围护结构及其内部的热源的动态散热方法、动态散热系统与流程

文档序号:17569545发布日期:2019-05-03 19:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,

获取围护结构的相对低温区域;

驱动热源移动至所述相对低温区域;

所述相对低温区域的获取方式如下:

根据围护结构外界的空气流参数,获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位,以该方位为所述相对低温区域;

或,

根据太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位,获取所述相对低温区域;

或,

对于所述围护结构外表面的背阴侧的绕流脱体方位,以及太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位,选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域;

或,

检测所述围护结构外壁和/或内壁的温度,获取所述围护结构的表面的相对低温区域。

2.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位为正对的背阴侧方位。

3.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位为:

正对的背阴侧方位向日落方向偏预定角度。

4.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,检测围护结构阳侧的内壁和外壁温度,获取太阳辐射从外壁向内壁传递的延时时间,驱动热源经延时时间后移动至与当前太阳时对应的相对低温区域。

5.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,对于背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的所述围护结构的背阴侧方位,选取二者中间的方位为所述围护结构的相对低温区域。

6.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,检测所述围护结构外表面温度,获取围护结构外表面实际的相对低温区域,以与背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位的表面温度进行比对,获得实际的最低温度方位与上述两方位的关系。

7.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,当处于阴天或夜晚时,以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。

8.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,检测所述围护结构外表面的温度,当太阳辐射照射方向正对的围护结构的背阴侧方位温度与太阳辐射照射的阳侧方位温度之差不高于预定值时,以所述背阴侧的所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。

9.如权利要求1-6、8任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,日落之后经过预定时间,驱动所述热源返回至所述围护结构处于正午时刻所对应的背阴侧的内侧位置。

10.如权利要求1-8任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,获取所述围护结构所在地的经纬度,并通过读取太阳时的时刻信息,以获知太阳辐射照射方向;或,通过检测太阳的方位角和太阳高度角获取太阳辐射的照射方向。

11.如权利要求1-8任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,所述空气流参数由检测获得,或根据所述围护结构所在地的气象风玫瑰图获取。

12.如权利要求1所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,在所述围护结构的高度方向,分段检测所述外壁和/内壁的温度,分段获取对应的所述相对低温区域。

13.如权利要求1-8、12任一项所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,所述热源包括电控柜、变压器,和/或设于所述围护结构内的电力传输导体(300)。

14.如权利要求13所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,实时驱动所述热源,以使所述热源实时处于所述相对低温区域;

或,

设定周期,经所述周期后,驱动所述热源处于对应的所述相对低温区域。

15.如权利要求13所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,下述条件至少一者符合时,驱动所述电力传输导体(300)移动至所述相对低温区域:

与所述电力传输导体(300)连接的并网变压器(81)的网侧开关(85)处于闭合状态且有功率输出;

所述电力传输导体(300)的温度,与所述围护结构外壁或内壁的温度之差,大于预定温差值。

16.如权利要求13所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,

检测所述电力传输导体(300)的表面温度,当所述电力传输导体(300)移动至所述相对低温区域后,温度降低的数值不超过预定收益值时,停止驱动所述电力传输导体(300)移动。

17.如权利要求16所述的围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,将所述电力传输导体(300)的表面温度按照高低划分为若干区域,越高温度区域所对应的预定收益值越低。

18.围护结构内部的热源的动态散热方法,其特征在于,

获取围护结构的相对低温区域;

输出驱动热源移动至所述相对低温区域的控制信号;

所述相对低温区域的获取方式包括:

读取围护结构外界的空气流参数,计算获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位,以该方位为所述相对低温区域;

或,

读取围护结构所在地的经纬度以及太阳时的时刻信息,或读取检测的太阳方位角和太阳高度角,获取太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位,并以该方位为所述相对低温区域;

或,

对于所述围护结构外表面的背阴侧的绕流脱体方位,以及太阳辐射照射方向所对应的围护结构的背阴侧方位,选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域;

或,

检测所述围护结构外壁和/或内壁的温度,获取所述围护结构的表面的相对低温区域。

19.围护结构内的动态散热系统,其特征在于,包括:

驱动装置,能够驱动所述围护结构内的热源移动;

控制系统,能够获取所述围护结构的相对低温区域,并据此控制所述驱动装置驱动所述热源移动至所述相对低温区域;

所述控制系统包括参数获取装置,所述参数获取装置获得所述围护结构的外界空气流参数;所述控制系统还包括控制器(55);

所述控制器(55)根据所述空气流参数获取与上风向来流接触的围护结构外表面的绕流脱体方位,以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域;或,

所述控制器(55)获取太阳辐射照射方向所对应的所述围护结构的背阴侧方位,以对应的所述围护结构的所述背阴侧方位为所述相对低温区域;

或,对于背阴侧的所述绕流脱体方位,以及太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位,所述控制器(55)选取两个方位之间的位置为所述相对低温区域;

或,所述控制系统还包括检测所述围护结构外壁和/或内壁温度的温度传感器(200),以获取所述相对低温区域。

20.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,对于背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的所述背阴侧方位,所述控制器(55)选取二者中间的方位为所述相对低温区域。

21.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述控制系统还包括检测所述围护结构外壁温度的温度传感器(200),根据检测的温度获取实际的相对低温区域,以与所述背阴侧的所述绕流脱体方位、太阳辐射照射方向所对应的背阴侧方位进行比对,获得实际的相对低温区域与上述两方位的关系。

22.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,当处于阴天或夜晚时,所述控制器(55)以所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。

23.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述控制系统还包括检测所述围护结构外壁温度的温度传感器(200),当太阳辐射照射方向正对的背阴侧方位温度与太阳辐射照射的阳侧方位温度之差不高于预定值时,所述控制器(55)以所述背阴侧的所述绕流脱体方位为所述相对低温区域。

24.如权利要求19所述的围护结构内动态散热系统,其特征在于,所述参数获取装置包括检测所述空气流参数的风向传感器(500)、风速传感器(400)以及风场空气流温度传感器(600);

和/或,所述控制器(55)内存储所述围护结构所在地的气象风玫瑰图,以获取对应时段的所述围护结构外界的空气流参数。

25.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,在所述围护结构的高度方向,包括若干层所述温度传感器(200),以分段获取对应的所述相对低温区域;所述温度传感器(200)通过通信总线(200a)连接。

26.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述温度传感器(200)为接触式传感器,其感温件的非接触并暴露在外的表面具有隔热层。

27.如权利要求19-26任一项所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述热源包括设于所述围护结构内的电控柜、变压器,和/或电力传输导体(300)。

28.如权利要求27所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述围护结构内设有承载部,所述热源置于所述承载部,所述驱动装置驱动所述承载部移动,带动所述热源移动至所述相对低温区域。

29.如权利要求28所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,还包括搭载支架(51),围护结构内的电力传输导体(300)的一段搭载于所述搭载支架(51)的承载面(511),所述承载面(511)呈弧形设置;所述搭载支架(51)以上的电力传输导体(300)在所述搭载支架(51)之前形成弧垂段(301),在所述搭载支架(51)之后下垂;

所述驱动装置包括驱动所述搭载支架(51)转动的第一驱动部,以带动搭载在所述承载面(511)上以及位于所述承载面(511)以下的所述电力传输导体(300)移动至所述围护结构的相对低温区域。

30.如权利要求29所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述驱动装置还包括驱动所述搭载支架(51)以下的所述电力传输导体(300)与所述搭载支架(51)同步转动的第二驱动部(61)。

31.如权利要求29所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述围护结构内设有平台(5),所述平台(5)设有与其转动连接的转动盘(52),所述搭载支架(51)设置于所述转动盘(52),所述第一驱动部(53)驱动所述转动盘(52)转动。

32.如权利要求31所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述转动盘(52)为扇形,所述扇形的小弧端设有安装于所述平台(5)的转轴,所述转动盘(52)绕所述转轴转动。

33.如权利要求28所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,还包括搭载支架(51),围护结构内的电力传输导体(300)的一段搭载于所述搭载支架(51)的承载面(511),所述搭载支架(51)以上的电力传输导体(300)在所述搭载支架(51)之前形成弧垂段(301),在所述搭载支架(51)之后下垂;

所述电力传输导体(300)定位于所述搭载支架(51),所述驱动装置仅驱动所述承载面(511)以下的所述电力传输导体(300)移动至所述相对低温区域。

34.如权利要求19所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述控制器(55)控制所述驱动装置实时驱动所述热源,以使所述热源实时处于所述相对低温区域;

或,

所述控制器(55)内设定周期,经所述周期后,驱动所述热源处于对应的所述相对低温区域。

35.如权利要求27所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述围护结构内的所述电力传输导体(300)通过并网变压器(81)连接至电网(84);

所述控制器(55)判断下述条件至少一者符合时,控制所述驱动装置驱动所述电力传输导体(300)移动至所述相对低温区域:

所述并网变压器(81)的网侧开关(85)处于闭合状态且有功率输出;

所述电力传输导体(300)的温度,与所述围护结构外壁或内壁的温度之差,大于预定温差值。

36.如权利要求27所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,还包括随所述电力传输导体(300)移动的牵引缆绳,所述电力传输导体(300)分段固定于所述牵引缆绳,所述牵引缆绳连接于围护结构内的平台(5)。

37.如权利要求36所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,还包括设于所述平台(5)的搭载支架(51),所述电力传输导体(300)的一段搭载于所述搭载支架(51)的承载面(511),所述搭载支架(51)以上的电力传输导体(300)在所述搭载支架(51)之前形成弧垂段(301),在所述搭载支架(51)之后下垂;

所述驱动装置驱动所述搭载支架(51)转动,以带动搭载在所述承载面(511)上以及位于所述承载面(511)以下的所述电力传输导体(300)移动至所述围护结构的相对低温区域;

所述牵引缆绳的上端与所述搭载支架(51)固定,或,所述牵引缆绳的上端滑动连接于所述平台(5);所述牵引缆绳为钢丝绳(700)或编织带。

38.如权利要求37所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,包括若干夹具(800),所述电力传输导体(300)具有若干根,若干根所述电力传输导体(300)分段定位于所述若干夹具(800)对应的通孔(800a)中,所述夹具(800)与所述牵引缆绳固定。

39.如权利要求27所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述电力传输导体(300)在所述围护结构内壁的投影面,和/或所述围护结构径向竖直面的投影面内,往复弯折。

40.如权利要求27所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述围护结构的内壁设有轨道,所述电力传输导体(300)承载于围护结构内的搭载支架(51),所述驱动装置包括伺服电机,所述伺服电机沿所述轨道移动以驱动所述搭载支架(51)以下的所述电力传输导体(300)转动。

41.如权利要求40所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,在所述围护结构的高度方向,分布若干所述轨道(71)和对应的所述伺服电机。

42.如权利要求40所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,还包括能够相啮合的齿条和齿轮(73),所述齿轮(73)与所述伺服电机的输出轴连接,所述齿条设于所述围护结构的内壁。

43.如权利要求42所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述齿条与所述齿轮(73)沿所述围护结构的径向啮合;所述伺服电机设有沿所述轨道水平移动的行走滚轮(74)。

44.如权利要求42所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述轨道设有齿条,所述齿轮(73)与所述齿条沿竖直方向啮合。

45.如权利要求42所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述围护结构内壁设有支撑,所述伺服电机位于所述支撑和所述轨道之间,所述伺服电机设有沿所述支撑移动的支撑轮(75)。

46.如权利要求45所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述支撑设于所述伺服电机的上方,所述轨道位于所述伺服电机的下方。

47.如权利要求45所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述齿条、所述轨道以及所述支撑均为弧形,或均为直线形,或均为折线形。

48.如权利要求19-26任一项所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述围护结构内设有支撑于所述围护结构底部或支撑于围护结构基础的基础支架,驱动对应的所述热源沿所述基础支架移动;所述基础支架与所述围护结构内壁具有间距。

49.如权利要求48所述的围护结构内的动态散热系统,其特征在于,所述基础支架为设在在所述围护结构内部的格构式塔结构(1’);所述热源包括电控柜、变压器和/或与该变压器连接的电力传输导体。

50.一种围护结构,其特征在于,设有如权利要求19-49任一项所述的动态散热系统,所述围护结构包括风力发电机组的塔筒(1)或电视塔的建筑外墙,或者,水面运载工具或者航空运载工具的壳体内的热源;其中,所述水面运载工具或者所述航空运载工具内的热源包括燃料箱体,所述驱动装置驱动所述燃料箱体内的液体燃料移动至所述相对低温区域。

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