本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架底部的冷卻裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著陸上風(fēng)資源開(kāi)發(fā)日趨飽和，風(fēng)電開(kāi)發(fā)逐漸轉(zhuǎn)到海上。但是海上風(fēng)電面臨成本高、維護(hù)難、環(huán)境惡劣等挑戰(zhàn)。

為降低海上風(fēng)電單位千瓦投資成本，機(jī)組逐漸趨于大型化，而提升單機(jī)功率，會(huì)使各個(gè)子部件發(fā)熱量增大，需要主動(dòng)散熱的部件增多。

目前，大功率風(fēng)電機(jī)組內(nèi)各個(gè)發(fā)熱部件往往單獨(dú)設(shè)置散熱系統(tǒng)。這種分散式冷卻方式不僅成本高，而且故障點(diǎn)也較多，海上的高濕環(huán)境還容易造成凝露，導(dǎo)致電子元件短路。另外，海上風(fēng)機(jī)維護(hù)難度大，出海維護(hù)頻次不宜過(guò)高，因此要求系統(tǒng)具備較高的可靠性。

針對(duì)這一問(wèn)題，申請(qǐng)公布號(hào)為CN105179180A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了“一種大功率海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻系統(tǒng)”，其將變流散熱器和箱變散熱器進(jìn)行集成設(shè)計(jì)共用一套散熱器系統(tǒng)并放置于塔架外部，另外在塔架放置電控柜體的三層內(nèi)設(shè)置密閉循環(huán)風(fēng)路系統(tǒng)，來(lái)控制塔架下部三層空間內(nèi)的溫濕度。

但是，這種技術(shù)方案將散熱器外置，在吊裝時(shí)需要花費(fèi)更多時(shí)間，并需要占用較多空間，尤其對(duì)于海上機(jī)組而言，會(huì)占用基礎(chǔ)外平臺(tái)較多空間，增大基礎(chǔ)外平臺(tái)建造成本；而且，散熱器外置，還需要在塔架上開(kāi)較多的孔洞用于布設(shè)水冷散熱器的進(jìn)出水管以及給水冷風(fēng)扇提供電源的電纜。另外，此技術(shù)方案僅能控制塔架下面三層密閉空間中的溫濕度，無(wú)法調(diào)節(jié)塔架內(nèi)其它空間的溫濕度。

此外，其雖然提出在塔架底部三層內(nèi)實(shí)行密閉風(fēng)循環(huán)環(huán)路，但實(shí)際上，運(yùn)維人員是需要進(jìn)入這一層空間內(nèi)進(jìn)行作業(yè)的，在人員進(jìn)出時(shí)，必然帶來(lái)外界氣體(鹽霧，高濕)進(jìn)入，另外為維持人員在其中作業(yè)時(shí)的生存需要，在人員作業(yè)時(shí)，也無(wú)法做到完全密封(由于人員呼吸需要氧氣)，所以難以控制這三層密封循環(huán)風(fēng)路系統(tǒng)中的空氣潔凈度。

因此，如何克服風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置存在的上述不足，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置。該塔底冷卻裝置將散熱器內(nèi)置于塔架內(nèi)，可以提高散熱系統(tǒng)集成度，對(duì)于海上機(jī)組，可降低基礎(chǔ)外平臺(tái)建造成本及海上吊裝所需時(shí)間，同時(shí)減少塔架上用于進(jìn)出水管及電纜的穿出而所需的開(kāi)孔數(shù)量以及隨之而來(lái)的密封問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的是提供用于上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置，包括塔架和散熱器，所述散熱器用于對(duì)設(shè)于所述塔架底部的發(fā)熱部件進(jìn)行冷卻；所述塔架內(nèi)部設(shè)有主風(fēng)道，所述散熱器內(nèi)置于所述主風(fēng)道中；所述主風(fēng)道中設(shè)有第一風(fēng)機(jī)，并通過(guò)所述第一風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述主風(fēng)道中的空氣流動(dòng)冷卻所述散熱器；所述主風(fēng)道與所述塔架外環(huán)境組成開(kāi)式循環(huán)。

優(yōu)選地，所述塔架設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，以所述散熱器為界，所述進(jìn)風(fēng)口至所述散熱器的通路形成進(jìn)風(fēng)段，所述散熱器至所述出風(fēng)口的通路形成出風(fēng)段，所述進(jìn)風(fēng)段、散熱器和出風(fēng)段組成所述主風(fēng)道。

優(yōu)選地，所述塔架設(shè)有塔架門(mén)以及對(duì)應(yīng)于所述塔架門(mén)的分層平臺(tái)；所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)于所述分層平臺(tái)下層空間的側(cè)壁上。

優(yōu)選地，所述散熱器與所述第一風(fēng)機(jī)之間設(shè)有第一通風(fēng)管，所述第一風(fēng)機(jī)與所述出風(fēng)口之間設(shè)有第二通風(fēng)管。

優(yōu)選地，所述塔架門(mén)為雙層門(mén)，其第一道門(mén)為全開(kāi)門(mén)，第二道門(mén)為氣密門(mén)；所述全開(kāi)門(mén)形成所述出風(fēng)口，所述全開(kāi)門(mén)與所述氣密門(mén)的側(cè)壁面和頂部之間形成連通所述出風(fēng)口的通路。

優(yōu)選地，所述散熱器和所述第一風(fēng)機(jī)設(shè)于所述分層平臺(tái)的下層空間。

優(yōu)選地，所述第一風(fēng)機(jī)為并列的雙路風(fēng)機(jī)或多路風(fēng)機(jī)，各所述第一風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口分別通過(guò)相對(duì)應(yīng)的所述第二通風(fēng)管與所述雙層門(mén)的下底面連接形成通路。

優(yōu)選地，所述散熱器和所述第一風(fēng)機(jī)設(shè)于所述分層平臺(tái)的上層空間，所述進(jìn)風(fēng)口與所述散熱器之間設(shè)有第三通風(fēng)管路。

優(yōu)選地，所述第一風(fēng)機(jī)的所述出風(fēng)口與所述雙層門(mén)的頂部連接形成通路。

優(yōu)選地，所述主風(fēng)道上設(shè)置有旁通風(fēng)道；所述旁通風(fēng)道設(shè)有第二風(fēng)機(jī)，所述旁通風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口設(shè)有風(fēng)道切換裝置，所述旁通風(fēng)道的出風(fēng)口通往所述分層平臺(tái)的上層空間。

優(yōu)選地，所述風(fēng)道切換裝置具有三種工作狀態(tài)：

在第一工作狀態(tài)，所述旁通風(fēng)道與所述主風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)段連通，并與所述主風(fēng)道的出風(fēng)段關(guān)閉；

在第二工作狀態(tài)，所述旁通風(fēng)道與所述主風(fēng)道的出風(fēng)段連通，并與所述主風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)段關(guān)閉；

在第三工作狀態(tài)，所述旁通風(fēng)道與所述主風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)段和出風(fēng)段均關(guān)閉。

優(yōu)選地，所述旁通風(fēng)道設(shè)有鹽霧過(guò)濾器。

優(yōu)選地，所述旁通風(fēng)道進(jìn)一步設(shè)有除濕機(jī)和/或電加熱裝置。

優(yōu)選地，所述旁通風(fēng)道設(shè)有單向閥、用于連通所述主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段的第一進(jìn)風(fēng)口，以及用于連通所述主風(fēng)道出風(fēng)段的第二進(jìn)風(fēng)口；所述風(fēng)道切換裝置包括蓋板以及通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)所述蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，所述蓋板固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述電機(jī)連接；

在第一工作狀態(tài)，所述單向閥導(dǎo)通，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)至關(guān)閉所述第二進(jìn)風(fēng)口的位置；

在第二工作狀態(tài)，所述單向閥導(dǎo)通，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)至關(guān)閉所述第一進(jìn)風(fēng)口的位置；

在第三工作狀態(tài)，所述單向閥關(guān)閉。

優(yōu)選地，所述旁通風(fēng)道設(shè)有用于連通所述主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段的第一進(jìn)風(fēng)口，以及用于連通所述主風(fēng)道出風(fēng)段的第二進(jìn)風(fēng)口；所述風(fēng)道切換裝置包括設(shè)于所述第一進(jìn)風(fēng)口的第一單向閥和設(shè)于所述第二進(jìn)風(fēng)口的第二單向閥；

在第一工作狀態(tài)，所述第一單向閥導(dǎo)通，且所述第二單向閥關(guān)閉；

在第二工作狀態(tài)，所述第二單向閥導(dǎo)通，且所述第一單向閥關(guān)閉；

在第三工作狀態(tài)，所述第一單向閥和第二單向閥均關(guān)閉。

優(yōu)選地，所述主風(fēng)道中的氣流改向，其進(jìn)風(fēng)段變?yōu)槌鲲L(fēng)段、出風(fēng)段變?yōu)檫M(jìn)風(fēng)段。

為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供控制方法，用于控制上述多項(xiàng)方案所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置，所述散熱器的進(jìn)水口設(shè)置溫度傳感器，包括：

當(dāng)T_{(水，in)}低于設(shè)定的溫度值時(shí)，關(guān)閉所述第一風(fēng)機(jī)；

當(dāng)T_(水，in)高于設(shè)定的溫度值時(shí)，啟動(dòng)所述第一風(fēng)機(jī)；

所述T_(水，in)為所述溫度傳感器測(cè)量的溫度值。

為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供另一控制方法，用于控制上述多項(xiàng)方案所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置，所述旁通風(fēng)道通往的塔架底部空間內(nèi)設(shè)置溫度傳感器和濕度傳感器，包括：

當(dāng)T高于設(shè)定溫度值時(shí)，所述風(fēng)道切換裝置切換到主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段引入冷空氣，過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境，用于冷卻塔架內(nèi)部環(huán)境；

當(dāng)RH高于設(shè)定相對(duì)濕度值時(shí)，同時(shí)T低于設(shè)定的溫度值時(shí)，所述風(fēng)道切換裝置切換到主風(fēng)道出風(fēng)段引入熱空氣，過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境，用于降低塔架內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)濕度；

當(dāng)RH高于設(shè)定的相對(duì)濕度值時(shí)，同時(shí)T高于設(shè)定的溫度值時(shí)，所述風(fēng)道切換裝置切換到主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段引入冷空氣，過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境，用于冷卻塔架內(nèi)部環(huán)境，并降低塔架內(nèi)部環(huán)境的濕度；

所述T為單個(gè)所述溫度傳感器的測(cè)量值或多個(gè)所述溫度傳感器測(cè)量的最大值，所述RH為單個(gè)所述濕度傳感器的測(cè)量值或多個(gè)所述濕度傳感器測(cè)量的最大值。

本發(fā)明在塔架內(nèi)部設(shè)置主風(fēng)道，并將塔架底部大發(fā)熱量部件的散熱器放置于主風(fēng)道中。由于散熱器內(nèi)置，可以在碼頭上完成組裝，從而降低了在海上吊裝時(shí)所需時(shí)間，同時(shí)由于散熱器不再放置到塔架外平臺(tái)上，減小了塔架外平臺(tái)尺寸。另外，散熱器內(nèi)置后，不再需要進(jìn)出水管及電纜在塔架壁上穿出，由此提高了塔架的密封性。

在優(yōu)選方案中，通過(guò)雙層門(mén)設(shè)計(jì)，在保證進(jìn)出風(fēng)口所需通風(fēng)截面積的情況下，可有效的減少塔架壁上的開(kāi)孔數(shù)量及面積。

在另一優(yōu)選方案中，由風(fēng)道切換裝置、第二風(fēng)機(jī)以及鹽霧過(guò)濾器等組成的旁通風(fēng)道，可以根據(jù)工況需要引入主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段的冷風(fēng)來(lái)冷卻塔架內(nèi)的空氣，或引入主風(fēng)道出風(fēng)段的熱空氣來(lái)降低塔架內(nèi)的相對(duì)濕度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的半剖圖；

圖2為圖1所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的軸測(cè)圖(在圖中隱藏塔架)；

圖3為圖1所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置在另一角度的軸測(cè)圖(同樣隱藏塔架)；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種旁通風(fēng)道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種風(fēng)道切換裝置的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的另一種風(fēng)道切換裝置的示意圖；

圖7為整體式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為拼裝式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為串聯(lián)式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為旁通風(fēng)道在主風(fēng)道中的位置示意圖；

圖11為圖10所示旁通風(fēng)道的風(fēng)路原理圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的第二種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的半剖圖；

圖13為圖12所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的軸測(cè)圖(在圖中隱藏塔架)；

圖14為圖12所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置在另一角度的軸測(cè)圖(同樣隱藏塔架)。

圖中：

1.塔架 2.散熱器 3.塔架門(mén) 31.第一道門(mén) 32.第二道門(mén) 4.分層平臺(tái) 5.第一通風(fēng)管 6.第一風(fēng)機(jī) 7.進(jìn)風(fēng)口 8.踏板 9.第二通風(fēng)管 10.出風(fēng)口 11、11’.風(fēng)道切換裝置 111、111’.箱體 112.步進(jìn)電機(jī) 113.旋轉(zhuǎn)軸 114.蓋板 115.單向閥 116.第一進(jìn)風(fēng)口 117.第二進(jìn)風(fēng)口 12.鹽霧過(guò)濾器 13.第二風(fēng)機(jī) 112’.第一單向閥 113’.第二單向閥 14.第三通風(fēng)管

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置主要有兩部分組成：主風(fēng)道和旁通風(fēng)道。其中，主風(fēng)道與外界空氣組成一個(gè)開(kāi)式循環(huán)，從外界引入大量未經(jīng)過(guò)濾的冷空氣，主要用散熱，流經(jīng)主風(fēng)道內(nèi)的散熱器后，再排到塔架外；旁通風(fēng)道用于從主風(fēng)道中引出部分空氣，并將其過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境。下面對(duì)兩個(gè)風(fēng)道分別進(jìn)行描述。

請(qǐng)參考圖1、圖2、圖3，圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的半剖圖；圖2為圖1所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的軸測(cè)圖；圖3為圖1所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置在另一角度的軸測(cè)圖。

如圖所示，塔架底部的主要發(fā)熱部件(典型的如風(fēng)機(jī)塔架底部的箱變、變流器等)通過(guò)水冷散熱系統(tǒng)，將其熱量帶到散熱器2(典型的如水空換熱器)。將該散熱器2放置于塔架1內(nèi)部，具體位置在塔架門(mén)3所在分層平臺(tái)4的下層空間，這里命名為負(fù)一層，負(fù)一層與塔架上層其它空間隔離密封，沿氣流方向，散熱器2后面為第一通風(fēng)管5，第一通風(fēng)管5后面安裝有第一風(fēng)機(jī)6。

塔架門(mén)3采用雙層門(mén)，第一道門(mén)31采用全開(kāi)式結(jié)構(gòu)來(lái)形成出風(fēng)口10，第二道門(mén)32采用氣密門(mén)，利用兩道門(mén)之間的側(cè)壁面和頂部之間形成的通路連通出風(fēng)口10，第一風(fēng)機(jī)6為離心風(fēng)機(jī)，其數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口分別與雙層門(mén)的下底面連接形成通路，進(jìn)風(fēng)口7位于踏板8下方的塔架側(cè)壁上。

這里需要說(shuō)明的是，第一風(fēng)機(jī)6的數(shù)量可以為一個(gè)，然后將出風(fēng)口分成兩路，分別與雙層門(mén)的下底面連接形成通路，或者使用兩個(gè)以上離心風(fēng)機(jī)。

以散熱器2為界，進(jìn)風(fēng)口7、負(fù)一層的空間作為進(jìn)風(fēng)段，散熱器2之后的第一通風(fēng)管5，兩個(gè)離心風(fēng)機(jī)、連接離心風(fēng)機(jī)和雙層門(mén)下底面的兩個(gè)第二通風(fēng)管9以及雙層門(mén)內(nèi)的通路、出風(fēng)口10形成出風(fēng)段，進(jìn)風(fēng)段、散熱器2和出風(fēng)段組成整個(gè)主風(fēng)道，出風(fēng)段內(nèi)的第一風(fēng)機(jī)6用于驅(qū)動(dòng)主風(fēng)道中的空氣流動(dòng)，使外界的冷空氣不斷從進(jìn)風(fēng)口7進(jìn)入，流經(jīng)進(jìn)風(fēng)段，冷卻散熱器2后，變成熱空氣，再流經(jīng)出風(fēng)段，最后從出風(fēng)口10流出，整個(gè)主風(fēng)道與塔架外空氣組成一個(gè)循環(huán)，源源不斷的冷卻主風(fēng)道中的散熱器2。

請(qǐng)參考圖4、圖5，圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種旁通風(fēng)道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種風(fēng)道切換裝置的示意圖。

如圖所示，旁通風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置風(fēng)道切換裝置11，該風(fēng)道切換裝置用于決定旁通風(fēng)道是從主風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)段(冷空氣)引風(fēng)還是從主風(fēng)道的出風(fēng)段(熱空氣)引風(fēng)，風(fēng)道切換裝置11之后是鹽霧過(guò)濾器12和第二風(fēng)機(jī)13，其中鹽霧過(guò)濾器12的作用是將空氣中的液滴和鹽顆粒除去，第二風(fēng)機(jī)13用于驅(qū)動(dòng)旁通風(fēng)道中的氣體流動(dòng)，將從主風(fēng)道中引出的部分氣體，流經(jīng)風(fēng)道切換裝置11、鹽霧過(guò)濾器12、第二風(fēng)機(jī)13之后，提供給塔架1內(nèi)部環(huán)境。

請(qǐng)一并參考圖10、圖11，圖10為旁通風(fēng)道在主風(fēng)道中的位置示意圖；圖11為圖10所示旁通風(fēng)道的風(fēng)路原理圖。

風(fēng)道切換裝置11主要由箱體111、步進(jìn)電機(jī)112、旋轉(zhuǎn)軸113、蓋板114、單向閥115等組成，其中蓋板114固定在旋轉(zhuǎn)軸113上，旋轉(zhuǎn)軸113與步進(jìn)電機(jī)112連接，進(jìn)行切換時(shí)，步進(jìn)電機(jī)112旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸113以及蓋板114一起旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，同時(shí)關(guān)閉另一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)口的切換，兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口分別為第一進(jìn)風(fēng)口116和第二進(jìn)風(fēng)口117，其中第一進(jìn)風(fēng)口116位于箱體111的下端，第二進(jìn)風(fēng)口117位于箱體111的側(cè)面，單向閥115位于箱體111的頂部，在氣流方向上處于第一進(jìn)風(fēng)口116和第二進(jìn)風(fēng)口117的下游。當(dāng)旁通風(fēng)道不需要從主風(fēng)道中引流時(shí)，單向閥115關(guān)閉。其冷風(fēng)、熱風(fēng)切換方式如下：

當(dāng)單向閥115開(kāi)啟時(shí)，步進(jìn)電機(jī)112動(dòng)作，帶動(dòng)蓋板114向下旋轉(zhuǎn)，此時(shí)第一進(jìn)風(fēng)口116(即熱風(fēng)進(jìn)口)關(guān)閉，第二進(jìn)風(fēng)口117(即冷風(fēng)進(jìn)口)開(kāi)啟，風(fēng)道切換裝置將冷風(fēng)引入旁通風(fēng)道。

當(dāng)單向閥115開(kāi)啟時(shí)，步進(jìn)電機(jī)112動(dòng)作，帶動(dòng)蓋板114向上旋轉(zhuǎn)，此時(shí)第一進(jìn)風(fēng)口116關(guān)閉，第二進(jìn)風(fēng)口117開(kāi)啟，風(fēng)道切換裝置將熱風(fēng)引入旁通風(fēng)道。

當(dāng)單向閥115關(guān)閉時(shí)，風(fēng)道切換裝置11停止將冷風(fēng)或熱風(fēng)引入旁通風(fēng)道。

當(dāng)然，風(fēng)道切換裝置11還可以有其他實(shí)現(xiàn)形式。如圖6所示，該風(fēng)道切換裝置11’主要由箱體111’和兩個(gè)單向閥組成，其中第一單向閥112’設(shè)于第一進(jìn)風(fēng)口116，第二單向閥113’設(shè)于第二進(jìn)風(fēng)口117，進(jìn)行切換時(shí)，一個(gè)單向閥開(kāi)啟，另一個(gè)單向閥關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)口的切換。當(dāng)旁通風(fēng)道不需要從主風(fēng)道中引流時(shí)，兩個(gè)單向閥同時(shí)關(guān)閉，其冷風(fēng)、熱風(fēng)切換方式如下：

當(dāng)?shù)谝粏蜗蜷y112’開(kāi)啟時(shí)，第二單向閥113’關(guān)閉，此時(shí)第一進(jìn)風(fēng)口116開(kāi)啟，第二進(jìn)風(fēng)口117關(guān)閉，風(fēng)道切換裝置將熱風(fēng)引入旁通風(fēng)道。

當(dāng)?shù)诙蜗蜷y113’開(kāi)啟時(shí)，第一單向閥112’關(guān)閉，此時(shí)第二進(jìn)風(fēng)口117開(kāi)啟，第一進(jìn)風(fēng)口116關(guān)閉，風(fēng)道切換裝置將冷風(fēng)引入旁通風(fēng)道。

當(dāng)?shù)谝粏蜗蜷y112’和第二單向閥113’都關(guān)閉時(shí)，風(fēng)道切換裝置停止將冷風(fēng)或熱風(fēng)引入旁通風(fēng)道。

這里，可以在旁通風(fēng)道加裝電加熱裝置，用于從主風(fēng)道中引入的熱空氣溫度不足時(shí)，加熱空氣，用于降低塔架內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)濕度，電加熱裝置可以集成到鹽霧過(guò)濾器12中，而且，為獲得更好的除濕效果，還可以加裝除濕機(jī)。

上述雙層門(mén)的頂部和側(cè)壁面可以設(shè)置百葉窗，在出風(fēng)口10上有排氣時(shí)，百葉窗打開(kāi)，在出風(fēng)口10不排氣時(shí)，百葉窗關(guān)閉，防止雨水和雜物進(jìn)入，也可以設(shè)置濾網(wǎng)，用于防止異物進(jìn)入；踏板8用于運(yùn)維人員在塔架門(mén)前站立，同時(shí)用于隔開(kāi)進(jìn)出風(fēng)口，防止“熱短路”，為了防止“熱短路”，也可以將進(jìn)風(fēng)口7不設(shè)計(jì)在塔架門(mén)的正下方，而是與塔架門(mén)3在周向上相互錯(cuò)開(kāi)；在踏板8下面塔架側(cè)壁上的進(jìn)風(fēng)口處，可以設(shè)置百葉窗，也可以設(shè)置濾網(wǎng)，還可以設(shè)置擋水板，也可以是幾種形式的組合。

請(qǐng)參考圖7、圖8、圖9，圖7為整體式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為拼裝式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為串聯(lián)式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖所示，主風(fēng)道中的散熱器2依據(jù)塔架底部大發(fā)熱部件(典型如塔架底部的箱變、變流器)所采用的水冷散熱系統(tǒng)的不同，可以有三種實(shí)現(xiàn)形式。

當(dāng)塔架底部的大發(fā)熱部件所采用的水冷系統(tǒng)為集中式散熱系統(tǒng)(典型的如箱變和變流器共用一套水冷散熱系統(tǒng))時(shí)，主風(fēng)道中的散熱器2采用整體式散熱器。

當(dāng)塔架底部的大發(fā)熱部件所采用的水冷系統(tǒng)為分布式散熱系統(tǒng)(典型的如箱變和變流器分別擁有各自的水冷散熱系統(tǒng))時(shí)，主風(fēng)道中的散熱器2可以采用拼裝式散熱器，或者串聯(lián)式散熱器。

其中，拼裝式散熱器使用多塊散熱器并列安裝在一起，冷卻空氣分別通過(guò)各個(gè)散熱器，散熱器之間相互獨(dú)立，各自擁有獨(dú)立的進(jìn)出水管；串聯(lián)式散熱器將多塊散熱器串聯(lián)安裝在一起，冷卻空氣依次流經(jīng)各個(gè)散熱器，散熱器之間相互獨(dú)立，各自擁有獨(dú)立的進(jìn)出水管。

綜上所述，本發(fā)明將原來(lái)放置于塔架1外部的散熱器2(典型的如用于給箱變和變流散熱的水空換熱器)內(nèi)置于塔架1內(nèi)部，可以提高系統(tǒng)集成度，對(duì)于海上機(jī)組，將降低基礎(chǔ)外平臺(tái)建造成本(基礎(chǔ)外平臺(tái)可以做的更小)及海上吊裝所需時(shí)間(因目前的海上吊裝，外置的散熱器要在塔架吊裝完后才能吊裝，同時(shí)還要在海上去安裝所需的進(jìn)出水管以及電纜等，需要較多的海上作業(yè)時(shí)間，散熱器內(nèi)置后，在碼頭就可以組裝完畢，在海上沒(méi)有安裝散熱器的時(shí)間花費(fèi))。同時(shí)，散熱器2內(nèi)置于塔架1內(nèi)部，還可以減少塔架1上用于進(jìn)出水管及電纜的穿出而所需的開(kāi)孔數(shù)量以及隨之而來(lái)的密封問(wèn)題。另外，使用雙層門(mén)的頂部及側(cè)壁面與出風(fēng)口10連通，在保證主風(fēng)道所需的進(jìn)出風(fēng)口通風(fēng)截面積的情況下，可有效減少塔架壁上的開(kāi)孔數(shù)量及面積。此外，在主風(fēng)道旁設(shè)置旁通風(fēng)道，可以根據(jù)工況需求，從主風(fēng)道中引入部分氣體經(jīng)過(guò)濾后提供給塔架1內(nèi)部環(huán)境。當(dāng)塔架1內(nèi)部環(huán)境溫度高于設(shè)定值時(shí)，旁通風(fēng)道通過(guò)風(fēng)道切換裝置11、11’從主風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)段引入冷空氣，經(jīng)過(guò)濾后，用以冷卻塔架1內(nèi)部環(huán)境。當(dāng)塔架1內(nèi)部相對(duì)濕度高于設(shè)定值，旁通風(fēng)道通過(guò)風(fēng)道切換裝置11、11’從主風(fēng)道的出風(fēng)段引入熱空氣，經(jīng)過(guò)濾后，用以降低塔架1內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)濕度。

請(qǐng)參考圖12、圖13、圖14，圖12為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的第二種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的半剖圖；圖13為圖12所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置的軸測(cè)圖；圖14為圖12所示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置在另一角度的軸測(cè)圖。

在另一實(shí)施例中，散熱器2可以位于塔架門(mén)3所對(duì)應(yīng)分層平臺(tái)4的上層空間，散熱器2通過(guò)第三通風(fēng)管14與進(jìn)風(fēng)口7連通，散熱器2后設(shè)置第一風(fēng)機(jī)6(圖中示意的是位置，風(fēng)機(jī)未畫(huà)出)，第一道門(mén)31依然形成出風(fēng)口，與雙層門(mén)的頂部及側(cè)壁面形成的通路連通，進(jìn)風(fēng)口7依然位于踏板8下方的塔架側(cè)壁上，以散熱器2為界，進(jìn)風(fēng)口、第三通風(fēng)管14作為進(jìn)風(fēng)段，散熱器2之后的第一通風(fēng)管5、第一風(fēng)機(jī)6、第二通風(fēng)管9以及與之相連的雙層門(mén)內(nèi)的通路、出風(fēng)口10形成出風(fēng)段，進(jìn)風(fēng)段、散熱器2和出風(fēng)段組成整個(gè)主風(fēng)道，其余結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例大體相同，請(qǐng)參考上文的描述。

上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對(duì)性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。例如離心風(fēng)機(jī)也可以位于進(jìn)風(fēng)段；或者，旁通風(fēng)道中的第二風(fēng)機(jī)13可以為軸流風(fēng)機(jī)，也可以為離心風(fēng)機(jī)；又或者，主風(fēng)道中的氣流方向可以改變，將進(jìn)風(fēng)段改為出風(fēng)段，將出風(fēng)段改為進(jìn)風(fēng)段，等等。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說(shuō)明。

除了上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置，本發(fā)明還提供對(duì)其進(jìn)行控制的控制方法，包括主風(fēng)道控制和旁通風(fēng)道控制，具體如下：

1)主風(fēng)道控制：

預(yù)先在散熱器2的進(jìn)水口，設(shè)置溫度傳感器，其測(cè)量的溫度值用T_{(水，in)}表示。

當(dāng)T_(水，in)低于設(shè)定的溫度值時(shí)，第一風(fēng)機(jī)關(guān)閉；

當(dāng)T_(水，in)高于設(shè)定的溫度值時(shí)，第一風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。

2)旁通風(fēng)道控制：

預(yù)先在塔架1底部的幾層空間內(nèi)分別設(shè)置溫濕度傳感器，典型情況為在塔架底部的三層空間內(nèi)設(shè)置溫濕度傳感器，其測(cè)量的溫度值分別用T₁，T₂，T₃表示，其測(cè)量的相對(duì)濕度值分別用RH₁，RH₂，RH₃表示。

當(dāng)max(T₁，T₂，T₃)高于設(shè)定溫度值時(shí)，風(fēng)道切換裝置11、11’切換到主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段引入冷空氣，過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境，用于冷卻塔架內(nèi)部環(huán)境。

當(dāng)max(RH₁，RH₂，RH₃)高于設(shè)定相對(duì)濕度值時(shí)，同時(shí)max(T₁，T₂，T₃)低于設(shè)定的溫度值時(shí)，風(fēng)道切換裝置11、11’切換到主風(fēng)道出風(fēng)段引入熱空氣，過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境，用于降低塔架內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)濕度。

當(dāng)max(RH₁，RH₂，RH₃)高于設(shè)定的相對(duì)濕度值時(shí)，同時(shí)max(T₁，T₂，T₃)高于設(shè)定的溫度值時(shí)，風(fēng)道切換裝置11、11’切換到主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段引入冷空氣，過(guò)濾后提供給塔架內(nèi)部環(huán)境，用于冷卻塔架內(nèi)部環(huán)境，用于降低塔架內(nèi)部環(huán)境的濕度。

本發(fā)明在塔架內(nèi)部設(shè)置主風(fēng)道，并將塔架底部大發(fā)熱量部件的散熱器放置于主風(fēng)道中。由于散熱器內(nèi)置，可以在碼頭上完成組裝，從而降低了在海上吊裝時(shí)所需時(shí)間，同時(shí)由于散熱器不再放置到塔架外平臺(tái)上，減小了塔架外平臺(tái)尺寸。另外，散熱器內(nèi)置后，不再需要進(jìn)出水管及電纜在塔架壁上穿出，由此提高了塔架的密封性。

此外，通過(guò)雙層門(mén)設(shè)計(jì)，在保證進(jìn)出風(fēng)口所需通風(fēng)截面積的情況下，可有效的減少塔架壁上的開(kāi)孔數(shù)量及面積。

通過(guò)進(jìn)一步設(shè)置由風(fēng)道切換裝置、第二風(fēng)機(jī)以及鹽霧過(guò)濾器等組成的旁通風(fēng)道，可以根據(jù)工況需要引入主風(fēng)道進(jìn)風(fēng)段的冷風(fēng)來(lái)冷卻塔架內(nèi)的空氣，或引入主風(fēng)道出風(fēng)段的熱空氣來(lái)降低塔架內(nèi)的相對(duì)濕度。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔底冷卻裝置及控制方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。