[发明专利]一种风力发电机组热量循环再利用方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热量循环应用，尤其是一种风力发电机组热量循环再利用方法及系统，属于风力发电设备及技术领域。

背景技术

风力发电机组作为一种特殊的发电装备，是集机械、电气、液压、复合材料部件为一体，且大多设备集中在机舱内部，机舱内部环境温度对部件的正常运行有较大影响，特别是对电气元器件以及油品影响最为明显（如温度过低，传感器的测量精度将降低；金属结构件在极端低温环境下，脆性增大；绝缘层将出现脆断；液压油的粘度将提高，油液流动性变差等），因此机舱内部环境温度对机组零部件的正常稳定运行具有重要意义。一般的风力发电机组工作环境非常恶劣，尤其在我国西北、东北部地区，环境温度较低，很多风场都存在-30℃～-40℃的极端低温温度。

目前风电行业中，各主机厂家大多采用电加热部件局部加热，增加空气加热设备以维持机舱内部运行所需的最佳温度，而齿轮箱、发电机等主要部件的散热均直接排出至机舱外。为维持低温环境下机舱内部温度，空气加热设备的采用，一方面增加了成本，另一方面增加了机组自耗电。若将主要散热设备本身耗散的热量进行再利用来实现机舱内部环境温度的调控，无论从实际效果，还是从经济性方面都具有更加重要的意义。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种风力发电机组热量循环再利用方法及系统，通过该方法来充分的利用和分配机舱内部的热量，达到降低加热设备电能消耗，降低运转成本，保证运转稳定的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种风力发电机组热量循环再利用方法，依照机组内部结构进行温区划分，所述温区包括高温区和低温区，机组在运转中将所述高温区的热量输送至低温区，并通过控制系统监测各温区温度和控制各低温区间的热量分配。

还包括将高温区或/和低温区的热量传输至机舱外部进行移除。

所述高温区包括发电机系统区、齿轮箱系统区。

所述低温区包括机舱主控系统区、启动系统区、轴承及轴承润滑系统区和电气元件系统区。

所述高温区采用来自于机舱内部或外部的冷源进行冷却，所述冷源经高温区加热后传输至低温区并放热。

一种风力发电机组热量循环再利用系统，包括依照机舱内部结构进行划分的至少一个高温区和至少一个低温区，所述高温区和低温区所在区域均设置温度检测装置，所述高温区和低温区间通过热传导网络连通，所述热传导网络将高温区的热量输送至低温区，所述热传导网络还包括热量分配单元，所述温度检测装置对各温区的温度进行监控，并通过热量分配单元对传输至各低温区的热量进行分配。

所述热传导网络还包括机舱外散热端，所述机舱外散热端与热传导网络并网。

所述高温区包括电机系统区、齿轮箱系统区。

所述低温区包括机舱主控系统区、启动系统区、轴承及轴承润滑系统区和电气元件系统区。

所述热传导网络包括风管、抽风装置和调节阀，所述风管将各高温区和各低温区间连通，所述抽风装置设置于风管上，所述调节阀对应设置于各低温区的风管上。

本发明所述的温区可以为虚拟的划分空间，也可以为实际分割的空间。所述高温区是指机舱在运转状态下部件产生热量，并且在传统设计中需要进行热量移除至舱外的区域；所述低温区是指在机舱运转状态下不会发热或者发热量很小，不足以在低温环境下维持其所需的工作温度而需要进行加热的区域。通过上述方法和系统实现机舱内热量的内循环。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：所述风力发电机组热量循环再利用方法及系统，能够优先的将机舱运转中各发热设备的热量传输至其他需要加热的设备上进行加热，相比于现有的风电机组在将机舱运转中各发热设备的直接外排，同时还需要进行单独的机舱电加热设备对机舱其他区域进行加热的方案，本方案能够有效地降低设备在低温环境运转时的电能消耗，同时通过对各低温区域进行热源分配，到达更好的热利用效果。本发明的机舱内热循环的技术方案具有重要环保和经济意义。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的风力发电机组热量循环再利用方法示意图，

图2是本发明的风力发电机组热量循环再利用系统结构示意图。

图中标记：1-高温区、2-低温区、3-热传导网络、4-流体输送装置、5-调节阀。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。