本實用新型涉及電力設備節能技術領域，尤其是一種變電站主控室用自然冷能熱交換裝置。

背景技術：

變電站主控室監視運行電力設備的狀態，如變壓器、斷路器、隔離閘刀等的分、合閘位置；實時運行電流、功率、電壓、頻率等參數，繼電保護運行情況，遠方遙控操作命令，相當于一個控制中心的角色。近年來，隨著計算機、通信、網絡以及蓄電池等新技術的發展，變電站的現代化和自動化水平有了很大的提高，運行管理也實現了無人值守、計算機無紙化。但是，更加值得我們注意的是隨著新技術的不斷應用，主控室內設備的功耗和發熱量也越來越大，這些新型設備對環境溫度都提出了更高的要求。并且，當前很多主控室采用彩鋼結構，絕熱性能良好，為了保證主控室內設備全年連續安全穩定地運行，主控室內空氣的溫度、相對濕度和潔凈度需保持在一定范圍之內。隨著主控室內空調負荷的不斷增大，對空調機組的要求也越來越高。空調已成為主控室中的主要耗電設備，如何降低主控室內空調能耗已成為當務之急。

目前，變電站主控室內常用的熱交換裝置，雖可以達到節能效果，但直接引入室外空氣，不能保證主控室內的空氣潔凈度，運行時間長了設備容易積灰，嚴重時可能造成設備過熱燒毀等后果。并且還存在占用空間大，安裝不方便等問題。

經檢索，未發現與本實用新型相同或相似的技術方案。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、結構簡單緊湊、高效節能的變電站主控室用自然冷能熱交換裝置。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種變電站主控室用自然冷能熱交換裝置，包括箱體及其內部的室外側風機、板式空氣換熱器、室內側風機和中央控制系統，所述室外側風機、板式空氣換熱器和室內側風機從上到下依次安裝在所述箱體內部；所述室外側風機進風口與板式空氣換熱器上端的出熱口相連接，所述室外側風機出風口安裝在箱體右側；所述板式空氣換熱器左側的進熱口與設置在箱體左側的室內側進風口相連接，所述板式空氣換熱器右側的進冷口與安裝在箱體右側的室外側進風口相連接，所述板式空氣換熱器下端的出冷口與室內側風機進風口相連接，所述室內側風機出風口安裝在箱體左側。

而且，所述室外側風機和室內側風機為軸流風機。

而且，所述室內側進風口安裝有單層百葉。

而且，所述室內側風機出風口安裝有雙層百葉。

而且，所述室外側進風口處安裝有矩形風口法蘭且內側安裝有空氣過濾器。

而且，所述室外側風機出風口處安裝有矩形風口法蘭并與室外出風管連接在一起。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本實用新型利用室外自然冷能調節控制室內溫度，自然冷能是自然界存在的低溫差低溫熱能，其利用過程也不會產生環境污染。對于變電站主控室，當室外空氣溫度低于室溫控制溫度要求時，引入室外低溫空氣降低室內溫度，減少空調運行時間，從而實現節能節電目的。

2、本實用新型的室外側風機、板式空氣換熱器和室內側風機垂直安裝在箱體內，結構簡單緊湊、占用空間小；室外側進風口內側安裝空氣過濾器保證主控室內的空氣潔凈度，防止換熱面積灰確保換熱效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

附圖標記說明：

1.室外側風機；2.室外側風機出風口；3.板式空氣換熱器；4.室外側進風口；5.室內側進風口；6.室內側風機出風口；7.室內側風機；8.機箱

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述：

一種變電站主控室用自然冷能熱交換裝置，如圖1所示，包括箱體及其內部的室外側風機、板式空氣換熱器、室內側風機和中央控制系統，所述室外側風機、板式空氣換熱器和室內側風機從上到下依次安裝在所述箱體內部；所述室外側風機進風口與板式空氣換熱器上端的出熱口相連接，所述室外側風機出風口安裝在箱體右側；所述板式空氣換熱器左側的進熱口與設置在箱體左側的室內側進風口相連接，所述板式空氣換熱器右側的進冷口與安裝在箱體右側的室外側進風口相連接，所述板式空氣換熱器下端的出冷口與室內側風機進風口相連接，所述室內側風機出風口安裝在箱體左側。

由于空氣受熱后密度變小，因此室內側空氣通道的室內側進風口位于箱體上部，室內側風機出風口位于箱體下部，室內側風機位于板式空氣換熱器下部，采用吸風布置，有利于換熱器內空氣流動均勻穩定。室外側空氣通道內的室外側進風口位于箱體下部，室外側風機出風口位于箱體上部，室外側風機位于板式空氣換熱器上面，采用吸風布置，有利于換熱器內空氣流動均勻穩定。

當室外環境溫度符合設定要求時，控制系統控制裝置開啟，在室內側風機和室外側風機的作用下，室內風和室外風在板式空氣換熱器 中逆流交叉換熱，采用自然冷能降低基站機房內空氣溫度，可以大大降低基站耗電量這樣。換熱器采用逆流交叉式換熱，不但可以提高換熱效率，而且室外風不直接進入室內，因此可以滿足基站機房內空氣潔凈度要求，防止主控室內的電力設備積灰，避免電力設備過熱燒毀的后果。

所述室外側風機和室內側風機采用吸風風機，優選為軸流風機。所述室內側進風口安裝有單層百葉。所述室內側風機出風口安裝有雙層百葉。所述室外側進風口處安裝有矩形風口法蘭且內側安裝有空氣過濾器，該空氣過濾器可以實現防止換熱面積灰保證換熱效果的目的。所述室外側風機出風口處安裝有矩形風口法蘭并與室外出風管連接在一起。

本實用新型的工作過程為：當室外環境溫度低于設定溫度時，室內側風機和室外側風機開啟，室外空氣經通風管道和室外進風口進入板式換熱器吸收室內空氣的熱量，溫度升高后經室外側風機、室外側風機出風口和室外出風管送到室外大氣中。室內空氣經室內進風口進入板式換熱器，經室外空氣降溫后經室內側風機和室內側風機出風口重新進入室內。

在本實施例中，板式空氣換熱器的換熱量為2KW，在如下給定工況條件下進行了分析計算：設室內溫度28℃、室內送風溫差5.5℃、室外溫度18℃、室外送風溫差5.5℃,則室內送風溫度為22.5℃，室外出風溫度為23.5℃。

室內風機風量：Q1＝2/(5.5×1.18×1.008)×3600＝1100.59m³/h

室外風機風量：Q2＝2/(5.5×1.18×1.008)×3600＝1100.59m³/h

按照計算選取室內和室外均選取風量為1200m³/h的風機。則換熱量為：Q＝1200/3600×1.18×1.008×5.5＝2.18KW

本實施例中，所選取換熱板的換熱系數為25W/(m²·K)

換熱算術平均溫差為△t＝(28-18+22.5-23.5)/2＝4.5℃

換熱面積為S＝2.18×1000/(25×4.5)＝19.38m²

換熱板的間距為3.5mm，單個換熱板長度為260mm，高度為260mm，換熱器包括兩個換熱單體。

每個換熱單體板片數為n＝19.38/2/(2601000)/(260/1000)＝143.3片，取n＝144。

換熱器厚度為3.5×144＝504mm

本實施例中，風機選取及換熱器規格如下：室內風機風量為1200m³/h，功率為0.11KW；室外風機風量為1200m³/h，功率為0.11KW；換熱器單體規格為272mm×272mm×520mm。

箱體規格為600mm×1800mm×400mm；室內進風口規格為480mm×280mm；室內出風口規格為480mm×230mm；室外進風口規格為300mm×200mm；室外出風口規格為300mm×200mm。

本實施例中，變電站主控室用自然冷能熱交換裝置的性能測試在工具儲存室內完成。空調房間為兩間，房間1模擬作為主控室環境，房間2模擬作為室外環境。利用外設空調可以精確的控制兩個房間溫度在某一確定值。實驗測試時將本熱交換裝置安放于房間1，室外進出風口分別通過通風管道連接至房間2。其具體實驗數據如表1所示：

(表1)：實驗測試數據

由上表可知，當室外溫度在17.35℃以下時，只開啟通信基站的自然冷能熱交換裝置就能控制室內溫度不上升，并且個別時段室內溫度處于下降趨勢。當室外溫度高于17.35℃時，室內溫度在半小時內(每隔2分鐘記錄一次)僅升高了1℃，此時配合制冷機使用，可以使制冷機在非滿負荷運轉的條件下控制基站內溫度滿足設計要求，達到高效節約能源的目的。

需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。