[发明专利]风力发电的纯水循环系统的冷却方法及实现其的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环水系统的冷却方法，特别是一种风力发电中的纯水循环系统的冷却方法及实现该方法的冷却系统。

背景技术

风力发电作为一种环保清洁的发电技术，现在在世界各国被广泛地采用。一般的发电系统均包括发电模块和冷却模块，发电模块负责发电，冷却模块对发热组件进行冷却。故此，风力发电系统包括风力发电机组和纯水循环系统，其中的风力发电机组是依靠风力吹动风车叶片旋转发电机转子从而发电，纯水循环系统则是采用在通道内通循环水的方式，对风力发电机组的各个发热的部件进行导热冷却。例如对风力发电机组的变流器这种关键的发热部件，就是用这种导热散热方法。变流器的温度需要根据负载的变化，稳定在一定的额定温度，温度过高或过低都将影响工作，因此对于纯水循环系统的纯水的进出温度都有较高的要求。例如，当温度处于T₁的循环纯水进入温度为T₀的变流器系统中，其吸收了变流器的热量，对变流器进行冷却，将T₀降低到了T（T为此时变流器的额定温度），而循环纯水的温度上升为T₂。升温后的循环纯水经过降温后，从T₂ 降为T₁而进入下一次的循环，然而T是根据负载而变化的，因此T₁与T₂也必须相应调整，达到最优效果。所以，传统的冷却模块，还应该包括对纯水循环系统进行冷却的冷却循环水系统。

现在的冷却循环水系统，通常是采用散热片散热的风冷方式。具体地，是在循环纯水的管道上加装许多散热片，利用散热片扩大散热面积，同时外设风机鼓风，加速散热片的散热效率。然而这种方式，只能应用于温差变化不大的环境。如果在温差范围颇大的环境，例如在赤道附近的一些缺水干旱的地区，其昼夜温差范围为可能达到5～45℃，这样的话单靠风冷式冷却循环纯水就显得力不从心。因为风冷式的系统的常规进水与环境温度的温差较大（例如大于5℃），如果要超过这一极限，实现进水温度与环境温度的温差在较小范围内（例如小于5℃），则要求加大散热器的散热面积，增大的散热面积不仅增加成本，而且增大了散热器的外形尺寸，但是现场安装空间和位置一般受到很大限制。当环境干球温度和湿球温度均超过阀体最高进水温度，更是无法通过风冷式的散热器和冷却塔来实现冷却纯水循环系统。在这种时候，只能采用冷机模式进行强制冷却，但如果采用这种模式，却又必须确保变流器阀体进水温度不能过低，当低于露点温度便会导致变流器阀体出现凝露，影响工作。

发明内容

本发明的目的，是为了提供一种应用在风力发电中的、能在满足进水与环境温度的温差较小的前提要求下，对纯水循环系统进行强制冷却而不凝露的冷却方法，使得风力发电的应用地域得到拓展。

本发明的另一个目的，是为了提供一种实现所述的对纯水循环系统进行强制冷却而不凝露的冷却方法的冷却系统，并且具有结构紧凑，成本低廉的特点。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种风力发电的纯水循环系统的冷却方法，在风力发电中的纯水循环系统中添加与其进行热交换的辅助性的水循环系统，然后对所述辅助性的水循环系统进行强制冷却。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的强制冷却是利用逆卡诺循环冷机对所述辅助性的水循环系统进行热交换实现的。

一种实现所述的风力发电的纯水循环系统的冷却方法的冷却系统，包括纯水循环系统，其还包括：辅助水循环系统，其与所述纯水循环系统联接并与其热交换；逆卡诺循环冷机系统，其与所述辅助水循环系统联接，并对其进行强制冷却。

作为上述技术方案的进一步改进，所述逆卡诺循环冷机系统包括串联成闭环的冷凝器、节流元件、蒸发器和压缩机，所述蒸发器与辅助水循环系统联接并让流经其内的制冷剂与辅助水循环系统进行热交换。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝器的输出端设有储液器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发器的入口设置有从其主通道引来的若干条并联的、其上面串联有电磁阀与热力膨胀阀的支路，热力膨胀阀的感温包位于蒸发器的出口处。

作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发器和冷却水循环通道均通过换热器5与辅助水循环系统进行联接和热交换。

作为上述技术方案的进一步改进，所述辅助水循环系统包括至少一个中间设有水箱的闭环水循环通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述逆卡诺循环冷机系统有两组。