一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置，其特征在于：所述散熱冷卻裝置包括依次連接的取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元和熱水保溫單元，取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元及熱水保溫單元分別與控制器相連接，其中儲能設(shè)備組單元包括殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的多個儲能設(shè)備組、多組散熱片、冷卻水管道以及多個溫度傳感器，散熱片設(shè)置在儲能設(shè)備的周邊，冷卻水管道緊貼散熱片間隔設(shè)置在儲能設(shè)備組之間并貫穿所有儲能設(shè)備組，冷卻水管道的一端與冷卻進水管相連接，溫度傳感器至少是設(shè)置在殼體內(nèi)并與控制器相連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、冷卻效果高且運行成本低，保證儲能設(shè)備溫度保持在最佳工作溫度范圍之內(nèi)，大大提高了儲能設(shè)備的工作效率和使用壽命。
【專利說明】
一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，具體涉及一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置基本是空氣散熱冷卻，但是用于船舶的儲能設(shè)備放置在封閉的船艙內(nèi)，若使用空氣散熱冷卻，艙內(nèi)的空氣溫度會逐漸上升，最終冷卻效果則不明顯，而溫度是影響其工作性能的重要因素。船舶航行時機艙中溫度較高，儲能設(shè)備自身能量密度高，充放電時由于電化學(xué)反應(yīng)將內(nèi)能轉(zhuǎn)換熱能，其溫度將會快速升高。但只有在最佳溫度范圍內(nèi)，才能保持其高效性、安全性和可靠性。溫度太高將大幅度降低儲能設(shè)備的充放電效率，同時嚴重影響其使用壽命，甚至可能引起漏液、放氣、冒煙等現(xiàn)象。因此研制一種既能使設(shè)備溫度保持在最佳工作溫度狀態(tài)，又能充分利用海水能量的的低成本、綠色冷卻裝置是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)合理、冷卻效果高且運行成本低的用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述散熱冷卻裝置包括依次連接的取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元和熱水保溫單元，取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元及熱水保溫單元分別與控制器相連接，其中儲能設(shè)備組單元包括殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的多個儲能設(shè)備組、多組散熱片、冷卻水管道以及多個溫度傳感器，散熱片設(shè)置在儲能設(shè)備的周邊，冷卻水管道緊貼散熱片間隔設(shè)置在儲能設(shè)備組之間并貫穿所有儲能設(shè)備組，冷卻水管道的一端與冷卻進水管相連接，溫度傳感器至少是設(shè)置在殼體內(nèi)并與控制器相連接。
[0005]工作時，冷卻水從取水單元進入后經(jīng)冷卻水過濾單元軟化進入儲能設(shè)備單元的冷卻水管道，儲能設(shè)備的熱量由散熱片帶出，再由分布在儲能設(shè)備旁邊的冷卻水管道內(nèi)的冷卻水帶出儲能設(shè)備組單元外，加熱過的水進入熱水保溫單元，如出來的水溫度低于設(shè)定溫度，熱水反向進入儲能設(shè)備組單元中進行循環(huán)使用，如溫度超過設(shè)定溫度，則繼續(xù)通入水流進行冷卻。
[0006]作為改進，所述取水單元包含取水管道以及設(shè)置在取水管道上控制蝶閥，控制蝶閥與控制器相連接，控制蝶閥上還設(shè)有手動控制開關(guān)。
[0007]作為改進，所述取水管道的一端為進水口，另一端與冷卻水過濾單元相連接，進水口穿過船體底板與海水直接接觸，進水口呈戽斗式，在取水管道的進水口處設(shè)有過濾網(wǎng)。
[0008]作為改進，所述取水管道與海水直接接觸部分采用表面涂有抗腐材料的銅鎳合金管。
[0009]作為改進，所述冷卻水過濾單元包括軟化水池、第一水栗及冷卻進水管，軟化水池的進水端與取水管道相連通，其出水端與冷卻進水管相連接，第一水栗設(shè)置在軟化水池的一側(cè)，并與控制器相連接。
[0010]再改進，所述軟化水池的底部安裝有用以泄放沉淀物的泄放考克，軟化水池的底部兩端固定有用作陽極犧牲的鋅合金。
[0011]再改進，所述儲能設(shè)備組是由多個儲能設(shè)備并聯(lián)而成，多個儲能設(shè)備組之間串聯(lián)后與柴油發(fā)電機相連接，溫度傳感器在儲能設(shè)備組上方、設(shè)置在冷卻水管道彎折開口部位。
[0012]再改進，所述熱水保溫單元包含熱水保溫池、第二水栗、冷卻出水管、回流管及排水管，冷卻出水管的一端與冷卻水管道相連通，另一端與熱水保溫池的進水端相連接，熱水保溫池的出水端設(shè)有電動三通閥與回流管和排水管相連接。
[0013]進一步改進，所述回流管與冷卻進水管相連接，在接口前設(shè)置防止反向回流的單向閥，第二水栗設(shè)置在熱水保溫池的一側(cè)，并與控制器相連接。
[0014]最后，所述第一水栗、第二水栗采用柴油發(fā)電機驅(qū)動。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:裝置包括取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元和熱水保溫單元，由于儲能設(shè)備之間設(shè)有冷卻水管道、儲能設(shè)備周圍插入密布的散熱片，使儲能設(shè)備的熱量由散熱片帶出，再由冷卻水帶出儲能設(shè)備外部，不僅大大提高了散熱效率，而且成本也較低；由于設(shè)有熱水保溫池，方便反復(fù)利用冷卻水，熱水保溫池設(shè)有排水管，能夠防止池水溢出；設(shè)有溫度傳感器，方便將溫度數(shù)據(jù)傳遞到控制器，實現(xiàn)對溫度的精確控制，方便調(diào)節(jié)控制蝶閥的開度大小、第一水栗和第二水栗的開啟，保證儲能設(shè)備溫度保持在最佳工作溫度范圍之內(nèi)，大大提高了儲能設(shè)備的工作效率和使用壽命。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、冷卻效果高且運行成本低，利用海水對船舶儲能設(shè)備進行降溫，利用航行時水流的壓力差，引入海水，通過柴油發(fā)電機發(fā)電驅(qū)動水栗，而不需要額外使用船舶燃料，多余的電量還能為儲能設(shè)備充電，被加熱過的海水還能被再次利用加熱儲能設(shè)備，以防止儲能設(shè)備溫度過低帶來不利影響，儲能設(shè)備內(nèi)部的冷卻管道和散熱片結(jié)構(gòu)能更好的提高散熱效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明中儲能設(shè)備單元的俯視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0019]如圖1、2所示，一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置，包含取水單元1、冷卻水過濾單元2、儲能設(shè)備組單元3、熱水保溫單元4及控制器5，冷卻水過濾單元2—端連接取水單元1，其另一端連接儲能設(shè)備組單元3;儲能設(shè)備組單元3的另一端連接熱水保溫單元4;取水單元1、冷卻水過濾單元2、儲能設(shè)備組單元3及熱水保溫單元4分別與控制器5連接;其中取水單元I包含取水管道12，及設(shè)置在取水管道12內(nèi)的控制蝶閥13，控制蝶閥13與控制器5相連接，控制蝶閥13的開度大小由控制器5控制，溫度較高時，控制蝶閥13的開度變大，控制蝶閥13還設(shè)有手動控制開關(guān)，控制控制蝶閥13的開度大小，取水管道11的一端設(shè)為進水口 11，另一端與冷卻水過濾單元2相連接，進水口 11呈戽斗式;進水口 11處設(shè)有過濾網(wǎng)，用于過濾海水中的雜質(zhì)，進水口 11穿過船體底板，與海水直接接觸，并因相貫線的切割作用使其與海水的接觸面積大大增加，取水管道12與海水直接接觸部分采用表面涂有抗腐材料的銅鎳合金管，取水管道12依據(jù)流體力學(xué)理論設(shè)計而成，體型流線合理，取水管道12往進水口 11方向延伸的管徑越來越大，利用水的壓力差，保證船舶在正航時，水流能暢通的自行流入，且?guī)缀醪辉黾哟昂叫辛?；由于海水存在著腐蝕設(shè)備、產(chǎn)生沉淀堵塞管道等問題，故設(shè)置了冷卻水過濾單元2，冷卻水過濾單元2包含軟化水池21、第一水栗22及冷卻進水管23，軟化水池21的進水端與取水管道12連接，其出水端與冷卻進水管23相連接，第一水栗22設(shè)置在軟化水池21的一側(cè)，用于將軟化水池21內(nèi)的冷卻水抽出進入冷卻進水管23，第一水栗22由柴油發(fā)電機驅(qū)動，并與控制器5相連接，軟化水池21的底部裝有泄放考克，用以泄放沉淀物，兩端固定幾塊鋅合金，用作陽極犧牲，防止管道的堵塞、腐蝕;儲能設(shè)備組單元3包含殼體34及設(shè)置在殼體34內(nèi)的多個儲能設(shè)備組32、多組散熱片33、冷卻水管道35及多個溫度傳感器31，儲能設(shè)備組32中的儲能設(shè)備之間是并聯(lián)，多個儲能設(shè)備組32之間串聯(lián)后與柴油發(fā)電機連接，散熱片33設(shè)置在儲能設(shè)備的周圍，冷卻水管道35緊貼散熱片33，間隔設(shè)置在儲能設(shè)備組32之間并貫穿所有儲能設(shè)備組32，使儲能設(shè)備組32旁都設(shè)有冷卻水管道35，冷卻水管道35的一端與冷卻進水管23相連接，另一端與熱水保溫單元4相連，溫度傳感器31在儲能設(shè)備組32上方、設(shè)置在冷卻水管道35彎折開口部位，溫度傳感器31還與控制器5相連接，設(shè)置溫度傳感器31可方便將溫度數(shù)據(jù)傳遞到控制器5，實現(xiàn)對溫度的精確控制，方便調(diào)節(jié)控制蝶閥13的開度大小、第一水栗45的開啟等，儲能設(shè)備的熱量由散熱片33帶出，再由冷卻水帶出儲能設(shè)備組單元3外部，此方法不僅降低成本，且大大提高了散熱效率；
[0020]熱水保溫單元4包含熱水保溫池44、第二水栗45、冷卻出水管43、回流管42及排水管47，冷卻出水管43的一端與熱水保溫池44的進水端相連接，另一端與冷卻水管道35相連，熱水保溫池44的出水端通過電動三通閥46連接回流管42和排水管47，第二水栗45設(shè)置在熱水保溫池41的一側(cè)與柴油發(fā)電機連接，第二水栗45還與控制器5相連接，排水管47是為了能夠防止池水溢出，回流管42與冷卻進水管23連接，在接口前設(shè)置單向閥41，防止反向回流，當(dāng)儲能設(shè)備組單元3出來的水進入熱水保溫單元4后，如溫度較低，則熱水反向從回流管42進入儲能設(shè)備組單元3中給儲能設(shè)備組32加熱，如溫度仍高，則繼續(xù)通入水流進行冷卻，這些過程均是由控制器5進行控制，保證儲能設(shè)備溫度保持在最佳工作溫度范圍之內(nèi)，大大提高了儲能設(shè)備的工作效率和使用壽命；
[0021]具體工作過程為:水流由進水口11進入取水管道12，水流通過控制蝶閥13，控制蝶閥13的開度由控制器5控制，水流通過取水管道12進入軟化水池21進行去雜質(zhì)軟化，柴油發(fā)電機的電力經(jīng)由電線分別給第一水栗22、第二水栗45供電，剩余電量給儲能設(shè)備組32充電。經(jīng)軟化后的水流，由第一水栗22將水流打入冷卻進水管23，水流進入儲能設(shè)備組單元3內(nèi)部，與冷卻水管道35連接，冷卻水管道35在儲能設(shè)備組32中穿行，且通過每節(jié)儲能設(shè)備旁，儲能設(shè)備組32內(nèi)部安插一定數(shù)量的溫度傳感器31，數(shù)據(jù)傳輸回控制器5中，通過對溫度的精確控制，調(diào)節(jié)控制蝶閥13的開度大小、第一水栗22的開關(guān)、第二水栗45的開關(guān)。
[0022]水流通過冷卻出水管43從儲能設(shè)備組單元3內(nèi)部流出，加熱過的水流入熱水保溫池44中，如溫度較低，熱水保溫池44中的熱水由第二水栗45并調(diào)節(jié)電動三通閥46反向打入儲能設(shè)備組單元3中給儲能設(shè)備組32加熱，如溫度仍高，則繼續(xù)通入水流。如此反復(fù)，使儲能設(shè)備組32溫度保持在最佳工作溫度范圍之內(nèi)，大大提高了儲能設(shè)備組32的工作效率和使用壽命。柴油發(fā)電機得到的電力供第一水栗22和第二水栗45運作，多余的電量給儲能設(shè)備組32充電。控制蝶閥13的開度大小、第一水栗22的開關(guān)及第二水栗45的開關(guān)全由控制器5所控制，具體的控制方案由控制器5通過分析獲到的數(shù)據(jù)得出，并且控制器5連入現(xiàn)場總線。如需冷卻其他設(shè)備，可配以熱交換器。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于船舶儲能設(shè)備的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述散熱冷卻裝置包括依次連接的取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元和熱水保溫單元，取水單元、冷卻水過濾單元、儲能設(shè)備組單元及熱水保溫單元分別與控制器相連接，其中儲能設(shè)備組單元包括殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的多個儲能設(shè)備組、多組散熱片、冷卻水管道以及多個溫度傳感器，散熱片設(shè)置在儲能設(shè)備的周邊，冷卻水管道緊貼散熱片間隔設(shè)置在儲能設(shè)備組之間并貫穿所有儲能設(shè)備組，冷卻水管道的一端與冷卻進水管相連接，溫度傳感器至少是設(shè)置在殼體內(nèi)并與控制器相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述取水單元包含取水管道以及設(shè)置在取水管道上控制蝶閥，控制蝶閥與控制器相連接，控制蝶閥上還設(shè)有手動控制開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述取水管道的一端為進水口，另一端與冷卻水過濾單元相連接，進水口穿過船體底板與海水直接接觸，進水口呈戽斗式，在取水管道的進水口處設(shè)有過濾網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述取水管道與海水直接接觸部分采用表面涂有抗腐材料的銅鎳合金管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻水過濾單元包括軟化水池、第一水栗及冷卻進水管，軟化水池的進水端與取水管道相連通，其出水端與冷卻進水管相連接，第一水栗設(shè)置在軟化水池的一側(cè)，并與控制器相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述軟化水池的底部安裝有用以泄放沉淀物的泄放考克，軟化水池的底部兩端固定有用作陽極犧牲的鋅合金。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述儲能設(shè)備組是由多個儲能設(shè)備并聯(lián)而成，多個儲能設(shè)備組之間串聯(lián)后與柴油發(fā)電機相連接，溫度傳感器是在儲能設(shè)備組上方、設(shè)置在冷卻水管道彎折開口部位。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述熱水保溫單元包含熱水保溫池、第二水栗、冷卻出水管、回流管及排水管，冷卻出水管的一端與冷卻水管道相連通，另一端與熱水保溫池的進水端相連接，熱水保溫池的出水端設(shè)有電動三通閥與回流管和排水管相連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述回流管與冷卻進水管相連接，在接口前設(shè)置防止反向回流的單向閥，第二水栗設(shè)置在熱水保溫池的一側(cè)，并與控制器相連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱冷卻裝置，其特征在于:所述第一水栗、第二水栗采用柴油發(fā)電機驅(qū)動。
【文檔編號】H01M10/6568GK105932362SQ201610244611
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】沈俊杰, 徐軍, 周德華, 邵漢琦
【申請人】浙江中科立德新材料有限公司