由于高壓變頻器本體在運(yùn)行過(guò)程中有一定的熱量散失,為保高壓證變頻器具有良好的運(yùn)行環(huán)境,需要為變頻器室配備一套獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)。綜合冷卻系統(tǒng)的投資和運(yùn)營(yíng)成本、設(shè)備維護(hù)量、無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間,現(xiàn)提出以下三種冷卻系統(tǒng)解決方案:
一、空調(diào)密閉冷卻方式
變頻器從柜體的正面和后面吸入空氣,經(jīng)柜頂風(fēng)機(jī)將變頻器內(nèi)部的熱量帶走排到室內(nèi)。從而在變頻器室上部形成一個(gè)溫度偏高、壓力偏高的氣旋渦流區(qū),在變頻器的正面部分形成一個(gè)偏負(fù)壓區(qū)。在運(yùn)行中,變頻器功率柜正面上部區(qū)域?qū)嶋H上是吸入剛排出的熱風(fēng)進(jìn)行冷卻,形成氣流短路風(fēng)不能達(dá)到有效的冷卻效果??照{(diào)通常采用下進(jìn)上出風(fēng)結(jié)構(gòu),從而與變頻器在一定程度上形成了“搶風(fēng)”現(xiàn)象,這就是“混合循環(huán)區(qū)”。在這個(gè)區(qū)域變頻器吸入的空氣不完全是空調(diào)降溫后的冷空氣,空調(diào)的降溫處理也沒(méi)有把變頻器排出的熱空氣全部降溫,從而導(dǎo)致了整個(gè)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行效率不高。變頻器自身是節(jié)能節(jié)電設(shè)備,而通常采用的空調(diào)式冷卻則造成能源的二次浪費(fèi)。這種情況在大功率、超大功率的變頻應(yīng)用系統(tǒng)中更加明顯。
二、風(fēng)道冷卻
功率單元內(nèi)部散熱系統(tǒng)通過(guò)安裝在單元內(nèi)的風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻單元里的散熱器,使每一個(gè)功率單元滿足散熱需求,同時(shí),由于功率單元內(nèi)風(fēng)機(jī)吹走熱風(fēng),使其進(jìn)風(fēng)處的柜體內(nèi)形成強(qiáng)力負(fù)壓,柜外冷風(fēng)大量進(jìn)入高壓變頻氣內(nèi),通過(guò)功率單元風(fēng)道對(duì)單元散熱器進(jìn)行冷卻。同時(shí),由于柜頂風(fēng)機(jī)大量抽風(fēng),使其密閉風(fēng)室內(nèi)形成強(qiáng)力負(fù)壓,加速功率單元內(nèi)熱風(fēng)進(jìn)入密閉風(fēng)室,通過(guò)柜頂風(fēng)機(jī)抽出高壓變頻器柜外。通過(guò)建立嚴(yán)密暢通的風(fēng)道,以及在功率單元內(nèi)設(shè)計(jì)強(qiáng)制風(fēng)冷,大大提高那高壓變頻器散熱系統(tǒng)的散熱能力和效率,同時(shí),也可以減少散熱器體積和功率柜體積,實(shí)現(xiàn)高壓變頻器的小型化,為用戶安裝高壓變頻器節(jié)省空間。
三、空-水冷卻系統(tǒng)
空-水冷卻系統(tǒng)是一種利用高效、環(huán)保、節(jié)能的冷卻系統(tǒng),其應(yīng)用技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。在電力、鋼鐵等行業(yè)的高壓大功率變頻應(yīng)用中得到廣泛的推廣應(yīng)用。該系統(tǒng)由于其采用完全機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),較空調(diào)等電力、電子設(shè)備而言具有明顯的安全、可靠性。
其主要原理是:將變頻器的熱風(fēng)通過(guò)風(fēng)道直接通過(guò)空冷裝置進(jìn)行熱交換,由冷卻水直接將變頻器散失的熱量帶走;經(jīng)過(guò)降溫的冷風(fēng)排回至室內(nèi)??绽溲b置內(nèi)通過(guò)冷水溫度低于33℃,即可以保證熱風(fēng)經(jīng)過(guò)散熱片后,將變頻器室內(nèi)的環(huán)境溫度控制在40℃以下滿足變頻器對(duì)環(huán)境運(yùn)行的要求。從而,保證了變頻器室內(nèi)良好的運(yùn)行環(huán)境。冷卻水與循環(huán)風(fēng)完全分離,水管線在變頻室外與高壓設(shè)備明確分離,確保高壓設(shè)備室不會(huì)受到防水、絕緣破壞等安全威脅和事故。
同時(shí),由于房間密閉,變頻器利用室內(nèi)的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行設(shè)備冷卻,具有粉塵度低,維護(hù)量小的特點(diǎn);減少了環(huán)境對(duì)變頻器功率柜、控制柜運(yùn)行穩(wěn)定性的不利影響。
綜上所述,三種冷卻方案各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇冷卻方案時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)靈活選擇:
1、空調(diào)冷卻,由于運(yùn)行成本高,建議在外圍環(huán)境較差,要求防塵的中小功率高壓變頻器中使用空調(diào)冷卻方案。
2、風(fēng)道冷卻考濾投資成本及維護(hù)成本,在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較干凈,灰塵量很小的情況下可考濾風(fēng)道冷卻。
3、空——水冷系統(tǒng)由于投資成本較高,建議在外圍環(huán)境較差,要求防塵的中大功率高壓變頻器中使用空——水冷卻系統(tǒng)方案。