[发明专利]大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统和散热方法

权利要求书

1.一种大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统，包括有封闭式风冷型电力设备、送风道和回风道、换热风柜、制冷机组；换热风柜的出风口经送风道后与封闭式风冷型电力设备的进风口相连，换热风柜的进风口经回风道与封闭式风冷型电力设备的排风口相连；其中：换热风柜内部沿风流方向依次布置有排风阀门、混风阀门、新风阀门、滤网、初级换热器、次级换热器、风机墙；初级换热器和次级换热器分别与制冷机组相连，并将交换出的热量经制冷主机排到室外空气中；所述的换热风柜由带保温层的金属材料构成柜体外壳，侧板上开有排风阀、新风阀以及若干检修门；换热风柜内部沿风流方向依次配置有混风阀、过滤网、初级换热器、次级换热器、风机墙；其中排风阀、新风阀及混风阀都可电动开启和闭合；所述的风机墙由多台小型调速风机并联构成，每台小风机配置有止回阀，防止其间空气反向流通；

风机墙由6台空间上并联排布的可调速风机构成且每个风机的电气控制信号并联；制冷机组由两台独立工作的制冷主机组成；两台制冷主机的冷媒分别与换热风柜中的初级换热器和次级换热器相连；所述的制冷主机为蒸发冷凝式直膨机组；

采用所述大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统对电力电子设备散热的方法，包括以下步骤：正常运行情况下：制冷主机制冷，并将初级和次级换热器中的热风冷却，接着通过以恒定的风量，将冷风经送风道进入大型电力设备的进风口，冷却大型电力设备，在出风口形成回风，回风经回风道进入换热风柜的进风口；当进风口回风温度低于设定的高温保护值时，则排风阀和新风阀都关闭而混风阀打开，构成闭式循环风冷系统，回风经过混风阀和滤网后，先后经过初级和次级换热器，再次形成冷风，进入下一循环；当进风口回风温度不低于设定的高温保护值时，则打开排风阀，将高温回风排出管道外，并关闭混风阀，打开新风阀，从外部引入温度较低新风，低温新风经滤网过滤后，先后经过初级和次级换热器，形成冷风，进入下一循环。

2.根据权利要求1所述的大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统，其特征在于，所述的送风道和回风道均采用钢板焊接成金属管道且外部包裹有塑料隔热材料以抑制风道与室外空气热量交换。

3.根据权利要求1所述的大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统，其特征在于所述的风机、风阀和制冷机组三类设备的调控相互独立。

4.根据权利要求1所述的大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统，其特征在于，所述的风机墙工作在恒定风量工作模式，当每个风机都正常工作时，各风机并联均衡同等出力；当有部分风机故障或检修停机时，则通过增加剩余风机出力来维持总风量不变。

5.根据权利要求1所述的大型电力电子设备高可靠性闭式风冷散热系统，其特征在于，所述的制冷主机的运行状态根据其空调风柜出风温度进行调控，实时调节两台制冷主机的启停及出力来促使空调出风温度跟踪设定风温目标值。