DE10000370B4 - Wind energy plant with a closed cooling circuit - Google Patents

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Abstract

Windenergieanlage (1) mit einem Kühlkreislauf, bei welchem die aus dem Kühlkreislauf abzuführende Wärme über den Turm (3) der Windenergieanlage (1) abgegeben wird, wobei der Kühlkreislauf eine Luftleitung aufweist, welche als Schlauch (17) ausgebildet ist, in dem die durch einen Wärmeerzeuger erwärmte Luft vom unteren Teil des Turms oder vom Turmboden nach oben geführt wird, wo die Luft am Ausgang des Schlauches (17) in den Turm (3) austritt, so dass sie sich an der Turmwandung abkühlen kann und wieder zum unteren Teil des Turms oder zum Turmboden strömt.Wind turbine (1) with a cooling circuit, in which the from the cooling circuit dissipated Heat over the Tower (3) of the wind turbine (1) is discharged, wherein the cooling circuit has an air line, which is designed as a hose (17) is where in by a heat generator heated Air from the lower part of the tower or tower bottom is led upwards, where the air at the outlet of the hose (17) exits into the tower (3), so she can cool down on the tower wall and back to the bottom Part of the tower or tower bottom flows.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Bei der Umformung von Energie entstehen regelmäßig Verluste in Form von Wärme. Dies gilt sowohl bei von der Umformung der kinetischen Energie des Windes in elektrische Energie im Generator einer Windenergieanlage, wobei sich diese Verluste regelmäßig im Hauptantriebsstrang der Windenergieanlage einstellen als auch bei der elektrischen Einspeisung der von der Windenergieanlage erzeugten Energie in ein Mitielspannungsnetz. Hierzu sind regelmäßig Einrichtungen der Leistungselektronik, beispielsweise Wechselrichter und/oder Transformatoren notwendig. Im Hauptantriebsstrang, welcher über eine Windenergieanlage in der Gondel der Windenergieanlage untergebracht ist, entstehen die Verluste maßgeblich im Getriebe, an den Lagern und im Generator oder an anderen Steuereinheiten wie z.B. in den Hydraulikanlagen oder ähnlichen Steuer- und Regelungseinheiten, mittels denen die Rotorblätter angestellt oder die Windenergieanlage zum Wind gestellt wird. Bei getriebelosen Windenergieanlagen, z.B. vom Typ E-66 der Firma Enercon, entstehen die Hauptverluste beim Hauptantriebsstrang im Generator, d.h. in der Gondel (Kopf) der Windenergieanlage.at The transformation of energy regularly generates losses in the form of heat. This applies both to the transformation of the kinetic energy of the wind in electrical energy in the generator of a wind turbine, wherein These losses occur regularly in the main drivetrain set the wind turbine as well as the electrical feed the energy generated by the wind turbine in a Mitielspannungsnetz. These are regular facilities the power electronics, such as inverters and / or Transformers necessary. In the main powertrain, which has a Wind turbine housed in the nacelle of the wind turbine is, the losses incurred significantly in the gearbox, on the bearings and in the generator or on other control units such as. in hydraulic systems or similar control units, by means of which the rotor blades are turned on or the wind turbine is turned to the wind. For gearless Wind turbines, e.g. of the type E-66 of the company Enercon the main losses in the main driveline in the generator, i. in the nacelle (head) of the wind turbine.

Bei der Netzeinspeisung entstehen maßgeblich die Verluste beim Netztransformator und ggf. in der Leistungselektronik, z.B. im Wechselrichter.at The grid feed-in is significantly responsible for the losses in the Mains transformer and possibly in the power electronics, e.g. in the inverter.

Bei einer 1,5 Megawatt Windenergieanlage können die Verluste durchaus im Bereich von 60 bis 100 kW liegen. Diese Verluste werden bislang über Lüfter an die Umgebung abgeführt. Dabei wird mittels der Lüfter kalte Luft von außen angesaugt und das entsprechende Bauteil, z.B. der Generator gekühlt. Die erwärmte Luft wird anschließend wieder nach außen geblasen.at A 1.5 megawatt wind turbine can make the losses ranging from 60 to 100 kW. So far, these losses have been caused by fans the environment dissipated. It is by means of the fan cold air from the outside sucked in and the corresponding component, e.g. the generator cooled. The heated Air will follow back out blown.

Es sind auch bereits Überlegungen darüber gemacht worden, den Generator mit Wasser zu kühlen und das dann erwärmte Wasser mit einem Wärmetauscher wieder herunterzukühlen. Alle diese bekannten Lösungen haben gemeinsam, dass stets sehr viel Luft von außen benötigt ist. Dies ist besonders nachteilig, wenn die Außenluft feucht oder – insbesondere in Küstenregionen – salzhaltig ist und die Kühlelemente mit dieser feuchten und salzhaltigen Luft beaufschlagt werden. Besonders extrem ist diese Problematik bei Windenergieanlagen, die direkt an der Küste oder – in der Offshore-Technik – im Salzwasser stehen.It are already considerations made about it to cool the generator with water and then heated water with a heat exchanger to cool down again. All these known solutions have in common that always a lot of air from the outside is needed. This is particularly disadvantageous when the outside air is humid or - in particular in coastal regions - salty is and the cooling elements be charged with this moist and salty air. Especially This problem is extreme with wind energy plants, which are directly at the coast or in offshore technology - in saltwater stand.

WO 99/30031 A1 zeigt eine Windenergieanlage, bei der der Generator durch eine im Turm erzeugte Kühlluftströmung gekühlt wird, wobei die Luftströmung basierend auf einer Kaminwirkung erfolgt.WHERE 99/30031 A1 shows a wind turbine in which the generator is cooled by a cooling air flow generated in the tower, being the airflow done based on a chimney effect.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Kühlung für eine Windenergieanlage vorzusehen, welche die Verluste der Windenergieanlage reduziert.It Object of the invention to avoid the aforementioned disadvantages and a cooling for a wind turbine to provide, which reduces the losses of the wind turbine.

Die Aufgabe wird mit einer Windenergieanlage mit dem Merkmal nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The Task is with a wind turbine with the feature of claim 1 solved. Advantageous developments are described in the subclaims.

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einem Kühlkreislauf, wobei keine oder praktisch keine Außenluft für die Kühlung verwendet werden muss. Hierbei zirkuliert die Kühlluft innerhalb der Windenergieanlage vom Fuß der Windenergieanlage durch einen Schlauch nach oben, kühlt an der Turmwandung ab und strömt nach unten. Die von dem Kühlmedium, bevorzugt Luft, bei der Kühlung aufgenommene Energie wird über den Turm der Windenergieanlage abgegeben. Der Turm der Windenergieanlage ist stets dem Wind ausgesetzt, so dass der Turm der Windenergieanlage als Kühlelement oder Wärmetauscher dient und die aufgenommene Energie an den den Turm umstreichenden Wind abgibt.The The invention relates to a wind turbine with a cooling circuit, where no or virtually no outside air needs to be used for cooling. Here, the cooling air circulates inside the wind turbine from the bottom of the wind turbine a hose up, cool on the tower wall and flows downward. The of the cooling medium, preferably air, during cooling absorbed energy is transferred delivered the tower of the wind turbine. The tower of the wind turbine is always exposed to the wind, so the tower of the wind turbine as a cooling element or heat exchanger is used and the absorbed energy to the wind passing over the tower emits.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Konzeptes ist es, dass der Turm durch seine Funktion als Wärmetauscher und als tragendes Teil der Windenergieanlage auch bei sehr kalten Außentemperaturen von ca. –20° bis –30°C von innen her aufgeheizt wird. Dadurch kann die Windenergieanlage auch dann noch in Betrieb bleiben. Nach bisherigem Stand der Technik muss ein spezieller kältefester Stahl für sehr kalte Standorte wie z.B. Nord-Schweden, Norwegen, Finnland, Kanada usw. eingesetzt werden.One Another advantage of the inventive concept is that the tower by its function as a heat exchanger and as a bearing Part of the wind turbine even with very cold outside temperatures from about -20 ° to -30 ° C from the inside is heated up. This allows the wind turbine even then still in operation. According to the prior art must a special cold-resistant steel for very cold locations such as Northern Sweden, Norway, Finland, Canada etc. are used.

Es ist auch möglich, wenn dies wegen sehr niedriger Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes erwünscht ist, die Erwärmung der Rotorblätter mit an den Kühlkreislauf anzuschließen, so dass für die Erwärmung der Rotorblätter nicht eigens Energie aufgebracht werden muss.It is possible, too, if this is due to very low outdoor temperatures below the Freezing point desired is, the warming the rotor blades with to the cooling circuit to join, so for the warming the rotor blades energy does not have to be applied.

Die Kühlung des Kühlmediums durch den Turm erfolgt dadurch, dass die erwärmte Luft an der Turmwandung entlang strömt, damit sie ihre Energie zumindest teilweise an die Turmwandung abgeben kann.The cooling of the cooling medium through the tower is done by the heated air on the tower wall flows along so that they can at least partially deliver their energy to the tower wall.

Durch die Verwendung des Turms der Windenergieanlage, welcher meist aus Stahl gefertigt ist als Kühlelement bzw. Wärmetauscher, wird ein ohnehin vorhandenes Bauteil, welches jede Windenergieanlage benötigt, in einer vorteilhaften Funktion genutzt. Gewärmte Luft strömt innen im Stahlturm an dessen Außenwand. Diese Außenwand ist sehr großflächig, beispielsweise bei einer 1,5 Megawattanlage etwa 500 qm und bietet daher eine sehr große Aufheiz/Kühlfläche. Der den Turm umstreichende Wind kühlt diesen kontinuierlich ab.By using the tower of the wind turbine, which is usually made of steel as a cooling element or heat exchanger, an already existing component, which requires each wind turbine, used in an advantageous function. Warmed air flows inside the steel tower on the outside wall. This outer wall is very large, for example, at a 1.5 megawatts plant about 500 square meters and therefore offers a very large heating / cooling surface. The wind sweeping the tower cools it continuously.

Eine Windenergieanlage verfügt über eine Generatorleistung von 1,5 Megawatt. Die Windenergieanlage 1 weist eine Gondel am Kopfende auf, welche von einem Turm getragen wird. Dieser Turm ist im Erdboden verankert (nicht dargestellt).A wind turbine has a generator output of 1.5 megawatts. The wind turbine 1 has a gondola at the head end, which is supported by a tower. This tower is anchored in the ground (not shown).

Die Gondel nimmt den Hauptantriebsstrang der Windenergieanlage auf. Dieser Hauptantriebsstrang besteht im wesentlichen aus einem Rotor mit daran angebrachten Rotorblättern sowie einem mit dem Rotor verbundenen Generator, wel cher seinerseits einen Generatorläufer und einen Generatorstator aufweist. Dreht sich der Rotor und damit der Generatorläufer, wird elektrische Energie, beispielsweise als Wechselstrom (Gleichstrom) erzeugt.The Gondola picks up the main driveline of the wind turbine. This main drive train consists essentially of a rotor with attached rotor blades and a generator connected to the rotor, wel cher in turn a generator rotor and a generator stator. Rotates the rotor and thus the generator runner, becomes electrical energy, for example as alternating current (DC) generated.

Ferner weist die Windenergieanlage einen Transformator 8, sowie diesem vorgeschaltet ein Wechselrichter auf, wobei der Wechselrichter dem Transformator die elektrische Energie in der Form eines Wechsel- bzw. Drehstroms zuführt. Der Transformator speist die von der Windenergieanlage erzeugte Energie in ein Netz, vorzugsweise ein Mittelspannungsnetz (nicht dargestellt).Furthermore, the wind turbine has a transformer 8th , As well as upstream of this an inverter, wherein the inverter supplies the electrical energy to the transformer in the form of a alternating or three-phase current. The transformer feeds the energy generated by the wind energy plant into a network, preferably a medium-voltage network (not shown).

Der Kühlkreislauf ist somit geschlossen und es muss nicht notwendigerweise von außen her gekühlte Luft herangeführt werden.Of the Cooling circuit is thus closed and it does not necessarily have to be from the outside chilled Air brought in become.

Zur Kühlung aller Bauteile, insbesondere der empfindlichen Bauteile, der Windenergieanlage wird somit stets die gleiche Luft verwendet.to cooling all components, in particular the sensitive components of the wind turbine thus always the same air is used.

Falls notwendig, können selbstverständlich auch Luftfilter und weitere Kühleinrichtungen (z.B. Wärmetauscher) im Kühlkanal untergebracht werden, falls dies erwünscht ist.If necessary, can of course, too Air filters and other cooling devices (e.g., heat exchangers) in the cooling channel be accommodated if desired.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass keine salzhaltige oder feuchte Luft die empfindlichen Komponenten wie Generator, Wechselrichter und Transformator berührt bzw. hiermit in Kontakt kommt. Innerhalb des Maschinenhauses und des Turmes ist die Korrosionsgefahr damit drastisch verringert. In der Windenergieanlage, insbesondere in dessen Turm kann sich keine Schimmel- oder Pilzbildung einstellen.The Advantages of the invention are that no salty or moist air the sensitive components such as generator, inverter and Touched transformer or comes into contact with it. Inside the machine house and of the tower, the risk of corrosion is drastically reduced. In the wind turbine, especially in its tower can be do not set any mold or fungus formation.

Insgesamt wird für die Kühlung der gesamten Windenergieanlage erheblich weniger Energie als bisher benötigt, da die (sekundäre) Kühlleistung außen am Turm vom Wind erbracht wird.All in all is for the cooling The entire wind turbine significantly less energy than before needed since the (secondary) Cooling capacity outside the tower supplied by the wind.

Durch Ausbildung von Kühlkanälen in den Rotorblättern und durch den Anschluss dieser Kühlkanäle an den erfindungsgemäßen Kühlkreislauf ist es auch möglich, die von dem Generator erwärmte Luft zunächst in die Kühlkanäle der Rotorblätter einzuleiten, so dass in der kalten Jahreszeit, insbesondere bei Temperaturen um den Gefrierpunkt, die Rotorblätter enteist werden können. Die Aus bildung von Kühlkanälen in einem Rotorblatt ist beispielsweise auch bekannt aus DE 195 28 862 A1 .By forming cooling channels in the rotor blades and by connecting these cooling channels to the cooling circuit according to the invention, it is also possible to first introduce the air heated by the generator into the cooling channels of the rotor blades, so that in the cold season, especially at temperatures around the freezing point, the rotor blades can be deiced. From the formation of cooling channels in a rotor blade, for example, from known DE 195 28 862 A1 ,

Die Ausbildung der Kühlkanäle im Maschinenhaus erfolgt durch entsprechende Wandungen und Luftleiteinrichtungen, mittels denen die Luft so gelenkt wird, dass sie auf die Elemente, wie z.B. den Generator trifft.The Design of the cooling channels in the machine house takes place through appropriate walls and louvers, by means of which the air is directed to the elements such as. hits the generator.

Es sollte die Kühlleistung des Turmes – beispielsweise an sehr warmen Tagen – nicht ausreichen, ist es auch möglich, in den Kühlkreislauf weitere Kühlelement wie z.B. übliche Wärmetauscher einzuschließen.It should the cooling capacity of the tower - for example on very warm days - not it is also possible in the cooling circuit additional cooling element such as. usual heat exchangers include.

Die mögliche Kühlleistung des Windes steigt mit ansteigender Windgeschwindigkeit an. Dieser Zusammenhang ist in 1 aufgezeigt. Mit steigender Windgeschwindigkeit steigt ebenfalls die Generatorleistung und damit auch die Verlustleistung. Der Zusammenhang zwischen der Generatorleistung in Abhängigkeit mit der Windgeschwindigkeit ist in 2 aufgezeigt. Somit können steigende Verlustleistungen relativ leicht abgeführt werden, weil auch die Kühlleistung des Turms der Windenergieanlage mit dem Anstieg der Verlustleistung ansteigt.The possible cooling capacity of the wind increases with increasing wind speed. This connection is in 1 demonstrated. As the wind speed increases, so does the generator power and thus the power loss. The relationship between the generator power as a function of the wind speed is in 2 demonstrated. Thus, rising power losses can be relatively easily dissipated, because the cooling capacity of the tower of the wind turbine increases with the increase in power loss.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage 1. Hierbei ist durch das Innere des unteren Turmabschnitts ein Luftkanal, beispielsweise ein Abluftschlauch 17 geführt. Dieser kann beispielsweise sehr einfach auch bei einer bestehenden Windenergieanlage nachgerüstet werden und im Turm 3 befestigt (aufgehängt) werden. Durch diesen Abluftschlauch 17 wird erwärmte Luft, die von einem Leistungsschrank, beispielsweise 600 kW Leistungsschrank stammt vom Turmboden nach oben geführt und tritt am Ausgang des Abluftschlauchs 17 in den Turm 3. Von dort strömt die erwärmte Luft nach Abkühlung an der Turmwandung wieder nach unten und kann dort von einer Lüftungseinrichtung 20 (für Zuluft), die über eine Lufthaube 19 an den Leistungsschrank gekoppelt ist, wieder angesaugt werden. Der Abluftschlauch 17 kann direkt am Luftaustritt des Leistungsschranks angeschlossen sein oder am Eingang des Abluftschlauchs ist eine zweite Lüftungseinrichtung 21 vorgesehen, die die erwärmte Luft des Leistungsschranks ansaugt und in den Abluftschlauch 17 bläst. Der Abluftschlauch 17 ist bevorzugt aus Kunststoff und somit sehr leicht ausführbar und verfügt über ein sehr geringes Gewicht, was seine Befestigung und seine Nachrüstung bei einer Windenergieanlage erleichtert. 3 shows an embodiment of a wind turbine according to the invention 1 , Here, through the interior of the lower tower section, an air duct, for example, an exhaust hose 17 guided. This can for example be easily retrofitted to an existing wind turbine and in the tower 3 be attached (hung). Through this exhaust hose 17 is heated air, which comes from a power cabinet, such as 600 kW power cabinet comes from the tower base upwards and occurs at the exit of the exhaust hose 17 in the tower 3 , From there, the heated air flows after cooling on the tower wall back down and can there from a ventilation device 20 (for supply air), which has an air duct 19 coupled to the power cabinet, be sucked again. The exhaust hose 17 can be connected directly to the air outlet of the power cabinet or at the entrance of the exhaust hose is a second ventilation device 21 provided, which sucks the heated air of the power cabinet and in the exhaust hose 17 blows. The exhaust hose 17 is preferably made of plastic and thus very easy to carry out and has a very low weight, which facilitates its attachment and retrofitting in a wind turbine.

Zur Verbesserung der Kühlwirkung der Gondel 2 kann diese vollständig oder teilweise aus Metall, bevorzugt Aluminium ausgeführt werden, um somit auch die Kühlwirkung der Gondel, welche ständig vom Wind umströmt wird, auszunutzen und damit die Generatorkühlung zu verstärken. Hierzu kann es auch vorteilhaft sein, die Gondel innenseitig mit einer oberflächenvergrößernden Struktur, beispielsweise Kühlrippen auszustatten.To improve the cooling effect of the nacelle 2 This can be made entirely or partially of metal, preferably aluminum, so as to take advantage of the cooling effect of the nacelle, which is constantly flowed around by the wind, and thus to strengthen the generator cooling. For this purpose, it may also be advantageous to equip the nacelle on the inside with a surface-enlarging structure, for example cooling fins.

Wie erste Versuche zeigen, ist die Ausführung eines geschlossenen Kühlkreislaufs unter Verwendung des in 3 gezeigten Luftkanals äußert effektiv und besonders kostengünstig, weil die Investition, die für einen Ablauf einen Luftkanal, insbesondere einen Kunstoffabluftschlauch benötigt werden, nur sehr gering sind im Vergleich zu einem Wärmetauscher und dessen ständigen Unterhaltungskosten. Darüber hinaus ist die Kühlung äußert effektiv.As initial experiments show, the design of a closed cooling circuit using the in 3 shown air ducts expresses effective and particularly cost-effective, because the investment required for a drain an air duct, in particular a plastic exhaust hose, are only very low compared to a heat exchanger and its constant maintenance costs. In addition, the cooling is extremely effective.

Claims (8)

Windenergieanlage (1) mit einem Kühlkreislauf, bei welchem die aus dem Kühlkreislauf abzuführende Wärme über den Turm (3) der Windenergieanlage (1) abgegeben wird, wobei der Kühlkreislauf eine Luftleitung aufweist, welche als Schlauch (17) ausgebildet ist, in dem die durch einen Wärmeerzeuger erwärmte Luft vom unteren Teil des Turms oder vom Turmboden nach oben geführt wird, wo die Luft am Ausgang des Schlauches (17) in den Turm (3) austritt, so dass sie sich an der Turmwandung abkühlen kann und wieder zum unteren Teil des Turms oder zum Turmboden strömt.Wind energy plant ( 1 ) with a cooling circuit, in which the heat to be dissipated from the cooling circuit via the tower ( 3 ) of the wind energy plant ( 1 ), wherein the cooling circuit has an air line, which is used as a hose ( 17 ), in which the air heated by a heat generator is conducted upwards from the lower part of the tower or from the tower bottom, where the air at the outlet of the hose ( 17 ) in the tower ( 3 ), so that it can cool down on the tower wall and flows back to the lower part of the tower or tower bottom. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (17) lufteingangsseitig an eine Ventilationseinrichtung (21) angeschlossen ist, mittels welcher erwärmte Luft in den Schlauch (17) geblasen wird.Wind energy plant according to claim 1, characterized in that the hose ( 17 ) on the input side to a ventilation device ( 21 ) by means of which heated air in the hose ( 17 ) is blown. Windenergieanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (17) mehr als zehn Meter, vorzugsweise mehr als fünfundzwanzig Meter lang ist, und im unteren Teil des Turms so angebracht ist, dass erwärmte Luft, die von dem Wärmeerzeuger stammt, der eine elektrische Einrichtung zur Um formung der elektrischen Energie, beispielsweise einen Schaltschrank und/oder einen Leistungsschrank darstellt, durch den Schlauch (17) geblasen wird.Wind energy plant according to claim 2, characterized in that the hose ( 17 ) is more than ten meters, preferably more than twenty-five meters long, and is mounted in the lower part of the tower so that heated air originating from the heat generator, which is an electrical device for electrical energy shaping, such as a control cabinet and / / or a power cabinet, through the hose ( 17 ) is blown. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wärmeerzeuger um einen Leistungsschrank handelt, wobei der Schlauch (17) direkt am Luftaustritt des Leistungsschranks angeschlossen ist.Wind energy plant according to claim 1, characterized in that it is the heat generator is a power cabinet, wherein the hose ( 17 ) is connected directly to the air outlet of the power cabinet. Windenergieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windenergieanlage auch bei Außentemperaturen von ca. –20°C bis –40°C im Betrieb gehalten werden kann und der Turm durch den Kühlkreislauf erwärmt wird.Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that the wind energy plant is also at outside temperatures of approx. -20 ° C to -40 ° C during operation can be held and the tower is heated by the cooling circuit. Windenergieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gondel der Windenergieanlage ganz oder teilweise aus einem Metall, bevorzugt Aluminium, besteht.Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the nacelle of the wind turbine whole or partially made of a metal, preferably aluminum. Windenergieanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gondel der Windenergieanlage ganz oder teilweise mit Kühlrippen oder anderen Mitteln zur Vergrößerung der Gondeloberfläche ausgestattet ist.Wind energy plant according to claim 6, characterized that the nacelle of the wind turbine completely or partially with cooling fins or other means of enlarging the Gondola surface equipped is. Verwendung eines Turms einer Windenergieanlage als Kühlelement und/oder Wärmetauscher zur Kühlung von durch einen Wärmeerzeuger erwärmter Luft, welche vom unteren Teil des Turms oder vom Turmboden durch eine als Schlauch (17) ausgebildete Luftleitung nach oben geführt wird, wo die Luft am Ausgang des Schlauches (17) in den Turm (3) austritt, so dass sie sich an der Turmwandung abkühlen kann und wieder zum unteren Teil des Turms oder zum Turmboden strömt.Use of a tower of a wind turbine as a cooling element and / or heat exchanger for cooling air heated by a heat generator, which from the lower part of the tower or the tower bottom by a hose ( 17 ) air duct is led upwards, where the air at the outlet of the hose ( 17 ) in the tower ( 3 ), so that it can cool down on the tower wall and flows back to the lower part of the tower or tower bottom.
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DE50003844T DE50003844D1 (en) 1999-07-14 2000-04-27 WIND ENERGY SYSTEM WITH A CLOSED COOLING CIRCUIT
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893555B2 (en) 2001-09-13 2011-02-22 Wilic S.Ar.L. Wind power current generator
US7936102B2 (en) 2005-11-29 2011-05-03 Wilic S.Ar.L Magnet holder for permanent magnet rotors of rotating machines
US7946591B2 (en) 2005-09-21 2011-05-24 Wilic S.Ar.L. Combined labyrinth seal and screw-type gasket bearing sealing arrangement
US8120198B2 (en) 2008-07-23 2012-02-21 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine
US8274170B2 (en) 2009-04-09 2012-09-25 Willic S.A.R.L. Wind power turbine including a cable bundle guide device
US8310122B2 (en) 2005-11-29 2012-11-13 Wilic S.A.R.L. Core plate stack assembly for permanent magnet rotor or rotating machines
US8319362B2 (en) 2008-11-12 2012-11-27 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine with a cooling system
US8358189B2 (en) 2009-08-07 2013-01-22 Willic S.Ar.L. Method and apparatus for activating an electric machine, and electric machine
US8410623B2 (en) 2009-06-10 2013-04-02 Wilic S. AR. L. Wind power electricity generating system and relative control method
US8541902B2 (en) 2010-02-04 2013-09-24 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator cooling system and method and wind power turbine comprising such a cooling system
US8618689B2 (en) 2009-11-23 2013-12-31 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for generating electric energy
US8659867B2 (en) 2009-04-29 2014-02-25 Wilic S.A.R.L. Wind power system for generating electric energy
US8669685B2 (en) 2008-11-13 2014-03-11 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for producing electric energy
US8937398B2 (en) 2011-03-10 2015-01-20 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8937397B2 (en) 2010-03-30 2015-01-20 Wilic S.A.R.L. Wind power turbine and method of removing a bearing from a wind power turbine
US8957555B2 (en) 2011-03-10 2015-02-17 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8975770B2 (en) 2010-04-22 2015-03-10 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator and wind power turbine equipped with an electric generator
US9006918B2 (en) 2011-03-10 2015-04-14 Wilic S.A.R.L. Wind turbine

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124268B4 (en) * 2001-05-18 2006-02-09 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. generator cooling
DE10139556A1 (en) 2001-08-10 2003-02-27 Aloys Wobben Device for dehumidifying a gaseous medium and wind turbine with such a device
DE10233947A1 (en) 2002-07-25 2004-02-12 Siemens Ag Wind power system has generator in gondola, turbine with rotor blade(s); generator has a closed primary cooling circuit; the gondola has an arrangement enabling cooling of primary cooling circuit
DE10245103A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-08 General Electric Co. Control cabinet for a wind turbine and method for operating a wind turbine
ITTO20020908A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-18 Lorenzo Battisti ANTI-ICE SYSTEM FOR WIND SYSTEMS.
DE10351844A1 (en) * 2003-11-06 2005-06-09 Alstom Wind power plant for producing electricity has electrical components connected to radiator projecting through cutout in shell of gondola
DE10352023B4 (en) * 2003-11-07 2010-12-30 Rittal Rcs Communication Systems Gmbh & Co. Kg Air conditioning device
DE102004018758A1 (en) * 2004-04-16 2005-11-03 Klinger, Friedrich, Prof. Dr.-Ing. Tower head of a wind turbine
DE102004046563B4 (en) * 2004-09-24 2008-01-03 Aerodyn Energiesysteme Gmbh Wind energy plant with fully integrated machine set
DE102008019271A1 (en) 2008-04-16 2009-10-22 Kenersys Gmbh Wind turbine with improved cooling air flow
DE102010039590A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Segment for direct current wind force generator of e.g. gear boxless wind-power plant, has securing element for securing position of stator segment part with respect to rotor segment part, where stator part comprises teeth and grooves
DE102011103311A1 (en) 2011-05-26 2012-11-29 Aerodyn Engineering Gmbh Wind energy plant with closed cooling circuit
DE102015006307B4 (en) 2015-05-16 2021-03-18 Audi Ag Charging device for inductive charging of an electrical energy store of a motor vehicle and method for operating a charging device
DE102015006308B4 (en) * 2015-05-16 2022-01-27 Audi Ag Charging device for inductively charging an electrical energy store of a motor vehicle and method for operating a charging device
CN114103080A (en) * 2021-10-11 2022-03-01 安徽巢湖南方膜业有限责任公司 Single-layer film blow molding machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802574A1 (en) * 1998-01-23 1999-03-11 Siemens Ag Wind power generator plant
WO1999030031A1 (en) * 1997-12-08 1999-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Wind power plat and method for cooling a generator in a wind power plant
DE19932394A1 (en) * 1999-07-14 2001-01-25 Aloys Wobben Wind power plant with completely closed or at least partly closed cooling circuit with which heat to be abstracted from cooling circuit is transmitted to wind power plant across tower or nacelle
EP1200733B1 (en) * 1999-07-14 2003-09-24 Aloys Wobben Wind energy facility with a closed cooling circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999030031A1 (en) * 1997-12-08 1999-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Wind power plat and method for cooling a generator in a wind power plant
DE19802574A1 (en) * 1998-01-23 1999-03-11 Siemens Ag Wind power generator plant
DE19932394A1 (en) * 1999-07-14 2001-01-25 Aloys Wobben Wind power plant with completely closed or at least partly closed cooling circuit with which heat to be abstracted from cooling circuit is transmitted to wind power plant across tower or nacelle
EP1200733B1 (en) * 1999-07-14 2003-09-24 Aloys Wobben Wind energy facility with a closed cooling circuit

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893555B2 (en) 2001-09-13 2011-02-22 Wilic S.Ar.L. Wind power current generator
US7946591B2 (en) 2005-09-21 2011-05-24 Wilic S.Ar.L. Combined labyrinth seal and screw-type gasket bearing sealing arrangement
US7936102B2 (en) 2005-11-29 2011-05-03 Wilic S.Ar.L Magnet holder for permanent magnet rotors of rotating machines
US8310122B2 (en) 2005-11-29 2012-11-13 Wilic S.A.R.L. Core plate stack assembly for permanent magnet rotor or rotating machines
US8120198B2 (en) 2008-07-23 2012-02-21 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine
US8319362B2 (en) 2008-11-12 2012-11-27 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine with a cooling system
US8669685B2 (en) 2008-11-13 2014-03-11 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for producing electric energy
US8274170B2 (en) 2009-04-09 2012-09-25 Willic S.A.R.L. Wind power turbine including a cable bundle guide device
US8659867B2 (en) 2009-04-29 2014-02-25 Wilic S.A.R.L. Wind power system for generating electric energy
US8410623B2 (en) 2009-06-10 2013-04-02 Wilic S. AR. L. Wind power electricity generating system and relative control method
US8358189B2 (en) 2009-08-07 2013-01-22 Willic S.Ar.L. Method and apparatus for activating an electric machine, and electric machine
US8810347B2 (en) 2009-08-07 2014-08-19 Wilic S.Ar.L Method and apparatus for activating an electric machine, and electric machine
US8618689B2 (en) 2009-11-23 2013-12-31 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for generating electric energy
US8541902B2 (en) 2010-02-04 2013-09-24 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator cooling system and method and wind power turbine comprising such a cooling system
US8937397B2 (en) 2010-03-30 2015-01-20 Wilic S.A.R.L. Wind power turbine and method of removing a bearing from a wind power turbine
US8975770B2 (en) 2010-04-22 2015-03-10 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator and wind power turbine equipped with an electric generator
US8937398B2 (en) 2011-03-10 2015-01-20 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8957555B2 (en) 2011-03-10 2015-02-17 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US9006918B2 (en) 2011-03-10 2015-04-14 Wilic S.A.R.L. Wind turbine

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