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Die
Erfindung betrifft ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil
mit Wicklungsleitern, insbesondere einen Transformator, umfassend
einen Kühlkreislauf
mit einer Wärmetauscheinheit.
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Die
Verknappung geeigneter Binnenlandstandorte sowie die hohen Windgeschwindigkeiten auf
See lassen die Offshore-Windenergienutzung
zu einer wirtschaftlich interessanten Alternative gegenüber der
Onshore-Aufstellung von Windenergieanlagen werden. Ein wesentlicher
Kostenschwerpunkt bei der Netzanbindung eines Offshore-Windparks sind
die seeseitig zu errichtenden Umspannwerke.
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Die
Aufstellung von Energieversorgungsplattformen und Offshore-Windenergieanlagen
erfordert die Bereitstellung einer Vielzahl von Energieübertragungseinrichtungen
und baulichen Komponenten für
die Plattformen. Die verwendeten elektrischen Bauteile, wie z. B.
Transformatoren, Gleichrichter und Schalter, werden gemäß dem Stand
der Technik entweder auf einer über
dem Wasser befindlichen Plattformebene montiert und betrieben, oder
innerhalb von verkapselten Segmenten, wie z. B. dem Turm einer Windenergieanlage,
untergebracht. So beschreibt die
DE 103 10 036 A1 ein Verfahren zur Einrichtung
einer Windenergieanlage. Das Leistungsmodul in der dortigen Erfindung
ist insbesondere ein Transformator, der einen Träger aufweist, der auf das Fundament
der Windenergieanlage aufgesetzt und von dem Turm der Windenergieanlage
anschließend
vollständig
umschlossen ist.
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Nachteilig
bei der dortigen Erfindung ist jedoch, dass die aufgrund des Betriebes
des Transformators entstehende Wärmeenergie
unkontrolliert in den Turm der Windenergieanlage aufsteigt und nicht gezielt
von dem Transformator weggeführt
wird. Ein effektiver und gleichmäßiger Wärmeabtransport
vom Transformator ist mit der dortigen Erfindung nicht gewährleistet.
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Weiterhin
ist auf diese Weise nur die Unterbringung von elektrischen Bauteilen
möglich,
welche Abmessungen deutlich unter dem Durchmesser des Turmes aufweisen.
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Die
Anordnung der elektrischen Bauteile weit oberhalb der Meeresoberfläche ist
darüber
hinaus auch seit langem aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart
zum Beispiel die
DE
198 16 483 A1 eine Windenergieanlage, deren Rotoren weit oberhalb
der Meeresoberfläche
angeordnet sind und daher eine hohe Turmkonstruktion erforderlich
ist. Weiterhin beschreibt die
DE 198 05 667 A1 eine Anlage für ein versorgungssicheres
Windenergie-Stromnetzsystem mit unterschiedlichen Plattformebenen,
die teils unter, teils weit über
der Wasseroberfläche
angeordnet sind. Hintergrund dieser hohen Bauweise der Plattformen
ist, dass für
die Auslegung der benötigten
Plattformen im Offshore-Bereich die so genannte Jahrhundertwelle
als Berechnungsgrundlage für
die Konstruktion zu Grunde gelegt wird, die der größtmöglichen
Flutwelle der letzten einhundert Jahre in der jeweiligen Region
entspricht. Aufgrund dieser baulichen Randbedingungen werden die
elektrischen Bauteile, wie Transformatoren, und andere Komponenten
einer Umspannstation auf hoher See zum Schutz vor der Zerstörung durch
eine Jahrhundertwelle auf Plattformebenen deutlich über dem
Wasserspiegel angeordnet, was mit erheblichen Kosten für die Aufstellung
und den Betrieb der Plattformen verbunden ist. Aufgrund der großen Höhen über dem
Meeresspiegel dieser so konstruierten Plattformen müssen ebenfalls
sehr hohe Stabilitätsanforderungen
von der Konstruktion und den verwendeten Materialien der Plattform
erfüllt werden.
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Des
Weiteren ist es Stand der Technik, dass die abzuführende Wärmeenergie
durch zusätzliche Radiatoren
und Lüfter
abgeführt
wird, wobei die Radiatoren und Lüfter
nebeneinander an der Kesselwand des Transformators angebracht sind.
Für einen ausreichenden
Wärmeabtransport
ist die großflächige Anordnung
einer Vielzahl von Radiatoren auf der Kesselwand des Trans formators
notwendig. An diese Radiatoren werden Lüfter zur vertikalen oder horizontalen
Belüftung
der Transformatorkesselwand angebracht und vergrößern somit das vom Transformator
benötigte
Raumvolumen. Der Einsatz von Lüftern verlangt
ebenfalls die Aufstellung von zusätzlichen Anlagen und Schaltungen
zur Bereitstellung der Betriebsspannung und Steuerung der Lüfter. Hierzu muss
zusätzlicher
Platz in der unmittelbaren Nähe des
Transformators bereitgestellt werden. Der Energieverbrauch der Lüfter verursacht
ebenfalls Kosten. Die Steuerung der Lüfter muss in speziellen Schaltschränken mit
Schalteinrichtungen untergebracht werden. Am Transformator müssen bei
Verwendung von Lüftern
Motorschutzschalter sowie Überwachungsgeräte zur Sicherung
und Steuerung angebracht werden, die zum Teil hohe Aufstellungs-
und Betriebskosten verursachen. Weiterhin ist eine elektrische Verbindung
zwischen Lüfterschaltschrank und
den Lüftern
erforderlich, die entsprechend der Umweltbedingungen im Offshore-Bereich
umfangreich gesichert werden muss. Der Lüftersteuerschrank und die Lüfter selber
benötigen
darüber
hinaus regelmäßige Inspektionen
und Wartungen, was insbesondere bei Offshore-Anlagen mit erheblichen Kosten verbunden
ist. Weiterhin können
wetter- und jahreszeitlichbedingt im Offshore-Bereich nicht jederzeit
Inspektions- und Wartungsarbeiten durch Personen vor Ort durchgeführt werden.
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Alternativ
ist aus dem Stand der Technik ein Unterwassertransformator bekannt,
wie z. B. aus der
DE
101 27 276 A1 , der für
einen Betrieb unterhalb des Meeresspiegels konzipiert ist. Für den Betrieb
eines Unterwassertransformators ist generell keine Plattform oberhalb
der Meeresoberfläche
notwendig. Nachteilig an den bisherigen Unterwassertransformatoren
ist jedoch, dass diese Unterwassertransformatoren keine gezielte
Wärmeabführung aufweisen und
daher größer als
eigentlich notwendig dimensioniert sind.
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Solche
Unterwassertransformatoren benötigen
des Weiteren aufwändige
Mittel zur Gewährleistung
des Druckausgleiches bei thermisch bedingten Volumenschwankungen
des Kühl-
und/oder Isoliermediums.
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Die
DE 11 08 775 B offenbart
eine Unterflurstation für
elektrische Großgeräte, wie
z. B. Transformatoren, die mit einem Kühlmittel angefüllt sind.
Mittels einer Wärmetauschwand
zwischen der Unterflurstation und einer Abwasserkammer direkt neben
der Unterflurstation, wobei die Abwasserkammer mit einem Abwasserkanal
verbunden ist, wird ein Wärmeaustausch
des Kühlmittels
mit dem Abwasser der Abwasserkammer gewährleistet.
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Die
WO 02/41336 A1 offenbart
eine elektrische Unterwasserverteilstation, in der zwei Kammern mittels
einer elastischen Membran voneinander getrennt sind. Aufgrund von äußeren und
inneren Druckschwankungen können
diese damit verbundenen Volumenänderungen
in den beiden Kammern mittels der flexiblen Membran zwischen den
beiden Kammern übertragen
und damit kompensiert werden.
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Die
DE 699 16 265 T2 offenbart
einen Transformator zur speziellen Verwendung unter Wasser, wobei
der Transformator in einem ersten Behälter angeordnet ist, und die
Deckfläche
des Behälters
mit druckdichten Buchsen für
die Anschlusskabel des Transformators versehen ist. Ein zweiter
Behälter, der
mit einem Isoliermittel gefüllt
ist, die als Ausgleichsreservoir mittels über eines Druckausgleichsbehälters, der
das Isoliermittel vom zweiten Behälter in den ersten Behälter hinein- und wieder herauspumpt
und somit auftretende Volumenschwankungen kompensiert.
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Die
DE 101 01 405 A1 offenbart
eine Off-Shore-Windkraftanlage mit einem auf einem Turm angeordneten
Rotor, mit einem unterhalb des Turmes angeordneten Pfeiler, wobei
der Pfeiler mit einem Stahlrahmen verbunden ist und der Stahlrahmen
aus drei Beinen, die Beine verbindenden Beinverstrebungen sowie
Traversen zwischen Pfeilerfuß und
Beinen besteht.
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Die
US 4,309,734 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie
an einen Unterwassertransformator.
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Des
Weiteren offenbart die
DE
202 06 234 U1 eine schwimmfähige Windkraftanlage umfassend einen
Auftriebskörper,
von dem sich an einer entgegengesetzten Seite eine Rotoreinrichtung
und ein Unterwasserteil erstreckt, wobei die Rotoreinrichtung mindestens
einen Gelhard-Rotor umfasst.
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Die
GB 2 351 124 A offenbart
ein marines Kraftwerk, das mittels einer vertikal angeordneten Wasserturbine
aufgrund der Gezeitenkräfte
auf das Wasser im Uferbereich betrieben wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein wartungsarmes elektrisches
und/oder elektronisches Bauteil bereitzustellen, das einen effektiven
Wärmeabtransport
beim Betrieb auf hoher See ermöglicht
und dabei gleichzeitig geringe Abmessungen des elektrischen und/oder
elektronischen Bauteils mit Wicklungsleitern gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist
vorgesehen, dass mindestens ein Kühlelement der Wärmetauscheinheit
von einer ersten Flüssigkeit, insbesondere
Meerwasser, umströmbar
ist, wobei der Abstand zwischen den Kühlelementen und die Abmessungen
der Kühlelemente
so gewählt
sind, dass eine turbulente Umströmung
der ersten Flüssigkeit
um die Kühlelemente
entsteht. In Abhängigkeit der
Viskosität
der gewählten
ersten Flüssigkeit
werden die Abmessungen der Kühlelemente
und die jeweiligen Abstände
gewählt.
Durch diese Anordnung lässt
sich ein effektiver Wärmeabtransport
der während
des Betriebes des elektrischen Bauteils entstehenden Wärme gewährleisten,
da durch die turbulente Strömung
große
Flüssigkeitsmengen
mit der Wärmetauscheinheit
in Kontakt kommen und die von der Wärmetauscheinheit abgegebene
Wärme aufnehmen
und schnell abführen.
Bei der Verwendung des elektrischen Bauteils im Offshore-Bereich
wird die Wärmetauscheinheit
auf einer Plattformebene unterhalb der Meeresoberfläche angeordnet
und der Wärmeaustausch mit
dem vorhandenen Meerwasser als erste Flüssigkeit dadurch ermöglicht.
Die Durchschnittstemperaturen des Meerwassers liegen z. B. in der
Nord- und Ostsee bei maximal 20°C
und eignen sich daher hervorragend als Wärmesenke für die im elektrischen Bauteil
entstehende Wärmeenergie, die über die
Wärmetauscheinheit
an das umgebende Meerwasser abgegeben wird.
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Zur
Gewährleistung
eines hohen Durchsatzes der ersten Flüssigkeit an der Wärmetauscheinheit
werden in einer bevorzugten Ausführung
des elektrischen Bauteils Strömungsleiteinrichtungen
in der Umgebung der Wärmetauscheinheit
angeordnet. Hierdurch wird das Meerwasser als erste Flüssigkeit kanalisiert
und auf die Wärmetauscheinheit
gelenkt. Die Strömungsleiteinrichtungen
sind so ausgestaltet, dass sie entweder eine laminare Strömung in
Richtung auf die Kühlelemente
erzeugen, die anschließend
durch die Abmessungen der Kühlelemente
in eine turbulente Strömung
des Meerwassers umschlägt.
Andererseits kann die Form der Strömungsleiteinrichtung, insbesondere
bei ortsnaher Aufstellung in der Nähe der Wärmetauscheinheit, so beschaffen
sein, dass direkt eine turbulente Strömung erzeugt und durch die
Abmessungen der Kühlelemente
der Wärmetauscheinheit
anschließend
noch weiter verstärkt
wird.
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Die
Form, Größe und Anzahl
der Strömungsleiteinrichtungen
werden dabei in Abhängigkeit
von den Umgebungsbedingungen und der Strömungsgeschwindigkeiten des
Meerwassers in der Nähe
der Wärmetauscheinheit
gewählt.
Als Form der Strömungsleiteinrichtung
werden vor allem großräumige Flächenanordnungen
bevorzugt, die die Meeresströmungen
aus den unterschiedlichen Richtungen in Richtung auf die Wärmetauscheinheit
umlenken und kanalisieren. Eine beispielhafte Form der Strömungsleit einrichtungen
ist z. B. in der
DE 10 2004
030 522.6 offenbart.
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Vorteilhafterweise
ist das elektrische Bauteil dicht abgeschlossen und vollständig vom
Meerwasser als erste Flüssigkeit
umströmbar,
wobei die Außenwand
des elektrischen Bauteils Aussparungen und Abstandsflächen zur
Vergrößerung der
Oberfläche
und/oder Strömungsleiteinrichtungen
zur Kanalisierung der ersten Flüssigkeit
aufweist. Durch die Vergrößerung der
Oberfläche
des elektrischen Bauteils mittels zusätzlicher Abstandsflächen und
Aussparungen wird nicht nur ein effektiver Wärmeabtransport über den
Kühlkreislauf,
sondern auch über die
unmittelbare Außenwand
des elektrischen Bauteils gewährleistet.
Durch das den Transformator umströmende Meerwasser wird durch
die Vergrößerung der
Wärmeaustauschfläche nicht
nur bezogen auf die Wärmeaustauscheinheit,
sondern auch in Bezug auf die gesamte Außenwand des Transformators
ein größtmöglicher
Wärmeaustausch
und damit eine optimale Kühlung
des Transformators als elektrisches Bauteil bereitgestellt.
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Erfindungsgemäß zirkuliert
innerhalb des Kühlkreislaufes
eine zweite Flüssigkeit,
insbesondere ein Kühlöl, wobei
gleichzeitig der Kühlkreislauf
mit einem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß oberhalb
der Oberfläche
der ersten Flüssigkeit
verbunden ist. Der Kühlkreislauf
ist dabei über
einen Verbindungskanal mit dem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß verbunden. Durch
diese Ausgestaltung des elektrischen Bauteils wird der für die elektrische
Sicherheit vorteilhafte Überdruck
innerhalb des Bauteils erzeugt.
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Vorteilhafterweise
wird dieses Gefäß zur Aufnahme
der thermisch bedingten Volumenschwankungen der Kühl- und/oder
Isolierflüssigkeit
des Bauteils und/oder des Kühlkreislaufes
benutzt.
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Ein
besonderes Problem stellt der elektrische Anschluss unter Wasser
dar. Dieses Problem wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch
gelöst,
dass ölgefüllte Leitungskanäle auf die
Plattform geführt
werden. Diese Ausführung
ermöglicht
ein sicheres und problemloses Anschließen oder Austauschen der Kabel,
da diese oberhalb der Wasseroberfläche angeschlossen werden. Der
Anschluss erfolgt vorteilhafterweise mittels Kabelanschlussbuchsen.
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Im
Ausführungsbeispiel
wird die Leitung des Kühlmediums
zum Ausdehnungsgefäß mit dem
Leitungskanal für
die elektrische Verbindung kombiniert. Dabei ist unterhalb des Ausdehnungsgefäßes ein Kabelanschlusskasten
vorgesehen.
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Weiterhin
ist die Nutzung der Stützpfeiler
der Offshore-Plattform
als Kabelkanal möglich.
Auch diese Stützpfeiler
können
in einer besonderen Ausführungsform
mit einer Isolierflüssigkeit
gefüllt
sein und damit als sicherer ölisolierter
Leitungskanal genutzt werden. Auch hier ist bei Verwendung eines Ölausdehnungsgefäßes die
Kombination der Ölausdehnungsleitung
zum über
dem Wasserspiegel liegenden Ausdehnungsgefäß mit dem Leitungskanal für die elektrische
Verbindung in einem Stützpfeiler
möglich.
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Bevorzugt
sind im Verbindungskanal elektrische Verbindungsleitungen zum elektrischen
Bauteil angeordnet, wobei die Ver bindungsleitungen so beschaffen
sind, dass diese durch die zweite Flüssigkeit keine chemischen und/oder
physikalischen Beschädigungen
erleiden, wie z. B. durch eine Außenbeschichtung der Verbindungsleitungen
oder die Auswahl des Materials für
die Verbindungsleitungen. Der Verbindungskanal kann damit zum einen
vollständig in
den Kühlkreislauf
integriert und mit der zweiten Flüssigkeit, wie z. B. dem Kühlöl, gefüllt sein.
In diesem Falle sind die elektrischen Verbindungsleitungen im Kühlkreislauf
integriert und werden auf eine oberhalb der Meeresoberfläche gelegene
Plattformebene geführt.
Auf dieser Plattformebene erfolgt über geeignete Kontaktstücke der
elektrische Anschluss des unterhalb der Meeresoberfläche befindlichen
elektrischen Bauteils mit äußeren Spannungsversorgungsleitungen.
Alternativ verlaufen im Verbindungskanal zwei voneinander getrennte
Verbindungsschächte, die
zum einen den elektrischen Verbindungsleitungen vorbehalten sind
und zum anderen eine separate, eigene Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß und dem
Kühlkreislauf
herstellen. In dieser Konfiguration des elektrischen Bauteils müssen die
elektrischen Verbindungsleitungen nicht speziell gegen chemische
und/oder physikalische Beschädigungen
durch das Kühlöl geschützt sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Komponenten des elektrischen Bauteils, insbesondere die
Wärmetauscheinheit,
der elektrische Außenanschluss
und das Flüssigkeitsausdehnungsgefäß, auf unterschiedlichen
Ebenen einer Plattform angeordnet. Die Ebenen der Plattform befinden
sich zum Teil unterhalb der Meeresoberfläche. Diese Anordnung ermöglicht eine
effektive Raumausnutzung des elektrischen Bauteils auf der Plattform
und eine wesentliche Reduzierung der Größe der Plattform, insbesondere
bei Aufstellungen für
Offshore-Anwendungen. Die mit der Windlast und der Jahrhundertwelle
be lasteten Flächen
werden durch die Verkleinerung der Plattformgröße stark reduziert oder können sogar
ganz entfallen. Hierdurch ergibt sich ebenfalls eine wesentlich
geringere Belastung der Stützpfeiler
der Plattform. Aufgrund der verringerten Belastung der statischen
Konstruktion der Plattform sind keine großräumigen Verankerungen der Stützpfeiler
am Meeresboden notwendig, was Kosten und Umweltbelastungen des Untergrundes
vermeidet.
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Bevorzugt
sind die elektrischen Verbindungsleitungen und/oder Kühlkanäle innerhalb
der Stützen
der Plattform angeordnet. Die Leitungs- und Kanalverlegung innerhalb
der Stützen
der Plattform vermeidet zum einen die Bereitstellung eines separaten
Verbindungskanals zwischen der unterhalb der Meeresoberfläche gelegenen
Wärmetauscheinheit und
dem auf unterschiedlichen Ebenen der Plattform angeordneten, elektrischen
Bauteil. Zum anderen sind die Verbindungsleitungen und Kühlkanäle gegen äußere Einflüsse, wie
z. B. Korrosion durch Meerwasser, starke Meerwasserströmungen oder
Windlast, geschützt.
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Weitere
erfindungsgemäße Ausführungen sind
in den Unteransprüchen
beschrieben. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils oberhalb
der Meeresoberfläche
auf einer Plattform;
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2 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils unterhalb der
Meeresoberfläche
mit einem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß;
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3 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils angeordnet am
Turm einer Offshore-Windenergieanlage unterhalb der Meeresoberfläche;
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4 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils unterhalb der
Meeresoberfläche
mit erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtungen;
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5 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Plattform.
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Die
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Transformator als elektrisches
Bauteil 1, der auf einer Plattform 15 oberhalb
der Meeresoberfläche angeordnet
ist, wobei das Meerwasser die erste Flüssigkeit 4 im Sinne
der Erfindung definiert. Der Kühlkreislauf 6a, 6b ist
mit einer Wärmetauscheinheit 2 verbunden,
die an bzw. unterhalb der Oberfläche
der ersten Flüssigkeit 4 – also der
Meeresoberfläche – angeordnet
ist. Die Kühlelemente 3 der
Wärmetauscheinheit 2 werden
von dem Meerwasser 4 umströmt und führen die im Kühlmedium
des Kühlkreislaufes 6a, 6b befindliche
Wärme effektiv
ab. Der Abstand zwischen den Kühlelementen 3 und
die Abmessungen der Kühlelemente 3 relativ
zur Anströmrichtung
der ersten Flüssigkeit 4 sind
so gewählt, dass
eine turbulente Umströmung
der ersten Flüssigkeit 4 erzeugt
wird.
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Die
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Transformator 1,
der unterhalb der Oberfläche des
Meerwassers 4 auf der untersten Ebene 10a der Plattform 15 angeordnet
ist, wobei sich ebenfalls die Wärmetauscheinheit 2 unterhalb
der Oberfläche
des Meerwassers 4 befindet. Der Druckausgleich des im Kühl kreislauf 6a, 6b befindlichen
Kühlmediums,
hier ein Kühlöl, wird über ein
Flüssigkeitsausdehnungsgefäß 7,
das oberhalb der Oberfläche
des Meerwassers 4 angeordnet ist, gewährleistet. Die Flüssigkeitssäule in dem
Verbindungskanal 8 zwischen Flüssigkeitsausdehnungsgefäß 7 und
dem Transformator 1 erzeugt ebenfalls einen ausreichenden
Innendruck innerhalb des Bauteils und seines Kühlkreislaufes 6a, 6b relativ
zum Umgebungsdruck des äußeren Meerwassers 4.
Dieses Ausdehnungsgefäß ist vorteilhafterweise
mit einem Luftentfeuchter 13 ausgestattet um das Einbringen
von Feuchtigkeit in die Kühl- und/oder Isolierflüssigkeit
zu verhindern. Aufgrund des Flüssigkeitsdruckes
der ersten Flüssigkeit 4 auf
das elektrische Bauteil 1 – und damit auf den Kühlkreislauf 6a, 6b – dient
das Flüssigkeitsausdehnungsgefäß 7 zum
einen als Überlaufreservoir und
zum anderen zum Aufbau des notwendigen Innendruckes innerhalb des
Kühlkreislaufes 6a, 6b. Weiterhin
können über den
Verbindungskanal 8 zwischen dem Transformator 1 und
dem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß 7 die
elektrischen Verbindungsleitungen 9 zum Transformator 1 geführt werden.
An der Außenwand
des Transformators 1 sind Aussparungen und Abstandsflächen 12 angebracht,
die die Wärmeabgabe
durch die vergrößerte Wärmeaustauschfläche an das
umgebende Meerwasser 4 erhöhen.
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Die
Figur 3 zeigt wiederum einen erfindungsgemäßen Transformator 1,
dessen Wärmetauscheinheit 2 unterhalb
der Oberfläche
des Meerwassers 4 auf einer Plattform 15 angeordnet
ist und ein Flüssigkeitsausdehnungsgefäß 7 aufweist,
welches oberhalb des Meerwassers 4 angeordnet ist. Die Plattform 15 ist
in der 3 an dem unteren Turmbereich 14 einer
Windenergieanlage angebracht und benötigt daher nicht eine rechteckige
bzw. quadratische Form einer Plattform 15. Die Stabilität des oberen
Plattformsegments 10b wird ausschließlich durch die Verbindung
mit dem Turm 14 der Windenergieanlage gewährleistet.
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Die
Strömleiteinrichtungen 5 in
der Figur 4 können entweder direkt am unterhalb
der Meersoberfläche
gelegenen Transformator 1 oder in unmittelbarer Nähe zur Wärmetauscheinheit 2 aufgestellt
sein. Die Befestigung der Strömungsleiteinrichtungen 5 erfolgt
in diesem Falle direkt am Transformator 1 bzw. an der Plattform 15.
Ebenfalls ist es möglich,
die Strömleiteinrichtungen 5 außerhalb
der Plattform 15 anzuordnen und so ein weit reichendes Strömungsfeld
zum erfindungsgemäßen Transformator 5 bzw.
zur Wärmetauscheinheit 2 zu
gewährleisten.
Die Form, Größe und Anzahl
der Strömungsleiteinrichtung 5 variiert
nach Umgebung und Strömungsgeschwindigkeit,
wobei neben glatten Flächen auch
Strömungsleiteinrichtungen 5 zum
Einsatz kommen.
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Die
Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Plattform 15, wobei
die Ebene 10a zur Aufnahme einer elektrischen Komponente
unterhalb der Wasseroberfläche 4 angeordnet
ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau
der Plattform 15 ist es möglich, die Größe der Plattform 15 erheblich
zu reduzieren. Im Stand der Technik sind bisher nur Plattformen bekannt,
deren Ebenen weit oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet sind und damit
einen Schutz gegen die regional unterschiedliche Jahrhundertflutwelle
gewährleisten.
Durch die erfindungsgemäße Plattform 15 können elektrische
Komponenten, wie z. B. erfindungsgemäße elektrische Bauteile 1,
unterhalb der Wasseroberfläche 4 angeordnet
werden und sind damit ebenfalls vor den Einflüssen an der Wasseroberfläche geschützt. Gleichzeitig
wird auch in diesem Ausführungsbeispiel
die bereits beschriebene effektive Kühlung des elektrischen Bauteils
erreicht. Die Energieversorgung oder -weiterleitung wird durch Unterseekabel-
in der Figur 5 als gestrichelte Linie dargestellt – bereitgestellt.
Die elektrischen Versorgungsleitungen sind dabei in der Plattform,
insbesondere in den Stützen 11,
integriert.