本發(fā)明涉及熱回收利用領(lǐng)域，特別是涉及基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在2008中國(guó)國(guó)際供電會(huì)議上，提出“綠色環(huán)保型的電網(wǎng)將成為今后電網(wǎng)建設(shè)的主要發(fā)展方向”。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司提出系統(tǒng)建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化”，即“兩型一化”變電站的要求。在世界范圍內(nèi)能源問題日益急迫、建筑能耗不斷增長(zhǎng)的今天,討論變電站建筑節(jié)能問題意義十分重大。變電站是電能供應(yīng)鏈條中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)電力企業(yè)來(lái)講，變電站節(jié)能具有十分重要的意義。

變電站能源消耗或需求的一個(gè)重要方面是變電站建筑(如生活區(qū)的職工宿舍、工作區(qū)的辦公室、會(huì)議室等)冬季采暖需求，特別是寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)以及川藏高原地區(qū)的變電站建筑采暖需求是一個(gè)突出問題，而尋找合理的熱源來(lái)滿足采暖需求既是采暖問題也是變電站節(jié)能問題的重要任務(wù)。

變電站的高壓變壓器(如油浸式)在運(yùn)行過程中需要通過散熱來(lái)控制內(nèi)部油溫，以確保高壓變壓器正常工作。以110kV高壓變壓器參數(shù)為依據(jù)，其在滿載時(shí)的散熱量損耗能達(dá)到35～390kW，在空載時(shí)的散熱量損耗能達(dá)到7～66kW，而根據(jù)規(guī)模不同，通常寒冷地區(qū)變電站建筑采暖負(fù)荷峰值需求在10～80kW浮動(dòng)。由此可以看到，如果能高效利用高壓變壓器散熱損失，將有利于解決(至少緩解)變電站建筑采暖所需的能源消耗，實(shí)現(xiàn)變電站節(jié)能的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種既滿足了高壓變壓器散熱來(lái)控制內(nèi)部油溫，又滿足了變電站建筑采暖需求的熱回收式采暖系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)，高壓變壓器包括油箱，油箱內(nèi)有鐵芯，鐵芯外有繞組，油箱內(nèi)還有散熱器，油箱還連接有油枕，油箱頂部連接有高壓套管、低壓套管；還包括重力熱管；重力熱管兩端分別與油箱和分格式多流道殼式管熱器連接，分格式多流道殼式管熱器通過油循環(huán)管路與供暖系統(tǒng)連接；油循環(huán)管路上安裝有變頻油泵。

其中，所述的供暖系統(tǒng)包括板式油水換熱器、室內(nèi)末端散熱器，油循環(huán)管路上安裝有油路定壓罐、接補(bǔ)油管路；板式油水換熱器與供暖熱水循環(huán)管路連接，供暖熱水循環(huán)管路與室內(nèi)末端散熱器連接，室內(nèi)末端散熱器安裝在采暖房間內(nèi)，供暖熱水循環(huán)管路上還連接有變頻水泵、水路定壓罐，所述的水路定壓罐通過管道接自來(lái)水；室內(nèi)溫控面板分別與變頻油泵、變頻水泵連接。

具體的，重力熱管包括的蒸發(fā)段和冷凝段，所述的蒸發(fā)段通過油箱頂部開孔插入油箱內(nèi)的高溫油區(qū)域，所述的冷凝段安裝在分格式多流道殼式管熱器內(nèi)。

分格式多流道殼式換熱器的每個(gè)流道上分別安裝有通斷閥門。

優(yōu)選的設(shè)計(jì)，分格式多流道殼式換熱器包括三格，三格對(duì)應(yīng)有三個(gè)流道內(nèi)循環(huán)油與重力熱管冷凝段換熱，通過通斷閥門來(lái)調(diào)節(jié)三個(gè)流道開啟或關(guān)閉數(shù)量，滿足變電站建筑高峰采暖負(fù)荷、中等采暖負(fù)荷、低谷采暖負(fù)荷的需求。

或者，所述的供暖系統(tǒng)包括室內(nèi)末端散熱器，油循環(huán)管路上安裝有油路定壓罐、接補(bǔ)油管路；室內(nèi)末端散熱器安裝在采暖房間內(nèi)，室內(nèi)溫控面板分別與變頻油泵連接。

重力熱管的蒸發(fā)段即為加熱段，插入高壓變壓器上部高溫油區(qū)域后做好開孔位置密封處理，防止空氣滲入高壓變壓器內(nèi)部。

重力熱管的冷凝段即冷卻段嵌入分格式多流道殼式換熱器后做好開孔位置密封處理，防止循環(huán)油的滲漏。

重力熱管的管殼材料可以選擇鋼、銅、鋁合金等，內(nèi)部采用均勻管芯，選擇選擇乙醇作為工質(zhì)。

分格式多流道殼式換熱器通?？蓜澐譃槿駥?shí)現(xiàn)三個(gè)流道內(nèi)循環(huán)油與重力熱管冷凝段換熱，根據(jù)滿足高峰采暖負(fù)荷、中等采暖負(fù)荷、低谷采暖負(fù)荷的目的，可以通過通斷閥門來(lái)調(diào)節(jié)三個(gè)流道開啟或關(guān)閉數(shù)量，若變電站建筑負(fù)荷劃分為三種以上情況，那么分格式多流道殼式換熱器可對(duì)應(yīng)劃分相應(yīng)數(shù)量的格數(shù)和流道數(shù)。分格式多流道殼式換熱器每一格嵌入的重力熱管冷凝段數(shù)量相等，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)阻力和油溫均勻。

循環(huán)管路中的油類型與高壓變壓器內(nèi)部充注的變壓器油類型一致。油循環(huán)管路的定壓采用油路定壓罐，接補(bǔ)油管路來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)油，補(bǔ)油支路在變頻油泵吸入側(cè)前端接入。

供暖熱水循環(huán)管路的定壓采用水路定壓罐，接自來(lái)水補(bǔ)水來(lái)實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)管路補(bǔ)水，補(bǔ)水支路在變頻水泵吸入側(cè)前端接入。

當(dāng)采暖負(fù)荷在高峰段或中等段或低谷段波動(dòng)時(shí)，由室內(nèi)溫控面板調(diào)節(jié)變頻油泵或(和)變頻水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)采暖房間空氣溫度達(dá)到設(shè)定值。

本發(fā)明提供的基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)，包括兩種模式，一種包含油水換熱的熱水循環(huán)采暖模式，一種直接利用油循環(huán)采暖模式；第一種模式的采暖系統(tǒng)構(gòu)成包括采用重力熱管實(shí)現(xiàn)高壓變壓器散熱熱回收的裝置、采用分格式多流道殼式換熱器實(shí)現(xiàn)重力熱管與循環(huán)油之間換熱的裝置、采用板式油水換熱器實(shí)現(xiàn)循環(huán)油與供暖循環(huán)水之間換熱的裝置、采用室內(nèi)末端散熱器實(shí)現(xiàn)循環(huán)熱水與室內(nèi)空氣和表面之間換熱的裝置、采用變頻油泵和變頻水泵分別滿足油循環(huán)管路和供暖熱水循環(huán)管路的動(dòng)力需求、采用室內(nèi)溫控面板實(shí)現(xiàn)按采暖房間溫度需求調(diào)節(jié)變頻油泵和變頻水泵轉(zhuǎn)速目的。第二種模式的采暖系統(tǒng)構(gòu)成與第一種模式的采暖系統(tǒng)構(gòu)成的差異在于沒有采用板式油水換熱器實(shí)現(xiàn)循環(huán)油與供暖循環(huán)水之間換熱的裝置，而是采用室內(nèi)末端散熱器實(shí)現(xiàn)循環(huán)油與室內(nèi)空氣和表面之間換熱的裝置，采用室內(nèi)溫控面板實(shí)現(xiàn)按采暖房間溫度需求調(diào)節(jié)變頻油泵轉(zhuǎn)速目的。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言取得了以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明通過對(duì)高壓變壓器散熱進(jìn)行熱回收來(lái)滿足寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)以及川藏高原地區(qū)的變電站建筑采暖需求，實(shí)現(xiàn)了變電站建筑節(jié)能目的，符合國(guó)家綠色變電站建設(shè)要求；同時(shí)，保留了高壓變壓器原來(lái)的散熱器，確保了無(wú)風(fēng)險(xiǎn)地控制高壓變壓器內(nèi)部油溫。

2、本發(fā)明采用重力熱管回收高壓變壓器散熱，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本高效熱回收。

3、本發(fā)明采用分格式多流道殼式換熱器，能夠滿足高峰采暖負(fù)荷、中等采暖負(fù)荷、低谷采暖負(fù)荷情況的不同需求，使得整個(gè)采暖系統(tǒng)在應(yīng)用過程中具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

4、本發(fā)明包含兩種模式，油水換熱的熱水循環(huán)采暖模式和直接利用油循環(huán)采暖模式，能夠根據(jù)建筑室內(nèi)末端散熱器的類型和人員的使用習(xí)慣進(jìn)行選擇，滿足多樣性需求。

5、本發(fā)明采用室內(nèi)溫控與變頻油泵和變頻水泵的聯(lián)動(dòng)，這樣保障了整個(gè)采暖系統(tǒng)會(huì)根據(jù)室外天氣變化動(dòng)態(tài)調(diào)整供熱能力，避免出現(xiàn)室內(nèi)過熱或者過冷情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1采暖系統(tǒng)采用油水換熱熱水循環(huán)采暖模式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2采暖系統(tǒng)采用直接利用油循環(huán)采暖模式的的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明分格式多流道殼式管熱器側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明分格式多流道殼式管熱器俯視圖。

其中，1、油箱；2、鐵芯；3、繞組；4、散熱器；5、油枕；6、高壓套管；7、低壓套管；8、重力熱管；9、分格式多流道殼式管熱器；10、油循環(huán)管路；11、變頻油泵；12、板式油水換熱器；13、供暖熱水循環(huán)管路；14、變頻水泵；15、室內(nèi)末端散熱器；16、室內(nèi)溫控面板；17、采暖房間；18、油路定壓罐；19、接補(bǔ)油管路；20、水路定壓罐；21、接自來(lái)水補(bǔ)水；22、通斷閥門。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)，采用重力熱管將高壓變壓器內(nèi)部高溫油熱量進(jìn)行回收，再通過分格式多流道殼式管熱器將重力熱管提取的熱量轉(zhuǎn)換傳遞到油循環(huán)管路，然后考慮不同模式，一種模式可以通過板式油水換熱器將油循環(huán)管路中的熱量轉(zhuǎn)換傳遞到供暖熱水循環(huán)管路，再由供暖熱水循環(huán)管路把熱量送到室內(nèi)末端散熱器，另一種模式是直接通過油循環(huán)管路將熱量送到室內(nèi)末端散熱器，從而滿足室內(nèi)采暖需求。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

如圖1、圖3、圖4所示，本實(shí)施例采暖系統(tǒng)第一種模式結(jié)構(gòu)及原理做出詳細(xì)說明。

本實(shí)施例提供了一種基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)，這是采用油水換熱熱水循環(huán)采暖模式，基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)，高壓變壓器包括油箱1，油箱1內(nèi)有鐵芯2，鐵芯2外有繞組3，油箱1內(nèi)還有散熱器4，油箱1還連接有油枕5，油箱1頂部連接有高壓套管6、低壓套管7；還包括重力熱管8；重力熱管8兩端分別與油箱1和分格式多流道殼式管熱器9連接，分格式多流道殼式管熱器9通過油循環(huán)管路10與供暖系統(tǒng)連接；油循環(huán)管路10上安裝有變頻油泵11。

所述的供暖系統(tǒng)包括板式油水換熱器12、室內(nèi)末端散熱器15，油循環(huán)管路10上安裝有油路定壓罐18、接補(bǔ)油管路19；板式油水換熱器12與供暖熱水循環(huán)管路13連接，供暖熱水循環(huán)管路13與室內(nèi)末端散熱器15連接，室內(nèi)末端散熱器15安裝在采暖房間17內(nèi)，供暖熱水循環(huán)管路13上還連接有變頻水泵14、水路定壓罐20，所述的水路定壓罐20通過管道21接自來(lái)水；室內(nèi)溫控面板16分別與變頻油泵11、變頻水泵14連接。

重力熱管8包括的蒸發(fā)段和冷凝段，所述的蒸發(fā)段通過油箱1頂部開孔插入油箱1內(nèi)的高溫油區(qū)域，所述的冷凝段安裝在分格式多流道殼式管熱器9內(nèi)。

分格式多流道殼式換熱器9的每個(gè)流道上分別安裝有通斷閥門22。

分格式多流道殼式換熱器9包括三格，三格對(duì)應(yīng)有三個(gè)流道內(nèi)循環(huán)油與重力熱管8冷凝段換熱，通過通斷閥門22來(lái)調(diào)節(jié)三個(gè)流道開啟或關(guān)閉數(shù)量，滿足變電站建筑高峰采暖負(fù)荷、中等采暖負(fù)荷、低谷采暖負(fù)荷的需求。

采用油水換熱熱水循環(huán)采暖模式，首先根據(jù)高壓變壓器的油箱1內(nèi)部頂部油溫高、底部油溫低的特點(diǎn)，在高壓表壓器頂部高壓套管6和低壓套管7之外的空余位置開孔，插入重力熱管8的蒸發(fā)段實(shí)現(xiàn)在高溫區(qū)域高效取熱，冷卻段的長(zhǎng)度以不觸碰變壓器內(nèi)部鐵芯2和繞組3為準(zhǔn)，高壓表壓器頂部安裝分格式多流道殼式管熱器9，將重力熱管8的冷凝段均勻嵌入分格式多流道殼式管熱器9中，并在分格式多流道殼式管熱器9中完成熱量向油循環(huán)管路10中油的傳遞，在變頻油泵11的驅(qū)動(dòng)下，油循環(huán)管路10中的油吸熱升溫后流入板式油水換熱器12中，在板式油水換熱器12中完成熱量向供暖熱水循環(huán)管路13中水的傳遞，在變頻水泵14的驅(qū)動(dòng)下，供暖熱水循環(huán)管路13中的水吸熱升溫后流入位于采暖房間17中的室內(nèi)末端散熱器15，從而達(dá)到通過熱回收向室內(nèi)供暖的目的，供暖需求的變化可以通過室內(nèi)溫控面板16來(lái)控制變頻油泵11和變頻水泵14來(lái)實(shí)現(xiàn)。

高壓變壓器的油箱1頂部開孔數(shù)量(即插入重力熱管8的根數(shù))是依據(jù)高壓變壓器頂部允許開孔面積、單根重力熱管8取熱效率、所在變電站建筑的采暖負(fù)荷需求來(lái)計(jì)算確定。

重力熱管8在高壓變壓器中取熱，引起油箱1內(nèi)部油溫輕微浮動(dòng)可以通過油枕5調(diào)節(jié)，同時(shí)保留高壓變壓器兩側(cè)的散熱器，確保油箱1內(nèi)油的散熱能始終達(dá)到預(yù)定效果。

分格式多流道殼式換熱器9可以通過通斷閥門22來(lái)調(diào)節(jié)流道開啟或關(guān)閉數(shù)量，從而滿足高峰采暖負(fù)荷、中等采暖負(fù)荷、低谷采暖負(fù)荷的需求。

油循環(huán)管路10的定壓通過油路定壓罐18來(lái)控制，并接補(bǔ)油管路19來(lái)保證補(bǔ)油的需求，供暖熱水循環(huán)管路13的定壓由水路定壓罐20來(lái)控制，并通過管道21接自來(lái)水來(lái)保證補(bǔ)水需求。

實(shí)施例2

如圖2，本實(shí)施例的采暖系統(tǒng)第二種模式結(jié)構(gòu)及原理做出詳細(xì)說明。

基于高壓變壓器熱回收利用的采暖系統(tǒng)，高壓變壓器包括油箱1，油箱1內(nèi)有鐵芯2，鐵芯2外有繞組3，油箱1內(nèi)還有散熱器4，油箱1還連接有油枕5，油箱1頂部連接有高壓套管6、低壓套管7；還包括重力熱管8；重力熱管8兩端分別與油箱1和分格式多流道殼式管熱器9連接，分格式多流道殼式管熱器9通過油循環(huán)管路10與供暖系統(tǒng)連接；油循環(huán)管路10上安裝有變頻油泵11。

所述的供暖系統(tǒng)包括室內(nèi)末端散熱器15，油循環(huán)管路10上安裝有油路定壓罐18、接補(bǔ)油管路19；室內(nèi)末端散熱器15安裝在采暖房間17內(nèi)，室內(nèi)溫控面板16分別與變頻油泵11連接。

這是直接利用油循環(huán)采暖模式，與采用油水換熱熱水循環(huán)采暖模式的區(qū)別是，在變頻油泵11的驅(qū)動(dòng)下，油循環(huán)管路10中的油吸熱升溫后直接流入位于采暖房間17中的室內(nèi)末端散熱器15，從而達(dá)到通過熱回收向室內(nèi)供暖的目的，供暖需求的變化可以通過室內(nèi)溫控面板來(lái)控制變頻油泵11來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明中應(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)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。