳体内，依次经过绝热加湿装置和第二翅片换热器而对第二翅片换热器内的冷却介质降温，所述泵组模块包括水泵和三通阀，三通阀的进口通过管路与第二翅片换热器的冷却介质出口相连接且该管路上设置水泵，三通阀的两个出口分别通过管路与第一翅片换热器的冷却介质进口及第二翅片换热器的冷却介质进口和第一翅片换热器的冷却介质出口之间的管路相连接，水泵将第二翅片换热器内的冷却介质输送至第一翅片换热器内，第一翅片换热器内的冷却介质利用管道余压回流至第二翅片换热器；其中，所述第一风机、第二风机、水泵和三通阀分别与控制系统连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于集装箱式变流器闭式冷却系统，其特征在于，包括变流器、同程式风道、空水冷模块、绝热闭式冷却器、泵组模块和控制系统；所述变流器、同程式风道和空水冷模块设置于集装箱内，所述集装箱内置多个变流器，每个变流器内置排风机，所述同程式风道包括经过每个变流器的送风通道和回风通道，经过每个变流器的送风通道和回风通道的总长度相一致，所述空水冷模块包括第一风机和第一翅片换热器，第一风机抽送每个变流器的回风通道内的气体，使气体经过第一翅片换热器降温后再排送至每个变流器的送风通道内；所述绝热闭式冷却器和泵组模块设置于集装箱外，所述绝热闭式冷却器包括第二风机、第二翅片换热器、壳体、进风窗和绝热加湿装置，第二翅片换热器的冷却介质进口通过管路与第一翅片换热器的冷却介质出口相连接，第二风机抽送环境空气，使环境空气从进风窗进入壳体内，依次经过绝热加湿装置和第二翅片换热器而对第二翅片换热器内的冷却介质降温，所述泵组模块包括水泵和三通阀，三通阀的进口通过管路与第二翅片换热器的冷却介质出口相连接且该管路上设置水泵，三通阀的两个出口分别通过管路与第一翅片换热器的冷却介质进口及第二翅片换热器的冷却介质进口和第一翅片换热器的冷却介质出口之间的管路相连接，水泵将第二翅片换热器内的冷却介质输送至第一翅片换热器内，第一翅片换热器内的冷却介质利用管道余压回流至第二翅片换热器；其中，所述第一风机、第二风机、水泵和三通阀分别与控制系统连接。2.根据权利要求1所述的用于集装箱式变流器闭式冷却系统，其特征在于，所述多个变流器相对称地布置成两排且每排变流器沿着集装箱长度方向布置。3.根据权利要求1所述的用于集装箱式变流器闭式冷却系统，其特征在于，所述空水冷模块还包括空调箱壳体和静压箱，空调箱壳体的顶部设置第一风机，第一风机上面设有回风口，空调箱壳体的侧面设有出风口，空调箱壳体内沿水平方向并列设置静压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧，郭凤朝，葛跃群，
申请(专利权)人：酷仑冷却技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31