冷却系统及风力发电机组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电设备辅助设备领域，尤其涉及冷却系统及风力发电机组。
【背景技术】
[0002]随着风力发电机组的单机装机容量的增大，各部件的散热量也不断增加，散热压力也不断增加。变流器是风力发电机组中重要的散热环节，为了确保风力发电机组长期高效稳定的运行，必须确保变流器散发的热量可以高效排出，使变流器得到有效冷却。现有技术中，通过装设与变流器容量相匹配的冷却系统将变流器产生的热量带走，实现对变流器的冷却。
[0003]目前，对变流器进行冷却的冷却系统主要分主动冷却式和被动冷却式两种。其中，主动式的冷却系统，即蒸气压缩式制冷系统，可以制取比环境温度更低的循环冷水，可以对变流器进行更好的冷却，具有很好的冷却效果，但是耗电功率较大。而且，主动式冷却系统制取的循环冷水的温度较低，有可能导致变流器内部结露，影响电气安全。
[0004]被动式冷却系统按冷却方式分主要有风冷和水冷两种。这两种方式都是依靠变流器和环境空气的温差来实现变流器的冷却。被动式冷却的冷却效果相对较差，当风力发电机组的发电功率较高或环境温度较高时，散热效率不能满足需要，使得变流器的运行温度比较高，这会影响变流器的安全和寿命，导致发生限制发电功率的情况。
[0005]综上所述，现有的被动式冷却系统冷却效果较差，主动式冷却系统能耗较大，均不能对变流器进行良好且节能的冷却。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的实施例提供一种冷却系统及风力发电机组，以解决现有技术中的变流器冷却系统冷却效果不好的问题。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种冷却系统，包括:压缩机；制冷管路，制冷管路的第一端与压缩机的入口连接，第二端与压缩机的出口连接，制冷管路内具有由第二端流向第一端的制冷剂，沿制冷剂流动方向，在制冷管路上依次设置有冷凝器、节流结构和蒸发器；冷却系统还包括:第一短接支路，第一短接支路连接制冷管路的第一端和第二端，与压缩机并联，冷却系统还包括控制是否短接压缩机的第一控制阀，第一控制阀与第一短接支路连接；第二短接支路，第二短接支路与节流结构并联，且第二短接支路上设置有控制第二短接支路通断的第二控制阀。
[0008]进一步地，第一控制阀为三通阀，三通阀设置在第一短接支路、制冷管路和压缩机的连接处。
[0009]进一步地，第一控制阀为第一开关电磁阀，第一开关电磁阀设置在第一短接支路上。
[0010]进一步地，冷却系统还包括第三控制阀，第三控制阀设置在压缩机与制冷管路之间。
[0011]进一步地，冷却系统还包括冷却循环管路，冷却循环管路内具有冷却剂，冷却循环管路与蒸发器及被冷却物连接。
[0012]进一步地，冷却循环管路上设置有检测冷却剂温度的温度检测件，冷却系统还包括控制单元，控制单元根据温度检测件的检测温度控制第一控制阀的动作。
[0013]进一步地，冷却循环管路上设置有输送栗和用于加热冷却剂的加热结构。
[0014]进一步地，冷却系统还包括用于测量被冷却物湿度的湿度检测件，控制单元根据湿度检测件的检测湿度控制加热结构。
[0015]根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，包括变流器和对变流器进行冷却的冷却系统，冷却系统为上述的冷却系统。
[0016]本实用新型的实施例的冷却系统通过第一短接支路和第一控制阀控制是否短接压缩机，以根据不同的工况切换为不同的工作回路，能够保证冷却效果的同时避免不必要的能耗。
【附图说明】
[0017]图1为根据本实用新型的实施例的冷却系统与变流器连接的示意图；
[0018]图2为根据本实用新型的实施例的冷却系统的控制流程图。
[0019]附图标记说明:
[0020]1、变流器；2、制冷部；3、压缩机；4、第三控制阀；5、第一控制阀；6、冷凝器；7、冷凝器风扇；8、第二控制阀；9、节流结构；10、蒸发器；11、输送栗；12、加热结构；13、温度检测件；14、湿度检测件；15、第二短接支路；16、制冷管路；17、第一短接支路；18、冷却循环管路。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型实施例的冷却系统及风力发电机组进行详细描述。
[0022]如图1所示，根据本实用新型的实施例，冷却系统包括制冷部2和连接在制冷部2与被冷却物之间的冷却循环管路18。该冷却系统工作的基本原理为:冷却循环管路18内的冷却剂吸收被冷却物散发的热量，并将该热量散发至制冷部2，以调控被冷却物的温度。
[0023]需要说明的是，在其它实施例中，冷却系统可以不通过冷却循环管路18与被冷却物进行换热，而通过制冷部2直接与被冷却物进行换热。
[0024]具体地，制冷部2包括压缩机3、第三控制阀4、第一控制阀5、冷凝器6、冷凝器风扇7、第二控制阀8、节流结构9、蒸发器10、第二短接支路15、制冷管路16和第一短接支路17。
[0025]其中，制冷管路16的第一端与压缩机3的入口连接，第二端与压缩机3的出口连接，制冷管路16内具有由第二端流向第一端的制冷剂，沿制冷剂流动方向，在制冷管路16上依次设置有冷凝器6、节流结构9和蒸发器10。
[0026]第一短接支路17连接制冷管路16的第一端和第二端之间，与压缩机3并联，第一控制阀5设置在第一短接支路17上，以控制第一短接支路17的通断，进而控制是否短接压缩机3。
[0027]第二短接支路15连接在冷凝器6和蒸发器10之间，与节流结构9并联，第二控制阀8设置在第二短接支路15上，以控制第二短接支路15的通断，进而控制是否短接节流结构9。
[0028]本实施例的制冷部2的工作原理是:在压缩机3上并联第一短接支路17后，通过控制第一短接支路17和第二短接支路15的通断就可以使制冷部2以带压缩机3的主动式制冷模式工作或使制冷部2以不带压缩机3的被动式制冷模式工作，这样可以满足不同的散热需求，提高适用性且避免不必要的能耗。
[0029]当被冷却物的散热量较大，或被冷却物的温度与环境温度t2的温差较小需要高负载冷却时，制冷部2的第一短接支路17上的第一控制阀5关闭，第二短接支路15上的第二控制阀8关闭，压缩机3与制冷管路16组成一个完整的主动式冷却结构。制冷剂通过压缩机3压缩后排出，之后进入冷凝器6成为液态制冷剂，经节流结构9降压后进入蒸发器10蒸发成为气态制冷剂，在这一蒸发过程中制冷剂吸收热量，使冷却循环管路18内流经蒸发器10的冷却剂温度降低，从蒸发器10流出的制冷剂进入压缩机3形成完整的循环。由于制冷剂受压缩机3压缩进行制冷，所以在这种情况下制冷剂制冷量大，冷却循环管路18在被冷却物与蒸发器10之间换热时可以从被冷却物处携带走更大的热量，进而可以保证对被冷却物的冷却效果。
[0030]当被冷却物的散热量较小，或被冷却物的温度与环境温度t2的温差较大需要低负载冷却时，制冷部2的第一短接支路17上的第一控制阀5打开，第二短接支路15上的第二控制阀8开启，通过第一短接支路17将压缩机3短接，制冷剂通过冷凝器6，经第二控制阀8，进入蒸发器10，此时第一短接支路17和制冷管路16组成一个热管结构，利用热管原理实现在蒸发器10 —侧制冷。在这种情况下，由于没有额外动力，制冷剂制冷量较小，但能耗降低，可以节省能源。
[0031]综上，该冷却系统采用可以根据不同冷却需求而切换为不同工作模式的制冷部2，在保证被冷却物的散热效果的情况下可以大量节省能源，而该制冷部2的结构简单，对现有结构的改动小，节能效果显著。
[0032]在本实施例中，制冷剂为四氟乙烷(R134a)，二氟甲烷(R32)等。
[0033]在本实施例中，第一控制阀5可以为第一开关电磁阀，第一开关电磁阀设置在第一短接支路17上，并控制第一短接支路17的通断。工作时，若需要制冷部2处于不带压缩机3的被动式制冷模式则使第一开关电磁阀处于连通状态(此时第一短接支路17的第一端和第二端连通)，反之则使第一开关电磁阀处于截断状态(此时第一短接支路17的第一端和第二端不连通)，控制简单方便且可靠。
[0034]优选地，为了保证控制的可靠性，冷却系统的第三控制阀4设置在压缩机3与制冷管路16之间。第三控制阀4用于配合第一控制阀5使用。第三控制阀4为第二开关电磁阀。当第一开关电磁阀处于连通状态时，第二开关电磁阀处于截断状态，以防止制冷剂流入压缩机3 ;当第一开关电磁阀处于截断状态时，第二开关电磁阀处于连通状态，使制冷剂可以正常进入压缩机3。
[0035]在其它实施例中，第一控制阀5和第三控制阀4可以合并为一个三通阀。该三通阀有两个工位，一个工位为三通阀的第一口与第二口连通，另一个工位为三通阀的第一口与第三口连通。该三通阀设置在第一短接支路17、制冷管路16和压缩机3的连接处，并控制制冷剂流入压缩机3或流入第一短接支路17。
[0036]例如:三通阀的第一口与制冷管路16的第一端连接，三通阀的第二口与压缩机3的入口连接，三通阀的第三口与第一短