[发明专利]一种防爆变压器太阳能半导体散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种防爆变压器的散热装置，尤其是一种防爆变压器太阳能半导体散热装置。

背景技术

目前，防爆变压器及各类干式、湿式变压器经过近百年的研发过程，变压器的散热问题得到了较好的解决，散热方式大致可分为风冷式、水冷式等，这些方式的共同特点就是需要外接电源作为散热介质流动的能量。近几年，随着环保低碳的世界性课题的提出，新能源和新的研发技术不断地涌现，太阳能作为新能源的一种，其技术日益成熟，太能能电池板的效率在不断地提高，相关半导体原器件及应用技术也有了新的发展，为太阳能半导体制冷提供可行性的技术。本发明尝试采用太阳能半导体制冷为变压器散热，改变了采用传统散热方式，克服了需要外接电源的不足，所需的能量全部由太阳能电池提供，虽然目前太阳能电池的效率不够理想，但是这为我们改进变压器散热方式提供了新的途径。

发明内容

本发明为了解决现有变压器散热大都需要外加动力，造成额外能源浪费的问题，提供了一种节能、环保型的防爆变压器太阳能半导体散热装置。利用太阳能电池为半导体制冷芯片供电能，根据半导体材料的热电能量转换特性，半导体材料会在其冷热端分别进行吸热和放热，达到制冷的效果，通过半导体冷端的制冷效果对防爆变压器进行散热。

为了实现上述目的，本发明提供一种防爆变压器太阳能半导体散射装置，包括太阳能电池发电系统和半导体制冷装置，所述散热装置安装在防爆变压器的上方，所述半导体制冷装置的冷端设置在靠近防爆变压器的一侧，热端通过热管散热装置引到防爆变压器的防爆外壳的外侧，太阳能电池发电系统安装在所述防爆外壳上。其中，所述太阳能电池发电系统由太阳能电池组件，电子控制器和蓄电池组成，所述太阳能电池组件由单晶硅太阳能电池和非晶硅电池并联组成，为半导体制冷装置中的半导体制冷芯片组和风扇提供电能，所述电子控制器用于控制整个发电系统的工作状态，并保护蓄电池，多余的电能由电子控制器输送到蓄电池储存，并在太阳能电池组件无法正常工作时使用。所述半导体制冷装置包括半导体制冷芯片组，铜片，绝缘层，冷端散热片，风扇和热端散热片，所述半导体制冷芯片组设置在半导体制冷装置的中部，两侧各安装一铜片，铜片外侧分别设置绝缘层，绝缘层外侧分别设置冷端散热片和热端散热片，所述冷端散热片外侧安装风扇。

所述太阳能电池发电系统与热端散热片的距离为35cm。

所述半导体制冷芯片组组包括多块半导体制冷芯片，由多个N型和P型半导体相互排列而成。

所述绝缘层采用绝缘陶瓷材料。

所述冷端散热片采用鳍片型结构，由压固工艺加工而成，每一页鳍片都可与所述铜片通过绝缘层接触。

所述热端散热片采用热管散热结构，由储热模块，导热模块和散热模块组成。热量经储热模块吸收，通过导热模块传给上方的散热模块，散发到空气中去。

所述导热模块为热管，采用紫铜材料，其毛细结构通过高温下铜粉烧结而成。

绕结过程中稳定在850～900℃。

所述温度优选为850℃，升温速度为5℃/Min，保护气体为氮气，烧结半小时，取出空冷，然后取出芯棒，再烧结约半小时。

所述热管的工质为丙酮，其充液率为40％-60％。

所述半导体制冷装置还包括隔热层，采用聚乙烯泡沫塑材料，制成散热片形状，放在冷端散热片和热端散热片的鳍片中间。

所述半导体制冷装置的各部件采用螺钉固连，螺钉采用尼布的柱形套隔开，并在裸露处包上泡沫保温材料。

所述冷，热端散热片与半导体制冷芯片组之间的各接触面上均涂有硅脂。

本发明利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，利用半导体制冷对变压器进行散热，相对与传统的散热方法，本发明不需要外接动力，完全依靠太阳能完成对变压器的散热，为变压器散热探索了一条新的途径。

附图说明

图1一种防爆变压器太阳能半导体散热装置结构示意图；

图2太阳能电池发电系统结构示意图；

图3电子控制器工作原理图；

图4半导体制冷装置结构示意图；

图5热管散热装置结构示意图。

图中1-防爆变压器、2-变压器绕组、3-变压器铁芯、4-变压器防爆外壳、5-太阳能半导体制冷装置、6-底座、7-半导体制冷芯片、8-铜片、9-绝缘层、10-冷端散热片、11-风扇、12-热管、13-热端散热片、14-太阳能电池发电系统。

具体实施方式

以下结合附图给出的发明对本发明作进一步的详细说明。