ES2970590T3 - Dispositivo de conversión de energía - Google Patents

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ES2970590T3 ES18903776T ES18903776T ES2970590T3 ES 2970590 T3 ES2970590 T3 ES 2970590T3 ES 18903776 T ES18903776 T ES 18903776T ES 18903776 T ES18903776 T ES 18903776T ES 2970590 T3 ES2970590 T3 ES 2970590T3
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Nobuhiro Takahashi
Tatsuji Katayama
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Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
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Abstract

Este dispositivo de conversión de energía comprende: una carcasa provista de una sección de alojamiento; una placa de circuito alojada en la sección de carcasa y que tiene un circuito inversor o un circuito de control del inversor que controla el circuito inversor; un ventilador de refrigeración que genera aire circulante que fluye a través de la sección de carcasa para enfriar la placa de circuito; un sensor de temperatura que detecta la temperatura del interior de la carcasa o del exterior de la carcasa; y un circuito de control del ventilador de refrigeración que acciona el ventilador de refrigeración. El circuito de control del ventilador de refrigeración está construido de tal manera que enciende el ventilador de refrigeración si la temperatura de detección del sensor de temperatura es superior a una temperatura predeterminada que se ha especificado de antemano. El circuito de control del ventilador de refrigeración está construido para controlar el ventilador de refrigeración apagándolo o haciendo que la velocidad del viento del aire en circulación sea menor que cuando el ventilador se enciende cuando la temperatura de detección ha alcanzado una temperatura predeterminada o inferior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de conversión de energía
Campo
Esta aplicación se refiere a un dispositivo de conversión de energía.
Antecedentes
Convencionalmente, como se divulga en el documento, por ejemplo, JP 2012-228062 A, se han conocido acondicionadores de energía que incluyen cada uno un ventilador para la ventilación. En la técnica de acuerdo con esta publicación, un filtro de ventilación está incrustado en una superficie lateral de una carcasa del acondicionador de energía. En el interior de la carcasa hay un ventilador que se superpone al filtro de ventilación. El ventilador de ventilación puede conmutarse entre rotación normal y rotación inversa para permitir la eliminación del polvo adherido al filtro de ventilación. Sin embargo, en la literatura mencionada anteriormente, con respecto a una posición a la que se adjunta el ventilador de ventilación, el diagrama de perspectiva de la figura 1 sólo ilustra que el ventilador de ventilación está dispuesto en la superficie lateral de la carcasa y la descripción adjunta se proporciona simplemente a continuación.
El documento JP 2017-204901 se refiere aun dispositivo de conversión de energía en el que una unidad de conversión de energía y una unidad de refrigeración están dispuestas en la misma porción de carcasa y están separadas por una pared divisoria. La unidad de conversión de energía es una estructura herméticamente sellada por la porción de la carcasa y la pared divisoria.
El documento US 2015/0285255 se refiere a una unidad de control de ventilador aplicable a inversores y similares, y a un acondicionador de energía que utiliza la misma.
El documento EP 0297308 se refiere a un recinto eléctrico dividido en dos secciones, una primera sección a prueba de salpicaduras y polvo y una segunda sección equipada con componentes de alta disipación térmica.
Sumario
Problema técnico
Un acondicionador de energía es un dispositivo de conversión de energía que convierte la energía de corriente continua en energía de corriente alterna. Este tipo de dispositivo de conversión de energía incluye una carcasa, una tabla de circuito incorporada en la carcasa, un miembro de disipación de calor que recibe calor de la tabla de circuito y un ventilador de refrigeración que enfría el miembro de disipación de calor. En la técnica convencional antes mencionada, el polvo que entra en la carcasa se reduce mediante el uso del filtro de ventilación. Sin embargo, existe el problema de que la reducción del polvo mediante la eliminación con un filtro de ventilación tiene un límite. Por lo tanto, los inventores de la presente aplicación han encontrado una técnica que permite la reducción de polvo con un enfoque que es diferente de la técnica convencional antes mencionada, considerando el control del ventilador de refrigeración o una posición de fijación del ventilador de refrigeración para la reducción de polvo. En cuanto a estos puntos, la técnica convencional antes mencionada aún puede mejorarse.
Esta aplicación se ha presentado para resolver el problema antes mencionado. Un objeto de esta aplicación es proporcionar un dispositivo de conversión de energía mejorado para permitir la reducción del polvo que entra en una carcasa.
Solución al Problema
El objeto se consigue mediante un dispositivo de conversión de energía como el definido en la reivindicación 1. Efectos Ventajosos de la Invención
El primer dispositivo de conversión de energía permite determinar la cantidad de refrigeración necesaria en función de la temperatura detectada y conmutar el funcionamiento del ventilador de refrigeración para aumentar/disminuir la velocidad del flujo de aire según sea necesario. Cuando la necesidad de refrigeración es alta, la tabla de circuito puede enfriarse mediante el flujo de aire encendiendo el ventilador de refrigeración. Cuando la necesidad de refrigeración es baja, se puede reducir la cantidad de entrada de aire exterior que contenga polvo apagando el ventilador de refrigeración o accionando el ventilador de refrigeración a baja velocidad.
Breve Descripción de Dibujos
[Fig. 1]
La figura 1 es un diagrama que ilustra un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 1 y un sistema de energía que utiliza el mismo.
[Fig. 2]
La figura 2 es un diagrama de circuito del dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 1.
[Fig. 3]
La figura 3 es una vista en sección que ilustra una estructura interna del dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 1 y es una vista en sección a lo largo de un plano imaginario A-A en la figura 1.
[Fig. 4]
La figura 4 es un diagrama en perspectiva que ilustra la estructura interna del dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 1.
[Fig. 5]
La figura 5 es una vista en planta que ilustra la estructura interna del dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 1.
[Fig. 6]
La figura 6 es un diagrama que describe el funcionamiento del dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 1.
[Fig. 7]
La figura 7 es un diagrama que describe el funcionamiento del dispositivo de conversión de potencia de acuerdo con la realización 1.
[Fig. 8]
La figura 8 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una modificación de la realización 1.
[Fig. 9]
La figura 9 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de potencia de acuerdo con una modificación de la realización 1.
[Fig. 10]
La figura 10 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una modificación de la realización 1.
[Fig. 11]
La figura 11 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una modificación de la realización 1.
[Fig. 12]
La figura 12 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una modificación de la realización 1.
[Fig. 13]
La figura 13 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una modificación de la realización 1.
[Fig. 14]
La figura 14 es un diagrama de circuito de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 2.
[Fig. 15]
La figura 15 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 3.
[Fig. 16]
La figura 16 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una modificación de la realización 3.
Descripción de las Realizaciones
Realización 1
La figura 1 es un diagrama que ilustra un dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1 y un sistema de energía 1 que utiliza el mismo. El sistema de energía 1 incluye un conjunto fotovoltaico 10 formado por una pluralidad de módulos fotovoltaicos 12, el dispositivo de conversión de energía 20, y un transformador 18 que recibe energía de corriente alterna del dispositivo de conversión de energía 20 a través de un cableado de salida 16. El dispositivo de conversión de energía 20 convierte la energía de corriente continua recibida del conjunto fotovoltaico 10 a través de un cableado de entrada 14 en energía de corriente alterna. El sistema de energía 1 es lo que se denomina una fuente de energía distribuida. En lugar del conjunto fotovoltaico 10, puede proporcionarse otra fuente de alimentación de corriente continua. La otra fuente de energía de corriente continua incluye una batería de almacenamiento, una batería de combustible o un dispositivo de generación de energía eólica que produce energía de corriente continua.
El dispositivo de conversión de energía 20 incluido en el sistema de energía 1 está conectado a una red de energía 19 a través del transformador 18. El sistema de energía 1 funciona en coordinación con la red de energía 19. El dispositivo de conversión de energía 20 incluye una unidad de control 22a y cuatro unidades inversoras 22b, 22c, 22d, La figura 2 es un diagrama de circuito del dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1. El diagrama de circuitos representa una parte de la configuración del sistema ilustrado en la figura 1. La unidad de control 22a y las unidades inversoras 22b, 22c, 22d, 22e incluyen, cada una, una carcasa 21. Cada una de las unidades inversoras 22b a 22e incluye una tabla de circuito inversor 230 y un ventilador de refrigeración 209 dentro de la carcasa 21. La tabla del circuito inversor 230 incluye un dispositivo semiconductor de conmutación, como un IGBT o un MOSFET, y un diodo libre.
La unidad de control 22a incluye una tabla de circuito de control del inversor 30 dentro de la carcasa 21. La tabla de circuito de control del inversor 30 incluye un circuito de control del ventilador de refrigeración 32 y un sensor de temperatura 34. La tabla de circuito de control del inversor 30 genera señales PWM para encender/apagar los dispositivos semiconductores de conmutación incluidos en las placas de circuito del inversor 230. El sensor de temperatura 34 detecta una temperatura en el interior de la carcasa 21 o en el exterior de la carcasa 21. El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 acciona el ventilador de refrigeración 209 durante el funcionamiento del dispositivo de conversión de energía 20.
La figura 3 es una vista en sección que ilustra una estructura interna del dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1 y es una vista en sección a lo largo del plano imaginario A-A de la figura 1. Se describirá una estructura de la unidad inversora 22b con referencia a la figura 3. La estructura de la figura 3 se aplica de forma similar a las otras unidades inversoras 22c, 22d, 22e.
La unidad inversora 22b incluye la carcasa 21 para incorporar los componentes de la unidad inversora. La carcasa 21 incluye una porción de techo 21a con orificios de ventilación del lado del techo 241, una porción de suelo 21c con orificios de ventilación del lado del suelo 242 y una porción de alojamiento 21b situada entre la porción de techo 21a y la porción de suelo 21c. La porción de alojamiento 21b comunica con la porción de techo 21a y la porción de suelo 21c.
Una tabla de techo 212 se interpone entre la porción de techo 21a y la porción de alojamiento 21b. Entre la porción de alojamiento 21b y la porción de suelo 21c se interpone una tabla de suelo 210. Una puerta frontal 201 configurada para ser operable/cerrable se proporciona en la porción delantera de la porción de alojamiento 21b. En la porción trasera de la alojamiento 21b hay una puerta trasera 202 que se puede abrir y cerrar. La porción de alojamiento 21b incluye una primera cámara de alojamiento 220 y una segunda cámara de alojamiento 222 separadas por una pared divisoria 203.
La tabla de circuito del inversor 230 está alojada en la porción de alojamiento 21b, más específicamente, alojada en la primera cámara de alojamiento 220 incluida en la porción de alojamiento 21b. En el lado de la primera cámara de alojamiento 220, una superficie de la pared divisoria 203 está expuesta. La tabla de circuitos del inversor 230 está fijada a una de las superficies de la pared divisoria 203. La tabla de circuitos del inversor 230 incluye un cuerpo de tabla 204 que está en contacto directo con una superficie de la pared divisoria 203, y un elemento de circuito 205 montado en el cuerpo de tabla 204. El elemento de circuito 205 incluye el antes mencionado dispositivo semiconductor de conmutación y el diodo de rueda libre.
En el lado de la segunda cámara de alojamiento 222, otra superficie de la pared divisoria 203 está expuesta. Es preferible que la pared divisoria 203 esté formada por un material de alta conductividad térmica, como el metal. Un miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 está unido a la otra superficie de la pared divisoria 203. El miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 está dispuesto en un lugar en el lado opuesto de la pared divisoria 203 de la tabla de circuito 230 del inversor.
El miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 es una tubería de calor que permite que un refrigerante fluya por su interior. En lugar del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207, puede utilizarse un miembro de disipación de calor refrigerado por aire, como una aleta de disipación de calor. Un primer componente de generación de calor 206 y un segundo componente de generación de calor 208, cada uno conectado a la tabla de circuito del inversor 230, están fijados a la otra superficie de la pared divisoria 203. El primer componente de generación de calor 206 es un reactor y el segundo componente de generación de calor 208 es un condensador.
En la tabla de techo 212 se proporcionan orificios de ventilación interiores 212a a través de los cuales un espacio de techo 224 de la porción de techo 21a y la porción de alojamiento 21b se comunican entre sí. El ventilador de refrigeración 209 está instalado en la tabla del suelo 210, lo que hace que un espacio bajo el suelo 226 de la porción de suelo 21c y la segunda cámara de alojamiento 222 de la porción de alojamiento 21b se comuniquen entre sí.
El ventilador de refrigeración 209 genera aire que fluye de tal manera que el aire que fluye golpea el miembro de disipación de calor de refrigeración por agua 207 fluyendo en la segunda cámara de alojamiento 222. El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 está configurado para controlar el ventilador de refrigeración 209 de modo que el aire fluya desde los orificios de ventilación del lado del techo 241 hacia los orificios de ventilación del lado del suelo 242. El ventilador de refrigeración 209 genera aire que fluye a través de la porción de la alojamiento 21b para enfriar la tabla de circuitos 230 del inversor. El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 está configurado para, si una temperatura detectada por el sensor de temperatura 34 es superior a una temperatura predeterminada fijada de antemano, encender el ventilador de refrigeración 209. Esto también se denomina "estado de encendido normal" del ventilador de refrigeración 209.
El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 está configurado para, si la temperatura detectada es igual o inferior a la temperatura predeterminada, apagar el ventilador de refrigeración 209. Mientras que la "refrigeración por aire forzado" se realiza al encender el ventilador de refrigeración 209, la "autorrefrigeración" se realiza al apagar el ventilador de refrigeración 209.
La figura 4 es un diagrama en perspectiva de la estructura interna del dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1. En la realización 1, el ventilador de refrigeración 209 está instalado en el tablero de suelo 210. Es preferible que el ventilador de refrigeración 209 tenga un tamaño relativamente grande y, además, es preferible que haya espacios suficientemente grandes entre los álabes respectivos. Con ello se pretende generar un flujo de aire desde el lado inferior hacia el lado superior de la porción de alojamiento 21b mediante convección de aire durante la "autorrefrigeración" en la que el ventilador de refrigeración 209 está apagado.
La figura 5 es una vista en planta que ilustra la estructura interna del dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1. Como se ilustra en la figura 5, el ventilador de refrigeración 209 se proporciona en una porción central del tablero de suelo 210 de modo que sea suficientemente grande en tamaño y se superponga con el miembro de disipación de calor de refrigeración por agua 207 en una vista en planta del tablero de suelo 210. El tamaño del ventilador de refrigeración 209 puede modificarse de acuerdo con sea necesario. Un diámetro del ventilador de refrigeración 209 puede estar diseñado para ser tan grande que el ventilador de refrigeración 209 sobresalga de una forma exterior del miembro de disipación de calor de refrigeración por agua 207 en una vista en planta de la tabla de suelo 210. El diámetro del ventilador de refrigeración 209 puede estar diseñado para ser un diámetro que permita que el ventilador de refrigeración 209 caiga dentro del interior de la forma exterior del miembro de disipación de calor de refrigeración por agua 207 en una vista en planta de la tabla de suelo 210.
Las figuras 6 y 7 son diagramas para describir el funcionamiento del dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1. La figura 6 ilustra un estado durante el autorrefrigeración y la figura 7 ilustra un estado durante el refrigeración por aire forzado. La realización 1 permite determinar la cantidad de refrigeración necesaria en función de la temperatura detectada y conmutar el funcionamiento del ventilador de refrigeración 209 para aumentar/disminuir la velocidad del flujo de aire de acuerdo con sea necesario.
Cuando la necesidad de refrigeración es baja, como se ilustra en la figura 6, la entrada de aire externo que contiene polvo puede suprimirse apagando el ventilador de refrigeración 209 incluso durante el funcionamiento del dispositivo de conversión de energía 20. La desconexión del ventilador de refrigeración 209 permite que la tabla de circuitos del inversor 230 se autorrefigera mediante el aire que fluye desde los orificios de ventilación del lado del suelo 242. La desconexión del ventilador de refrigeración 209 permite prolongar su vida útil. Dado que el aire exterior no sólo contiene polvo, sino también humedad, también se puede suprimir la entrada de humedad en la carcasa 21.
Por otro lado, cuando la necesidad de refrigeración es alta, como se ilustra en la figura 7, la tabla de circuito del inversor 230 puede ser enfriada por flujo de aire encendiendo el ventilador de refrigeración 209. Además, de acuerdo con la realización 1, como se ilustra en la figura 7, el ventilador de refrigeración 209 se controla para que el aire fluya desde los orificios de ventilación 241 del lado del techo hacia los orificios de ventilación 242 del lado del suelo. El polvo cae en dirección vertical debido a la gravedad y se acumula en la porción inferior. Por lo tanto, el polvo se acumula fácilmente en la porción del suelo 21c. La realización 1 permite suprimir la entrada de polvo del lado de la porción de suelo 21c a la segunda cámara de alojamiento 222 tomando aire de la porción de techo 21a y haciendo que el aire fluya hacia la porción de suelo 21c.
Se describirán las modificaciones de la realización 1. Como una modificación de la realización 1, el circuito de control del ventilador de refrigeración 32 puede estar configurado para, cuando una temperatura detectada es igual o inferior a una temperatura predeterminada, realizar un control de baja velocidad del ventilador de refrigeración 209. El control de baja velocidad se refiere al control para accionar el ventilador de refrigeración 209 de modo que la velocidad del aire que fluye sea inferior a la velocidad cuando el ventilador de refrigeración 209 está en el estado de encendido normal. Más específicamente, donde una primera velocidad de rotación es una velocidad de rotación del ventilador de refrigeración 209 cuando el ventilador de refrigeración 209 está en el estado de encendido normal y una segunda velocidad de rotación es una velocidad de rotación del ventilador de refrigeración 209 en el momento del control de baja velocidad del ventilador de refrigeración 209, la segunda velocidad de rotación se establece para ser menor que la primera velocidad de rotación.
En la realización 1, el aire que fluye enfría indirectamente la tabla de circuito del inversor 230 a través del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 que realiza el intercambio de calor con la tabla de circuito del inversor 230. Por otra porción, como una modificación, la tabla de circuito del inversor 230 puede enfriarse directamente haciendo que el aire que fluye golpee directamente la tabla de circuito del inversor 230.
Aunque en la realización 1, el objeto es la unidad de inversor 22b con la tabla de circuito del inversor 230 incorporada en la misma, como modificación, se puede añadir un ventilador de refrigeración 209 similar al de la realización 1 a la unidad de control 22a. La unidad de control 22a y las unidades del inversor 22b, 22c, 22d, 22e tienen en común la inclusión de una carcasa 21, pero son diferentes entre sí en cuanto a cuál de una tabla de circuito de control del inversor 30 y una tabla de circuito del inversor 230 se incluye dentro de la carcasa 21. El ventilador de refrigeración 209 puede añadirse a la unidad de control 22a.
El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 cambia el contenido del control del ventilador de refrigeración 209 basándose en la comparación entre una temperatura detectada por el sensor de temperatura 34 y la temperatura predeterminada establecida de antemano. Aquí se describirán las variaciones de la temperatura predeterminada. La temperatura predeterminada puede establecerse para que sea superior a 0°C. La temperatura predeterminada puede establecerse en 27°C, que es la temperatura ambiente, es decir, 300 K. La temperatura predeterminada puede establecerse en una temperatura superior a 27°C. La temperatura predeterminada puede ser superior a 0°C, pero inferior a 27°C. La temperatura predeterminada puede ser exactamente 0°C.
La temperatura predeterminada puede estar fijada por debajo del punto de congelación o puede estar unido, por ejemplo, a menos 20°C. Hay casos en los que se utiliza un anticongelante para el miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207, y el anticongelante también se denomina refrigerante de larga duración. La temperatura predeterminada puede estar fijada para que sea la misma que la temperatura de congelación del anticongelante utilizado, o puede estar unido para que sea una temperatura superior a la temperatura de congelación, pero inferior a 0°C.
El refrigerante fluye dentro del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207. Cuando el dispositivo de conversión de energía 20 se pone en funcionamiento bajo una atmósfera de baja temperatura, el aire frío golpea activamente el miembro de disipación de calor de refrigeración por agua 207 debido al accionamiento del ventilador de refrigeración 209, lo que puede provocar la congelación del refrigerante. Hay varios lugares que tienen un entorno que genera una atmósfera de baja temperatura, y más concretamente, tales lugares incluyen regiones frías, zonas de gran altitud y terrenos que tienen una altitud baja pero que provocan fácilmente congelaciones en invierno. El elemento de circuito 205 provisto en la tabla de circuito del inversor 230 genera calor al ser energizado. El aire frío que golpea el miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 se reduce deteniendo el ventilador de refrigeración 209 o disminuyendo la velocidad del aire del ventilador de refrigeración 209. La reducción del aire frío que golpea el miembro de disipación de calor por refrigeración por agua 207 permite evitar la congelación del refrigerante mediante la transmisión del calor generado por el elemento 205 del circuito al miembro de disipación de calor por refrigeración por agua 207. Por lo tanto, la congelación del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 puede evitarse mediante el control de accionamiento del ventilador de refrigeración 209.
Como modificación, el circuito de control del ventilador de refrigeración 32 puede almacenar una pluralidad de temperaturas predeterminadas. La pluralidad de temperaturas predeterminadas puede incluir una primera temperatura predeterminada y una segunda temperatura predeterminada que está configurada para ser inferior a la primera temperatura predeterminada. El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 puede estar configurado para, si una temperatura detectada cae dentro de un rango de temperatura que es igual o inferior a la primera temperatura predeterminada pero superior a la segunda temperatura predeterminada, controlar el ventilador de refrigeración 209 de modo que una velocidad del aire que fluye sea inferior a una velocidad cuando el ventilador de refrigeración 209 está en estado encendido. El circuito de control del ventilador de refrigeración 32 puede estar configurado para, si una temperatura detectada es igual o inferior a la segunda temperatura predeterminada, apagar el ventilador de refrigeración 209.
Las figuras 8 a 13 son vistas en sección que ilustran cada una una estructura interna de un dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con una modificación de la realización 1. Una relación posicional mutua entre un primer componente de generación de calor 206, un segundo componente de generación de calor 208 y un miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 tiene diversas variaciones. Como se ilustra en la figura 8, tanto un primer componente de generación de calor 206, que es un reactor, como un segundo componente de generación de calor 208, que es un condensador, pueden estar provistos debajo de un miembro de disipación de calor 207 refrigerado por agua. Uno del primer componente de generación de calor 206 y el segundo componente de generación de calor 208 pueden proporcionarse por encima del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 y el otro del primer componente de generación de calor 206 y el segundo componente de generación de calor 208 pueden proporcionarse por debajo del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207. Como contramedida para la congelación del miembro de disipación de calor refrigerante por agua 207, puede utilizarse el fenómeno de que el aire caliente calentado por el calor generado por el primer componente de generación de calor 206 y el segundo componente de generación de calor 208 se desplaza hacia arriba y el miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 puede ser calentado por el aire caliente. Como resultado, se suprime la congelación del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207.
La posición a la que se une el ventilador de refrigeración 209 puede modificarse de varias maneras. Como se ilustra en la figura 9, un ventilador de refrigeración 209 puede estar unido a una tabla de techo 212. Como se ilustra en la figura 10, un ventilador de refrigeración 209 puede estar unido a la porción trasera de una porción de suelo 21c. Como se ilustra en la figura 11, un ventilador de refrigeración 209 puede estar unido a la porción frontal de una porción de suelo 21c. Como se ilustra en la figura 12, un ventilador de refrigeración 209 puede estar unido a la porción trasera de una porción de techo 21a. Como se ilustra en la figura 13, un ventilador de refrigeración 209 puede estar unido a la porción frontal de una porción de techo 21a.
Realización 2
La figura 14 es un diagrama de circuito de un dispositivo de conversión de energía 290 de acuerdo con la realización 2. El dispositivo de conversión de energía 290 de acuerdo con la realización 2 tiene una estructura que es similar a la del dispositivo de conversión de energía 20 de acuerdo con la realización 1, excepto que el circuito de control del ventilador de refrigeración 32 se sustituye por un circuito de control del ventilador de refrigeración 132. A diferencia de la realización 1, el circuito de control del ventilador de refrigeración 132 está configurado para, durante el funcionamiento del dispositivo de conversión de energía 290, hacer girar constantemente un ventilador de refrigeración 209 a una velocidad constante. El circuito de control del ventilador de refrigeración 132 controla el ventilador de refrigeración 209 para que el aire fluya desde los orificios de ventilación del lado del techo 241 hacia los orificios de ventilación del lado del suelo 242.
En la realización 2, también, el aire que fluye se puede hacer fluir continuamente en una dirección que es la misma que la dirección de una flecha ilustrada en la figura 7 en la realización 1. El polvo cae en dirección vertical debido a la gravedad y se acumula en la porción inferior. El polvo se acumula fácilmente en la porción del suelo 21c. La entrada de polvo por el lado de la porción de suelo 21c puede suprimirse tomando aire de una porción de techo 21a y haciendo que el aire fluya hacia la porción de suelo 21c. Las modificaciones descritas con referencia a las figuras 8 y 9 pueden aplicarse también a la realización 2.
Realización 3
La figura 15 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de una unidad inversora 322b incluida en un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la realización 3. En comparación entre el funcionamiento de la unidad inversora 22b ilustrada en la figura 5 y el funcionamiento de la unidad inversora 322b ilustrada en la figura 15, las direcciones de las flechas respectivas que indican cada una un flujo de aire son opuestas entre sí. En la realización 3, un circuito de control del ventilador de refrigeración 32 controla un ventilador de refrigeración 209 para que el aire fluya desde los orificios de ventilación del lado del suelo 242 hacia los orificios de ventilación del lado del techo 241. En otras palabras, en la realización 3, una dirección de rotación del ventilador de refrigeración 209 se establece para que sea opuesta a la de la realización 1. La realización 3 puede aplicarse de forma similar a otras unidades inversoras 22c, 22d, 22e y también puede aplicarse a una unidad de control 22a.
Exceptuando la diferencia en la dirección de rotación del ventilador de refrigeración 209, la unidad inversora 322b de acuerdo con la realización 3 tiene una estructura que es común con la de la realización 1 y realiza un control que es similar al de la realización 1. De acuerdo con la realización 3, como en la realización 1, el aire que fluye puede hacerse fluir en la dirección de la flecha indicada en la figura 15 y el control de accionamiento del ventilador de refrigeración 209 puede conmutarse en función de si una temperatura detectada por un sensor de temperatura 34 es superior o no a una temperatura predeterminada. Las modificaciones descritas con referencia a las figuras 8 y 9 pueden aplicarse también a la realización 3.
La figura 16 es una vista en sección que ilustra una estructura interna de una unidad inversora 322b de acuerdo con una modificación de la realización 3. La modificación en la figura 16 se refiere a una relación posicional entre un primer componente de generación de calor 206, un segundo componente de generación de calor 208 y un miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207, en el que el miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 de entre estos tres componentes está dispuesto en el lado superior.
El aire caliente calentado por el calor generado por el primer componente de generación de calor 206 y el segundo componente de generación de calor 208 se mueve hacia arriba. Como contramedida para la congelación del miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207, el miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207 puede ser calentado por el aire caliente. Además, en la realización 3, un ventilador de refrigeración 209 crea un flujo de aire hacia el lado superior de una porción de alojamiento 21b, y, por lo tanto, existe la ventaja de ser capaz de facilitar que el aire caliente calentado por el calor generado por el primer componente de generación de calor 206 y el segundo componente de generación de calor 208 entre en contacto con el miembro de disipación de calor refrigerado por agua 207.
Lista de Signos de Referencia
1 sistema de energía
10 conjuntos fotovoltaicos
12 módulo fotovoltaico
14 cableado de entrada
16 cableado de salida
18 transformador
19 red de energía
20, 290 dispositivo de conversión de energía
21 carcasa
21a porción de techo
21b porción de alojamiento
21c porción del suelo
22a unidad de control
22b, 22c, 22d, 22e, 322b unidad inversora
30 tabla de control del inversor
32, 132 circuito de control del ventilador de refrigeración
34 sensor de temperatura
201 puerta frontal
202 puerta trasera
203 pared divisoria
204 cuerpo de tabla
205 elemento de circuito
206 primer componente de generación de calor (reactor)
207 miembro de disipación de calor (miembro de disipación de calor refrigerado por agua) 208 segundo componente generador de calor (condensador)
209 ventilador de refrigeración
210 tabla del suelo
212 tabla de techo
212a orificio de ventilación interior
220 primera cámara de alojamiento
222 segunda cámara de alojamiento
224 espacio en el techo
226 espacio bajo el suelo
230 tabla del inversor
241 orificio de ventilación del lado del techo
242 orificio de ventilación del lado del suelo

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de conversión de energía que comprende:
una carcasa (21) que incluye una porción de alojamiento (21b), estando la porción de alojamiento (21b) separada en una primera cámara de alojamiento (220) y una segunda cámara de alojamiento (222) por una pared divisoria (203) que se extiende en dirección vertical, estando una superficie de la pared divisoria (203) expuesta al lado de la primera cámara de alojamiento (220) y otra superficie de la pared divisoria expuesta al lado de la segunda cámara de alojamiento (222);
una tabla de circuito (22a) alojada en la primera cámara de alojamiento (220), la tabla de circuito (22a) incluyendo un circuito inversor (230) o un circuito de control inversor (30) configurado para controlar el circuito inversor (230), estando la tabla de circuito (22a) fijada a una superficie de la pared divisoria (203);
un miembro de disipación de calor refrigerado por agua (207) alojado en la segunda cámara de alojamiento (222) y unido a un sitio en la otra superficie de la pared divisoria (203), estando el sitio en un lado opuesto de la pared divisoria (203) de la tabla de circuitos (22a), permitiendo el miembro de disipación de calor refrigerado por agua (207) que fluya un refrigerante en su interior;
un ventilador de refrigeración (209) configurado para generar aire que fluye en la segunda cámara de alojamiento (222); y
un circuito de control del ventilador de refrigeración (32) configurado para accionar el ventilador de refrigeración (209),
caracterizado por que comprende, además:
un componente de generación de calor (208) alojado en la segunda cámara de alojamiento (222) y unido a la otra superficie de la pared divisoria (203), formando el componente de generación de calor (208) un circuito conjuntamente con el circuito inversor (230); y
un sensor de temperatura (34) configurado para detectar una temperatura en el interior de la carcasa (21) o en el exterior de la carcasa (21), en el que:
el circuito de control del ventilador de refrigeración (32) está configurado para, si la temperatura detectada por el sensor de temperatura (32) es superior a una temperatura predeterminada fijada de antemano, encender el ventilador de refrigeración (209);
si la temperatura detectada es igual o inferior a la temperatura predeterminada, el circuito de control del ventilador de refrigeración (32) controla el ventilador de refrigeración (209) para apagar el ventilador de refrigeración (209) o hacer que la velocidad del aire que fluye sea inferior a la velocidad cuando el ventilador de refrigeración (209) está encendido; y
el componente de generación de calor (208) está dispuesto inmediatamente debajo del miembro de disipación de calor refrigerado por agua (207) en la dirección vertical sobre la otra superficie de la pared divisoria (203).
2. El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:
la carcasa (21) incluye una porción de techo (21a) que incluye un orificio de ventilación del lado del techo (241) y una porción de suelo (21c) que incluye un orificio de ventilación del lado del suelo (242);
la porción de alojamiento (21b) está situada entre la porción de techo (21a) y la porción de suelo (21c) y comunica con la porción de techo (21a) y la porción de suelo (21c);
si la temperatura detectada es superior a la temperatura predeterminada, el circuito de control del ventilador de refrigeración (32) acciona el ventilador de refrigeración (209) para que el aire fluya desde el orificio de ventilación del lado del techo (241) hacia el orificio de ventilación del lado del suelo (242); y
el circuito de control del ventilador de refrigeración (32) está configurado para, si la temperatura detectada es igual o inferior a la temperatura predeterminada, apagar el ventilador de refrigeración (209).
3. El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende, además:
otro componente de generación de calor (206) alojado en la segunda cámara de alojamiento (222) y unido a la otra superficie de la pared divisoria (203), formando el otro componente de generación de calor (206) un circuito conjuntamente con el circuito inversor (230); en el que:
el componente de generación de calor (208) incluye un condensador y el componente adicional de generación de calor (206) incluye un reactor; y el reactor y el condensador están dispuestos en una línea a lo largo de la dirección vertical, inmediatamente por debajo del miembro de disipación de calor refrigerado por agua (207) en la dirección vertical.
4. El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que:
el elemento disipador de calor refrigerado por agua (207) incluye un anticongelante; y
la temperatura predeterminada es una temperatura fijada para que sea superior a una temperatura de congelación del anticongelante, pero inferior a 0°C.
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