Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Luftbehandlung
in Wind-Energieanlagen,
insbesondere in Offshore Wind-Energieanlagen, gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 21 bis 23.The
The invention relates to a method and an apparatus for air treatment
in wind energy plants,
especially in offshore wind power plants, according to the preamble
the claims
1 and 21 to 23.
Windkraftanlagen
oder korrekter Wind-Energieanlagen und insbesondere Offshore Wind-Energieanlagen bestehen
entsprechend der Prinzipdarstellung in 1 aus einem
im Meeresboden gegründeten
Turm 10, an dessen Spitze eine Gondel 11 angeordnet
ist, in der sich ein Generator befindet, der über eine Antriebswelle und
ein Getriebe mit in dem dargestellten Beispiel drei Rotorblättern 12 verbunden
ist, deren Anstellwinkel im allgemeinen zur Optimierung des Windantriebs
verstellbar sind. Die vom Generator abgegebene elektrische Leistung
wird mittels elektrischer und elektronischer Komponenten und Aggregate 16 wie
Schaltanlagen, Schalteinrichtungen, Steuer- und Regeleinrichtungen,
Transformatoren, Frequenzumrichter etc. aufbereitet und über Kabel
zum Festland übertragen.
Die in einem Aggregatemodul 15 des Turmes 10 angeordneten elektrischen
und elektronischen Aggregate 16 steuern und regeln zudem
den Betrieb des Generators, Anstellung der Rotorblätter etc.Wind turbines or correct wind energy systems and in particular offshore wind energy systems exist according to the schematic diagram in 1 from a tower founded in the seabed 10 at the top of which is a gondola 11 is arranged, in which there is a generator, via a drive shaft and a transmission with three rotor blades in the example shown 12 is connected, the angle of attack are generally adjustable to optimize the wind drive. The electrical power output by the generator is by means of electrical and electronic components and units 16 such as switchgear, switching devices, control and regulating devices, transformers, frequency converters, etc. processed and transmitted via cable to the mainland. The in an aggregate module 15 of the tower 10 arranged electrical and electronic units 16 control and regulate also the operation of the generator, employment of the rotor blades etc.
Zur
Kühlung
der Wärme
abgebenden elektrischen und elektronischen Aggregate 16 wird
Außenluft
AL über
eine im allgemeinen unterhalb des Aggregatemoduls 15 angeordnete Lufteintrittsöffnung 14,
beispielsweise eine Öffnung
in einer Zugangstür im
Turm 10, von einem Luftaufbereitungsgerät 2, dessen Komponenten
in 2 schematisch dargestellt sind und nachstehend
beschrieben werden, angesaugt, gereinigt und mit Überdruck
als Zuluft ZL an den Innenraum des Turmes 10 so abgegeben,
dass der eingebrachte und größtenteils
gereinigte Zuluftstrom ZL das Aggregatemodul 15 durchströmt, die von
den elektrischen und elektronischen Komponenten und Aggregaten 16 abgegebene
Abstrahlungswärme
aufnimmt und über
Abströmöffnungen 13 in der
Gondel 11 als Fortluft FL an die Umgebung abgegeben wird.
Durch den Überdruck
im Innenraum des Turmes 10 wird verhindert, dass über Undichtigkeiten salzhaltige
Seeluft in das Innere des Turmes 10 und die Gondel 11 eindringt
und dadurch Korrosionsprozesse beschleunigt. Dabei strömt die teilweise
entsalzte Luft frei durch das Aggregatemodul 15 und den Turm 10 bis
zur Gondel 11 und kann dort durch Undichtigkeiten per Überdruck
abströmen.For cooling the heat-emitting electrical and electronic units 16 Outside air is AL over a generally below the aggregate module 15 arranged air inlet opening 14 , For example, an opening in an access door in the tower 10 , from an air handling unit 2 whose components are in 2 are shown schematically and described below, aspirated, cleaned and with positive pressure as supply air ZL to the interior of the tower 10 delivered so that the introduced and largely purified supply air flow ZL the aggregate module 15 flows through, from the electrical and electronic components and aggregates 16 emitted radiating heat and via outflow 13 in the gondola 11 is discharged as exhaust FL to the environment. Due to the overpressure in the interior of the tower 10 Prevents leaks over saline sea air in the interior of the tower 10 and the gondola 11 penetrates and accelerates corrosion processes. The partially desalinated air flows freely through the aggregate module 15 and the tower 10 to the gondola 11 and can escape there by leaks overpressure.
2 zeigt
in schematischer Darstellung ein konventionelles Luftaufbereitungsgerät 2 zur
Entsalzung der Seeluft und zur Erzeugung eines Überdruckes im Innenraum des
Turmes 10. In einer ersten Stufe weist das Luftaufbereitungsgerät 2 einen
ersten Tropfenabscheider 21 als Hauptabscheider zur groben
Vorabscheidung von Regen, Gischt etc. auf. In einer zweiten Stufe
sind als Aerosol-Filter ausgebildete Koaleszenzabscheider 22, 23 vorgesehen, die
Aerosole binden und größere Tropfen
bilden. In einer dritten Stufe folgt ein zweiter Tropfenabscheider 24 als
Nachabscheider, der die zuvor gebildeten Tropfen abfängt und
abscheidet. Die erforderliche Luftströmung wird mittels eines Außenluft-
oder Überdruckventilators 25 erzeugt. 2 shows a schematic representation of a conventional air treatment device 2 for desalination of the sea air and for generating an overpressure in the interior of the tower 10 , In a first stage, the air treatment unit 2 a first droplet separator 21 as the main separator for coarse pre-separation of rain, spray etc. In a second stage are designed as an aerosol filter coalescence 22 . 23 provided, bind the aerosols and form larger drops. In a third stage, a second droplet follows 24 as Nachabscheider, which intercepts and separates the previously formed drops. The required air flow is by means of an outside air or overpressure fan 25 generated.
Das
in der Offshore Wind-Energieanlage 1 vorgesehene Luftaufbereitungssystem
gemäß 2 erfüllt damit
folgende Aufgaben:
- 1. mit einem gereinigten
Luftstrom wird die Oberflächenwärme der
Komponenten im Turm 10 und in der Gondel 11 abgeführt;
- 2. die eingebrachte Seeluft (Außenluft) wird von den in der
Luft enthaltenen Salzaerosolen zum Schutz der innerhalb des Turmes 10 der
Offshore Wind-Energieanlage 1 im
Aggregatemodul 15 angeordneten elektrischen und elektronischen
Aggregate 16 vor Korrosion gereinigt;
- 3. durch Überdruck
der in den Turm 10 und die Gondel 11 eingebrachten
und größtenteils
gereinigten Zuluft ZL wird verhindert, dass Seeluft mit einem hohen
Salzgehalt eindringt. Dabei wird der Zuluft- und Überdruckventilator 45 in
Abhängigkeit
von der äußeren Windgeschwindigkeit
druckabhängig
betrieben, wobei ein Überdruck
von ca. 2000 Pa erzeugt werden kann, so dass selbst bei Starkwind,
d. h. bei Windgeschwindigkeiten bis 56 m/sec, die eingebrachte,
größtenteils
gereinigte Zuluft ZL über
im wesentlichen in der Gondel 11 vorhandene Undichtigkeiten 3 und
durch entsprechende Überdruckklappen
entweichen, d. h. nach außen
abströmen
kann, während
das Eindringen von ungereinigter, salzhaltiger Seeluft selbst bei Starkwind
in das Innere des Turmes 10 und der Gondel 11 durch
den erzeugten Überdruck
verhindert wird.
That in the offshore wind energy plant 1 provided air conditioning system according to 2 fulfills the following tasks: - 1. with a purified air flow, the surface heat of the components in the tower 10 and in the gondola 11 dissipated;
- 2. the introduced sea air (outside air) is protected by the salzaerosols contained in the air to protect the inside of the tower 10 the offshore wind energy plant 1 in the aggregate module 15 arranged electrical and electronic units 16 cleaned from corrosion;
- 3. by overpressure into the tower 10 and the gondola 11 introduced and largely purified supply air ZL prevents sea air with a high salt content penetrates. This is the supply and overpressure fan 45 operated depending on the external wind speed pressure dependent, with an overpressure of about 2000 Pa can be generated so that even in strong winds, ie wind speeds up to 56 m / sec, the introduced, largely purified supply air ZL over substantially in the nacelle 11 existing leaks 3 and escape through appropriate pressure flaps, ie, can flow to the outside, while the ingress of uncleaned, salty sea air even in strong winds in the interior of the tower 10 and the gondola 11 is prevented by the generated pressure.
Nachteilig
bei dieser konventionellen Luftaufbereitung in Offshore Wind-Energieanlagen 1 ist, dass
die Aufbereitung der See- oder Außenluft AL durch Entsalzung
zwar eine starke Reduzierung des Salzgehaltes erreicht, jedoch wird
permanent ein Restgehalt an Salz in den Turm 10 eingetragen,
insbesondere in Form von in der Außenluft gelösten Aerosolen, die von den
Tropfen- und Koaleszenzabscheidern des Luftaufbereitungsgerätes 2 nicht
ausgefiltert werden können.
So wird der Sollwert des Restsalzgehaltes der Luft von ca. 0,005
mg/m3 um das 100-fache übertroffen, so dass die elektrischen und
elektronischen Aggregate 16 trotz der Luftaufbereitung
kontaminiert werden und nach verhältnismäßig kurzer Zeit eine erhebliche
Korrosion der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 stattfindet.A disadvantage of this conventional air treatment in offshore wind energy plants 1 is that the treatment of the sea or outdoor air AL by desalination, although a significant reduction in the salt content achieved, but is a permanent residual salt in the tower 10 registered, in particular in the form of dissolved in the outside air aerosols from the drop and Koaleszenzabscheidern the air treatment unit 2 can not be filtered out. Thus, the setpoint of the residual salt content of the air of about 0.005 mg / m 3 is exceeded by 100 times, so that the electrical and electronic units 16 be contaminated despite the air treatment and after a relatively short time a significant corrosion of the electrical and electronic units 16 takes place.
Salz
weist in Abhängigkeit
vom Feuchtegehalt unterschiedliche Aggregatzustände auf. Bei einem Feuchtegehalt
von > ca. 70% befindet
sich Salz im flüssigen
Aggregatzustand. Bei einem Feuchtegehalt zwischen ca. 40% und ca.
70% liegt eine Mischform von flüssigem
Salz, Salzaerosolen und Salzpartikeln vor, während bei einem Feuchtegehalt
von < ca. 40% Salz
in gebundenen Partikeln (sozusagen als Staub) vorliegt. Da somit
bei einem Feuchtewert von weniger als ca. 40% Salz zu Partikeln
kristallisiert, ist eine Reduzierung bzw. Eliminierung des Salzgehaltes
mittels Hochleistungsfilter möglich, wenn
in jeder Jahreszeit ein Feuchtegehalt von weniger als ca. 40% erreicht
wird.Salt has different states of aggregation depending on the moisture content. At egg With a moisture content of> approx. 70%, salt is in the liquid state of aggregation. With a moisture content between approx. 40% and approx. 70%, a mixed form of liquid salt, salt aerosols and salt particles is present, while with a moisture content of <approx. 40% salt is present in bound particles (as it were as dust). Since salt crystallizes to particles at a moisture value of less than approx. 40%, a reduction or elimination of the salt content by means of a high-performance filter is possible if a moisture content of less than approx. 40% is achieved in each season.
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Luftbehandlung in Wind-Energieanlagen und
insbesondere in Offshore Wind-Energieanlagen anzugeben, die eine
Eliminierung bzw. Reduzierung des Salz- und Feuchtegehaltes und
damit der Gefahr der Kondensation (Taupunktunterschreitung) der
an das Aggregatemodul und in den Turm bzw. die Gondel mit Überdruck
abgegebenen Luft gewährleisten.Of the
The present invention is based on the object, a
Method and device for air treatment in wind power plants and
Specify in particular in offshore wind energy plants, the one
Elimination or reduction of salt and moisture content and
so that the risk of condensation (dew point below) the
to the aggregate module and into the tower or the gondola with overpressure
ensure that the air is exhausted.
Diese
Aufgabenstellung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und Vorrichtungen mit den Merkmalen der Ansprüche 21 bis 23
gelöst.These
Task is performed by a procedure with the characteristics of
Claim 1 and devices with the features of claims 21 to 23
solved.
Die
erfindungsgemäßen Lösungen gewährleisten
eine Eliminierung oder zumindest eine erhebliche Reduzierung des
Salz- und Feuchtegehaltes und damit Verminderung der Gefahr der
Kondensation durch Taupunktunterschreitung eines an das Aggregatemodul
und in den Turm bzw. die Gondel von einem Außenluftventilator mit Überdruck
abgegebenen Außen-
oder Zuluft-Volumenstromes und damit die Gefahr einer Korrosion
der im Aggregatemodul angeordneten elektrischen und elektronischen
Aggregate sowie der Innenwand und den Geräten im Turm und in der Gondel.The
Ensure solutions according to the invention
an elimination or at least a significant reduction of the
Salt and moisture content and thus reduce the risk of
Condensation due to dew point undershooting of one to the aggregate module
and in the tower or the nacelle of an outside air fan with overpressure
outside
or supply air volume flow and thus the risk of corrosion
the arranged in the aggregate module electrical and electronic
Aggregates as well as the inner wall and the devices in the tower and in the gondola.
Diese
einfache Luftbehandlungseinrichtung geht davon aus, dass durch Aufheizen
der Außenluft auf
eine relative Feuchte von 40% die zu Partikeln kristallisierten
Salzaerosole in einem Hochleistungsfilter als Salzpartikel abgeschieden
werden können. Damit
ist zwar eine deutliche Reduzierung des Restsalzgehaltes und damit
der Korrosionsgefahr im Aggregatemodul sowie im Innern des Turmes
und in der Gondel verbunden, jedoch kann nicht unter allen klimatischen
Bedingungen und ganzjährig
sichergestellt werden, dass die Luftströmung im Aggregatemodul und
im Innern des Turmes sowie der Gondel in der Weise aufrechterhalten
wird, dass zum einen die von den elektrischen und elektronischen
Aggregaten abgegebene Wärme
hinreichend sicher abgeführt wird
und zum anderen eine Korrosionsgefahr im Innern des Turmes und der
Gondel ausgeschlossen werden kann.These
simple air treatment device assumes that by heating
the outside air
a relative humidity of 40% which crystallized into particles
Salzaerosols deposited in a high-performance filter as salt particles
can be. In order to
is indeed a significant reduction of the residual salt content and thus
the risk of corrosion in the unit module and inside the tower
and connected in the gondola, however, can not be climatic under all
Conditions and year round
be sure that the air flow in the unit module and
maintained in the interior of the tower and the gondola in the way
is that on the one hand the electrical and electronic
Aggregates emitted heat
is sufficiently safe dissipated
and on the other hand, a risk of corrosion inside the tower and the
Gondola can be excluded.
Darüber hinaus
ist zu berücksichtigen,
dass die Wind-Energieanlage während
vieler Jahresstunden nicht in Betrieb ist, beispielsweise bei Sturm, Schwachwind,
Störfällen und
zu Wartungszwecken. Um auch während
dieser Jahresstunden eine größtmögliche Sicherheit
bezüglich Überdruckhaltung, Salzfreiheit,
Temperaturhaltung, Luftfeuchte und Vermeidung von Kondensation der
an das Aggregatemodul und in den Turm sowie die Gondel abgegebenen
Zuluft zu gewährleisten,
ist ein Notbetrieb erforderlich, der mit diesem Verfahren nur unzureichend gewährleistet
werden kann.Furthermore
is taken into account,
that the wind power plant during
many annual hours is not in operation, for example, in storm, light wind,
Incidents and
for maintenance purposes. To be also during
This year's maximum security
regarding overpressure, salt-free,
Temperature maintenance, humidity and condensation prevention
delivered to the aggregate module and in the tower and the nacelle
To ensure supply air
an emergency operation is required, which is insufficiently guaranteed with this method
can be.
Ein
verbessertes Luftbehandlungssystem ist daher dadurch gekennzeichnet,
dass die über
die Lufteintrittsöffnung
aus der Umgebung des Turmes angesaugte feuchte und salzhaltige Außenluft
in einer Luftbehandlungseinrichtung abgekühlt und dabei die absolute
Feuchte der Außenluft
herabgesetzt wird, dass die abgekühlte und entfeuchtete Außenluft erwärmt wird
bis eine vorgegebene relative Feuchte der Außenluft erreicht ist, bei der
die in der Außenluft enthaltenen
Salzaerosole zumindest teilweise kristallisiert sind, dass die kristallisierten
Salzaerosole und in der Außenluft
enthaltenen Salzpartikel abgeschieden werden und dass die entfeuchtete
und entsalzte Außenluft
als Zuluft an den Innenraum des Turmes und/oder an das Aggregatemodul
abgegeben wird.One
improved air treatment system is therefore characterized
that over
the air inlet opening
moist and salty outside air drawn in from around the tower
cooled in an air treatment device while the absolute
Humidity of the outside air
is lowered, that the cooled and dehumidified outside air is heated
until a predetermined relative humidity of the outside air is reached, in the
those contained in the outside air
Salzaerosols are at least partially crystallized, that crystallized
Salzaerosole and in the outside air
contained salt particles are deposited and that the dehumidified
and desalinated outside air
as supply air to the interior of the tower and / or to the unit module
is delivered.
Durch
die Abkühlung
der feuchten und salzhaltigen Außenluft bei gleichzeitiger
Herabsetzung des absoluten Feuchtegehaltes der Außenluft
und die anschließende
Nachheizung wird ein Feuchtewert der behandelten Außenluft
von kleiner oder gleich 40% relativer Luftfeuchte erreicht, so dass
die noch in der Außenluft
enthaltenen Salzaerosole kristallisiert und abgeschieden werden
können.
Nach der Entfeuchtung und Entsalzung der Außenluft strömt die Zuluft frei und ohne
besondere Luftführungssysteme
in bzw. durch das Aggregatemodul und durch den oberen Teil des Turmes
bis zur Gondel. Dadurch wird erreicht, dass die entfeuchtete und
entsalzte Zuluft selbst bei totaler Wiederabkühlung auf den Temperaturwert
der Außenluft
infolge Abkühlung
auf dem Weg vom Aggregatemodul zur Gondel an keiner Stelle das niedrige
Niveau des Taupunktes, d. h. eine relative Luftfeuchte von 100%,
erreichen kann, was die Gefahr einer Kondensation in der gesamten Wind-Energieanlage
und damit die Gefahr der Korrosion erheblich vermindert.By
the cooling off
the humid and salty outside air at the same time
Reduction of the absolute moisture content of the outside air
and the subsequent one
Afterheating is a humidity value of the treated outside air
of less than or equal to 40% relative humidity, so that
still in the outside air
Salzaerosole contained crystallized and deposited
can.
After dehumidification and desalination of the outside air, the supply air flows freely and without
special air distribution systems
in or through the aggregate module and through the upper part of the tower
to the gondola. This ensures that the dehumidified and
desalinated supply air even with total re-cooling to the temperature value
the outside air
due to cooling
on the way from the aggregate module to the nacelle at no point the low
Level of dew point, d. H. a relative humidity of 100%,
can reach what the risk of condensation throughout the wind energy plant
and thus significantly reduces the risk of corrosion.
Ein
weiter optimiertes Luftbehandlungssystem ist dadurch gekennzeichnet,
dass die über
die Lufteintrittsöffnung
aus der Umgebung des Turmes angesaugte feuchte und salzhaltige Außenluft
oder die abgekühlte
und entfeuchtete Außenluft
einer Luftbehandlungseinrichtung mit getrennten Strömungswegen
zugeführt
wird, in der ein in Wärme
tauschender Verbindung mit der Außenluft stehender Umluftstrom
in einem geschlossenen Kreislauf durch das Aggregatemodul geführt wird
und die durch die Wärmeabgabe
der elektrischen und elektronischen Aggregate aufgenommene Wärmeenergie
an die Außenluft
abgibt, von dem unter Ausschluss des Aggregatemoduls erwärmte Zuluft
mit Überdruck
an den Innenraum des Turmes und der Gondel abgegeben wird.A further optimized air treatment system is characterized in that the moist and saline outside air sucked in via the air inlet opening from the environment of the tower is supplied to the cooled and dehumidified outside air to an air treatment device having separate flow paths in which a recirculating air flow communicating in heat exchange with the outside air a closed circuit through the Aggregate module is guided and emits the thermal energy absorbed by the electrical and electronic units heat energy to the outside air, is discharged from the heated under exclusion of the aggregate module supply air with overpressure to the interior of the tower and the nacelle.
Das
optimierte Luftbehandlungssystem gewährleistet eine leistungsstarke
Entwärmung
der Oberflächen-Wärmeabgabe
der elektrischen und elektronischen Aggregate und eine kontrollierte
Temperaturhaltung im Turm bis zur Gondel durch geregelte Wärmeübertragung
mit Speisung aus der Abwärme
der elektrischen und elektronischen Aggregate. Infolge der hermetisch
getrennten Führung
zweier Luftströme
wird erreicht, dass die immer noch mit Salz kontaminierte Außenluft
nicht mehr frei durch das Aggregatemodul strömt und damit die elektrischen
und elektronischen Aggregate nicht kontaminieren kann.The
optimized air treatment system ensures a powerful
Cooling
the surface heat release
the electrical and electronic units and a controlled
Temperature maintenance in the tower to the nacelle by controlled heat transfer
with power from the waste heat
the electrical and electronic units. As a result of the hermetic
separate leadership
two air streams
is achieved that the still contaminated with salt outside air
no longer flows freely through the aggregate module and thus the electrical
and electronic aggregates can not contaminate.
Vorzugsweise
werden der Volumenstrom der Außenluft
und/oder der Umluft unabhängig
voneinander erzeugt und zur Einstellung des Wärmeübergangs im Aggregatemodul
und/oder der Temperatur oder Feuchte der Zuluft gesteuert und geregelt.Preferably
are the volume flow of the outside air
and / or the circulating air independently
generated from each other and to adjust the heat transfer in the aggregate module
and / or the temperature or humidity of the supply air controlled and regulated.
Die
Steuerung und Regelung der umgewälzten
Umluft ermöglicht
eine stufenlose Anpassung der erforderlichen Umluft und damit eine
Umwälzung
geeigneter Luftmengen. Durch variable Luftmengen sowohl der Außenluft
zur Zuluft als auch der Umluft in Abhängigkeit von Parametern wie
Außenlufttemperatur,
Feuchte und Salzgehalt der Außenluft
sowie in Abhängigkeit
von der im Aggregatemodul geforderten Entwärmungsleistung und einer Notbeheizung bei
Stillstand der Wind-Energieanlage kann die Luftbehandlung erheblich
beeinflusst werden. Insbesondere ist mit einer Einstellung variabler
Luftmengen der Außenluft-Zuluft
bzw. der Umluft ein wesentlicher Einflussfaktor auf den Energieverbrauch
bzw. die Energiekosten gegeben, da eine Absenkung der Außenluft-Zuluft-
und Umluft-Luftmengen
im abgesenkten Betrieb bei entsprechenden Wetterbedingungen und
bei geringeren Wärmelasten
im Aggregatemodul auch Energiekosten einspart.The
Control and regulation of the circulated
Recirculation allows
a continuous adjustment of the required circulating air and thus a
circulation
suitable air quantities. By variable air volumes of both the outside air
to the supply air as well as the circulating air depending on parameters such as
Outside air temperature,
Humidity and salinity of the outside air
as well as in dependence
from the required in aggregate module cooling power and emergency heating at
Standstill of the wind energy plant can significantly reduce the air handling
to be influenced. In particular, with a setting variable
Air volumes of fresh air supply air
or circulating air is a significant factor influencing energy consumption
or the energy costs, since a reduction of the outside air supply air
and circulating air volumes
in lowered operation in appropriate weather conditions and
at lower heat loads
Saves energy costs in the aggregate module.
In
einer Ausführungsform
enthält
die Luftbehandlungseinrichtung ein Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung,
durch das die hermetisch voneinander getrennten Strömungswege
des Außenluft-Zuluftstromes
und des Umluftstromes geführt werden
und einen in Strömungsrichtung
des Außenluft-Zuluftstromes
vor und/oder nach dem Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung angeordneten Kondensator
oder Reheat-Register
einer Entfeuchtungswärmepumpe,
die einen Verdampfer, den mindestens einen Kondensator oder Reheat-Register,
und einen Kompressor enthält.In
an embodiment
contains
the air treatment device an air treatment device with heat recovery,
through the hermetically separated flow paths
the outside air supply air flow
and the circulating air flow are performed
and one in the flow direction
the outside air supply air flow
Before and / or after the air treatment unit with heat recovery arranged condenser
or Reheat Registry
a dehumidification heat pump,
the one evaporator, the at least one condenser or reheat register,
and a compressor.
Unabhängig von
einer Anordnung des Kondensators der Entfeuchtungswärmepumpe
in Strömungsrichtung
vor oder nach dem Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung wird der Entfeuchtungszweck,
d. h., die Feuchtereduzierung in gleicher Weise erfüllt.Independent of
an arrangement of the condenser of the dehumidification heat pump
in the flow direction
before or after the air treatment unit with heat recovery, the dehumidification purpose,
d. h., the moisture reduction met in the same way.
Die
Anordnung des Kondensators der Entfeuchtungswärmepumpe in Strömungsrichtung
vor dem Luftbehandlungsgerät
mit Wärmerückgewinnung
mit einer sofortigen Nachheizung (Reheat) nach dem Abkühlen im
Verdampfer der Entfeuchtungswärmepumpe
reduziert zwar den Abkühlungseffekt
des Umluftstromes im Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung, da der Außenluft-Zuluftstrom
bereits im Kondensator erwärmt
wurde, was technisch nachteilig wäre, die Funktionsfähigkeit
der Entfeuchtungswärmepumpe
aber nicht beeinträchtigen
würde.The
Arrangement of the condenser of the dehumidification heat pump in the flow direction
in front of the air handling unit
with heat recovery
with an immediate reheating after cooling in the
Evaporator of the dehumidification heat pump
Although reduces the cooling effect
the circulating air flow in the air treatment unit with heat recovery, since the outside air supply air
already heated in the condenser
was, what would be technically disadvantageous, the functionality
the dehumidification heat pump
but do not affect
would.
Wird
der Außenluft-Zuluftstrom
unmittelbar nach dem Austritt aus dem Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung,
d. h. nach der aus vom Umluftstrom abgegebenen Wärme, mit der Energie aus dem
Entfeuchtungsprozess über
den Kondensator bzw. das Reheat-Register zusätzlich erwärmt, so wird ein noch günstigerer,
nämlich
niedrigerer Wert der relativen Feuchte des Außenluft-Zuluftstromes bewirkt.Becomes
the outside air supply air flow
immediately after leaving the air treatment unit with heat recovery,
d. H. according to the heat released from the circulating air, with the energy from the
Dehumidification process over
The condenser or the reheat register additionally heated, so is an even more favorable,
namely
lower value of the relative humidity of the outside air supply air flow causes.
Die
Anordnung des Verdampfers und Kondensators ist nicht zwingend am
Lufteintritt oder Luftaustritt des Plattenwärmetauschers erforderlich, sondern
kann auch irgendwo innerhalb des Kanalsystems des in den Turm eingeblasenen
Zuluftstromes vorgesehen werden.The
Arrangement of the evaporator and condenser is not mandatory on
Air inlet or air outlet of the plate heat exchanger required, but
can also be anywhere within the duct system of the blown into the tower
Zuluftstromes be provided.
Alternativ
enthält
die Entfeuchtungswärmepumpe
zwei Kondensatoren oder Reheat-Register, von
denen ein erster Kondensator in Strömungsrichtung des Außenluft-Zuluftstromes vor
dem Luftbehandlungsgerät
mit Wärmerückgewinnung
und der zweite Kondensator in Strömungsrichtung des Außenluft-Zuluftstromes
nach dem Luftbehandlungsgerät
mit Wärmerückgewinnung
angeordnet ist. Durch Umschaltung vom ersten Kondensator auf den
zweiten Kondensator oder durch stufenweise Zuschaltung des zweiten
Kondensators zum ersten Kondensator wird der Zuluftstrom weiter
aufgeheizt.alternative
contains
the dehumidification heat pump
two capacitors or reheat registers, from
which a first capacitor in the flow direction of the outside air supply air before
the air handling unit
with heat recovery
and the second condenser in the flow direction of the outside air supply air flow
after the air treatment device
with heat recovery
is arranged. By switching from the first capacitor to the
second capacitor or by stepwise connection of the second
Condenser to the first capacitor, the supply air flow continues
heated.
Die
Anordnung von zwei Kondensatoren und deren wechselseitige Schaltung
hat den Vorteil, dass den unterschiedlichen Anforderungen zwischen Sommer-
und Winterbetrieb besser entsprochen werden kann, da der Wirkungsgrad
des Luftbehandlungsgeräts
mit Wärmerückgewinnung
beziehungsweise dessen Wärmeübertragung
von der Temperaturdifferenz bestimmt wird. Dem entsprechend wird der
erste Kondensator vorzugsweise im Winter und der zweite Kondensator
vorzugsweise im Sommer genutzt. In Abhängigkeit von den jeweiligen
Anforderungen können
auch beide Kondensatoren im Teillastbe trieb gefahren werden, wobei
beide Kondensatoren im wechselseitigen Betrieb oder mit variablen
Teillasten automatisch geregelt werden.The arrangement of two capacitors and their mutual circuit has the advantage that the different requirements between summer and winter operation can be better met, since the efficiency of the air treatment unit with heat recovery or its heat transfer is determined by the temperature difference. Accordingly, the first condenser is preferably in the winter and the second condenser is preferably in the summer used. Depending on the requirements of both capacitors can be driven in Teillastbe operation, both capacitors are automatically controlled in mutual operation or variable partial loads.
Vorzugsweise
wird der Anteil des durch das Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung geführten Außenluft-Zuluftstromes
in Abhängigkeit
von einer Temperatur- und/oder Feuchteregelung des optimierten Luftbehandlungssystems
eingestellt.Preferably
the proportion of outdoor air supply air flow passed through the heat recovery air handling unit
dependent on
from a temperature and / or humidity control of the optimized air treatment system
set.
Durch
die Einstellung des durch das Luftbehandlungsgerät mit Wärmerückgewinnung geführten Außenluft-Zuluftstromes
kann Einfluss auf den Energieaustausch und damit auf das Temperatur- und/oder
Feuchteverhalten der Luftbehandlungseinrichtung genommen werden.By
the setting of the outdoor air supply air flow passed through the heat recovery air handling unit
can influence the energy exchange and thus the temperature and / or
Moisture behavior of the air treatment device are taken.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist im Umluftströmungsweg
ein Kondensator angeordnet, auf den bei Heizbedarf im Aggregatemodul
umgeschaltet wird.In
a further embodiment
is in the circulating air flow path
a capacitor arranged on the when heating demand in the unit module
is switched.
Durch
diese Ausführungsform
kann bei Heizbedarf im Aggregatemodul, beispielsweise in den Wintermonaten
bei niedrigen beziehungsweise zu geringen Temperaturen und/oder
Notbetrieb bei Stillstand der Offshore Wind-Energieanlage, von der
aus dem Verdampfer bzw. Kühler,
Kondensator bzw. Reheat-Register und Kompressor gebildeten Entfeuchtungswärmepumpe
im Außenluft-Zuluftstrom
vom Kondensator der Entfeuchtungswärmepumpe auf den Kondensator
im Umluftstrom umgeschaltet werden, so dass die Entfeuchtungswärmepumpe
im Außenluft-Zuluftstrom
AL/ZL die an das Aggregatemodul abgegebene Zuluft der Umluft des
zweiten Strömungsweges
erwärmt.
Die Energie für
diesen Heizbetrieb wird dabei von anderen der im Verbund betriebenen
Offshore Wind-Energieanlagen
geliefert.By
this embodiment
can be used for heating in the unit module, for example in the winter months
at low or too low temperatures and / or
Emergency operation at standstill of the offshore wind energy plant, by the
from the evaporator or cooler,
Condenser or reheat register and compressor formed dehumidification heat pump
in the outside air supply air flow
from the condenser of the dehumidification heat pump to the condenser
be switched in the circulating air flow, so that the dehumidification heat pump
in the outside air supply air flow
AL / ZL the supply air of the recirculated air delivered to the unit module
second flow path
heated.
The energy for
This heating operation is thereby operated by others in the network
Offshore wind energy plants
delivered.
Durch
einen Bypass vom Zuluftstrom zum Umluftstrom zwischen der aus dem
Verdampfer bzw. Kühler,
Kondensator bzw. Reheat-Register, Kompressor und Hochleistungsfilter
gebildeten Entfeuchtungswärmepumpe
im Umluftstrom zur Überdruckhaltung
im Umluftstrom wird erreicht, dass die durch das Aggregatemodul
strömende
Umluft nicht durch Strömungen
aus anderen Bereichen der Windenergieanlage mit salzhaltiger Luft
kontaminiert wird, wobei die erforderliche Bypass-Luftmenge sehr
klein ist, den Feuchtegehalt der Umluft nicht nennenswert beeinflusst
und verhindert, dass negative Strömungen aus dem Bereich des
Turmes der Windenergieanlage oder der Lufteintrittsöffnung in
das Aggregatemodul eindringen können.By
a bypass from the supply air flow to the circulating air flow between the from
Evaporator or cooler,
Condenser or reheat register, compressor and high-performance filter
formed dehumidifying heat pump
in the circulating air flow for overpressure maintenance
in the circulating air flow is achieved that by the aggregate module
flowing
Circulating air is not due to currents
from other areas of the wind turbine with saline air
contaminated, the required amount of bypass air very
is small, the moisture content of the circulating air is not significantly affected
and prevents negative flows from the area of the
Tower of wind turbine or air intake in
the aggregate module can penetrate.
Vorzugsweise
wird der von der Luftbehandlungseinrichtung an das Turminnere abgegebene
Zuluftstrom über
eine Wärmetauscheinrichtung
geführt wird,
die aus der Abwärme
der elektrischen und elektronischen Aggregate aufgenommene Wärmeenergie
an den Zuluftstrom in Abhängigkeit
von der Lufttemperatur im Innenraum des Turmes und der Gondel abgibt,
wobei die Zuluft zumindest in dem Abschnitt zwischen der Luftbehandlungseinrichtung
und dem Eintritt in den Innenraum des Turmes in einem Zuluftkanal
geführt
wird.Preferably
the discharged from the air treatment device to the tower interior
Supply air flow over
a heat exchange device
to be led,
the waste heat
the electrical and electronic units recorded heat energy
to the supply air flow in dependence
from the air temperature in the interior of the tower and the nacelle,
wherein the supply air at least in the section between the air treatment device
and the entry into the interior of the tower in a supply air duct
guided
becomes.
Die
Wirkung und positiven Folgen der Wärmetauscheinrichtung bestehen
darin, dass zur Vermeidung von Kondensation innerhalb des Turmes und
der Gondel die Luft über
die Wärmetauscheinrichtung
so weit erwärmt
wird, d. h. eine Temperaturerhöhung
bewirkt wird, dass selbst durch den Kühleffekt der Turmwandungen
und ein Wiederabsinken der Temperatur der Zuluft im Turm und der
Gondel der Taupunkt nicht erreicht wird.The
Effect and positive consequences of the heat exchange device exist
in that to avoid condensation within the tower and
the gondola is overflowing
the heat exchange device
warmed up so far
is, d. H. a temperature increase
causes even by the cooling effect of the tower walls
and a drop in the temperature of the supply air in the tower and the
Gondola the dew point is not reached.
Die
Luftbehandlungseinrichtung bewirkt nicht nur eine Entfeuchtung und
Entsalzung der vom Luftaufbereitungsgerät abgegebenen Außenluft,
sondern übernimmt
auch die Entwärmung
des Aggregatemoduls durch eine gezielte Luftabsaugung aus den einzelnen
Etagen beziehungsweise Plattformen des Aggregatemoduls über Umluft-Abluftkanäle sowie eine
gezielte Luftzufuhr über
Umluft-Zuluftkanäle
in die einzelnen Etagen oder Plattformen des Aggregatemoduls.The
Air treatment device not only causes dehumidification and
Desalination of the outside air discharged by the air treatment unit,
but takes over
also the cooling
the aggregate module by a targeted air extraction from the individual
Floors or platforms of the unit module via circulating air exhaust ducts and a
targeted air supply over
Forced-air inlet ducts
into the individual floors or platforms of the aggregate module.
In
einer weiteren Ausführungsform
wird die von der Luftbehandlungseinrichtung abgegebene Zuluft zusätzlich entfeuchtet,
mit der aus dem Entfeuchtungsprozess gewonnenen Energie vor der
Abgabe an den Innenraum des Turmes erwärmt und mit hoher Geschwindigkeit
und vorzugsweise im Zentrum des Turmdurchmessers in den Innenraum
des Turmes eingeblasen.In
a further embodiment
if the supply air discharged by the air treatment device is additionally dehumidified,
with the energy gained from the dehumidification process before the
Dispensing to the interior of the tower heated and at high speed
and preferably in the center of the tower diameter in the interior
blown in the tower.
Weiterhin
kann die über
die Lufteintrittsöffnung
aus der Umgebung des Turmes angesaugte feuchte und salzhaltige Außenluft über einen
Tropfenabscheider zur groben Vorabscheidung von Regen, Gischt geleitet
werden.Farther
can the over
the air inlet opening
Wet and salty outdoor air drawn in from around the tower
Droplet separator for coarse pre-separation of rain, spray passed
become.
Vorzugsweise
wird das erfindungsgemäße Luftbehandlungssystem
einem Luftaufbereitungsgerät
zur Entsalzung der Außenluft
und zur Erzeugung eines Überdruckes
im Innenraum des Turmes strömungsmäßig nachgeschaltet,
das vorzugsweise einen ersten Tropfenabscheider zur groben Vorabscheidung
von Regen, Gischt und dergleichen, einen Koaleszenzabscheider zur
Bildung größerer Tropfen, einen
zweiten Tropfenabscheider als Nachabscheider zum Abfangen und Abscheiden
der zuvor gebildeten Tropfen und einen die erforderliche Luftströmung erzeugenden
Außenluft-
oder Überdruckventilator
aufweist.Preferably
becomes the air treatment system according to the invention
an air handling unit
for desalination of the outside air
and for generating an overpressure
Downstream in the interior of the tower,
preferably a first droplet separator for coarse pre-separation
of rain, spray and the like, a Koaleszenzabscheider to
Formation of larger drops, one
second drop separator as Nachabscheider for interception and separation
the previously formed droplets and the required air flow generating
Fresh air
or overpressure fan
having.
Eine
erste Vorrichtung zur Luftbehandlung in Wind-Energieanlagen, insbesondere
in Offshore Wind-Energieanlagen, mit einem Turm, an dessen oberem
Ende eine Gondel mit einem Generator und mindestens einem Rotorblatt
und in dessen Innenraum Wärme
abgebende elektrische und elektronische Aggregate wie Schaltanlagen,
Schalteinrichtungen, Transformatoren, Frequenzumrichter und dergleichen
in einem Aggregatemodul des Turmes angeordnet sind und der mindestens
eine Lufteintrittsöffnung
und eine Luftaustrittsöffnung
aufweist, wobei über
die Lufteintrittsöffnung
aus der Umgebung des Turmes feuchte und salzhaltige Außenluft
angesaugt wird, ist gekennzeichnet durch eine Luftbehandlungseinrichtung
mit einer Heizeinrichtung oder einem Lufterhitzer zum Erwärmen der
Außenluft
oder in einem Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät entsalzter
und entfeuchteter Außenluft
und einem Hochleistungsfilter zur Filterung der zu Partikeln kristallisierten
Salzaerosole in der Außenluft
oder entsalzten und entfeuchteten Außenluft und zur Abgabe erwärmter Zuluft über das
Aggregatemodul in den Turm und in die Gondel.A first device for air treatment in Wind power plants, in particular in offshore wind power plants, with a tower, at the upper end of a gondola with a generator and at least one rotor blade and in the interior heat-dissipating electrical and electronic units such as switchgear, switching devices, transformers, frequency converters and the like in one Aggregate module of the tower are arranged and having at least one air inlet opening and an air outlet opening, is sucked through the air inlet opening from the environment of the tower moist and salty outside air is characterized by an air treatment device with a heater or an air heater for heating the outside air or in an air treatment - Or desalination unit desalinated and dehumidified outside air and a high-performance filter for filtering the particle-crystallized Salzaerosole in the outside air or desalted and dehumidified outside air and delivery erw poor supply air via the unit module in the tower and in the nacelle.
Diese
einfache Luftbehandlungseinrichtung ermöglicht es, durch Aufheizen
der Außenluft
auf eine relative Feuchte von 40% die zu Partikeln kristallisierten
Salzaerosole in einem Hochleistungsfilter als Salzpartikel abzuscheiden.
Die damit verbundene deutliche Reduzierung des Restsalzgehaltes
und damit der Korrosionsgefahr im Aggregatemodul sowie im Innern
des Turmes und in der Gondel kann jedoch nicht unter allen klimatischen
Bedingungen und ganzjährig
sicherstellen, dass die Luftströmung
im Aggregatemodul und im Innern des Turmes sowie der Gondel in der
Weise aufrechterhalten wird, so dass zum einen die von den elektrischen
und elektronischen Aggregaten abgegebene Wärme hinreichend sicher abgeführt wird
und zum anderen eine Korrosionsgefahr im Innern des Turmes und der Gondel
ausgeschlossen werden kann. Auch ist kein Notbetrieb bei Sturm,
Schwachwind, Störfällen und zu
Wartungszwecken möglich.These
simple air treatment device makes it possible by heating
the outside air
to a relative humidity of 40% which crystallized into particles
Salzaerosole in a high-performance filter as salt particles deposit.
The associated significant reduction of the residual salt content
and thus the risk of corrosion in the unit module as well as in the interior
However, the tower and the gondola can not be climatic
Conditions and year round
make sure the air flow
in the aggregate module and in the interior of the tower and the nacelle in the
Way is maintained, so that on the one hand of the electrical
and electronic units dissipated heat is dissipated with sufficient certainty
and on the other a risk of corrosion inside the tower and the gondola
can be excluded. Also, no emergency operation in storm,
Low wind, accidents and too
Maintenance possible.
Eine
verbesserte Vorrichtung zur Luftbehandlung in Wind-Energieanlagen,
insbesondere in Offshore Wind-Energieanlagen, mit einem Turm, an dessen
oberem Ende eine Gondel mit einem Generator und mindestens einem
Rotorblatt und in dessen Innenraum Wärme abgebende elektrische und
elektronische Aggregate wie Schaltanlagen, Schalteinrichtungen,
Transformatoren, Frequenzumrichter und dergleichen in einem Aggregatemodul
des Turmes angeordnet sind und der mindestens eine Lufteintrittsöffnung und
eine Luftaustrittsöffnung
aufweist, wobei über
die Lufteintrittsöffnung
aus der Umgebung des Turmes feuchte und salzhaltige Außenluft
angesaugt wird, ist gekennzeichnet durch eine Luftbehandlungseinrichtung
mit einer aus einem Verdampfer zum Herabsetzen des absoluten Feuchtegehaltes
der zugeführten
Außenluft
oder der in einem vorgeschalteten Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät entsalzten
und entfeuchteten Außenluft, einem
Kondensator oder ein Reheat-Coil zum Nachheizen der Außenluft
auf eine relative Luftfeuchte kleiner oder gleich 40% und einem
Kompressor bestehenden Entfeuchtungswärmepumpe, und mit einem Hochleistungsfilter
zur Salzabscheidung.A
improved device for air treatment in wind power plants,
especially in offshore wind energy plants, with a tower at whose
the upper end of a gondola with a generator and at least one
Rotor blade and in its interior heat-releasing electrical and
electronic units such as switchgear, switching devices,
Transformers, frequency converters and the like in an aggregate module
of the tower are arranged and the at least one air inlet opening and
an air outlet
having, over
the air inlet opening
from the environment of the tower moist and salty outside air
is sucked in, is characterized by an air treatment device
with one from an evaporator to reduce the absolute moisture content
the supplied
outside air
or the desalted in an upstream air treatment or desalination unit
and dehumidified outside air, one
Condenser or reheat coil for reheating the outside air
to a relative humidity of less than or equal to 40% and one
Compressor existing dehumidification heat pump, and with a high-performance filter
for salt separation.
Mit
der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung wird durch die Abkühlung der
feuchten und salzhaltigen Außenluft
bei gleichzeitiger Herabsetzung des absoluten Feuchtegehaltes der
Außenluft und
die anschließende
Nachheizung ein Feuchtewert der behandelten Außenluft von kleiner oder gleich 40%
relativer Luftfeuchte erreicht, so dass die noch in der Außenluft
enthaltenen Salzaerosole kristallisiert und in einem Hochleistungsfilter
abgeschieden werden können.
Nach der Entfeuchtung und Entsalzung der Außenluft strömt die Zuluft frei und ohne
besondere Luftführungssysteme
in bzw. durch das Aggregatemodul und durch den oberen Teil des Turmes
bis zur Gondel. Dadurch wird erreicht, dass die entfeuchtete und
entsalzte Zuluft selbst bei totaler Wiederabkühlung auf den Temperaturwert
der Außenluft
infolge Abkühlung
auf dem Weg vom Aggregatemodul zur Gondel an keiner Stelle das niedrige
Niveau des Taupunktes, d. h. eine relativen Luftfeuchte von 100%,
erreichen kann, was die Gefahr einer Kondensation in der gesamten
Wind-Energieanlage und damit die Gefahr der Korrosion erheblich
vermindert. Allerdings ist damit keine energetisch optimale Lösung und
keine gezielte Luftführung
im Aggregatemodul bzw. Im Turminneren möglich.With
the improved air treatment device is characterized by the cooling of the
moist and salty outside air
with simultaneous reduction of the absolute moisture content of
Outside air and
the subsequent one
Reheating a humidity value of the treated outside air of less than or equal to 40%
Relative humidity reached, so that still in the outside air
salzaerosols crystallized and contained in a high performance filter
can be separated.
After dehumidification and desalination of the outside air, the supply air flows freely and without
special air distribution systems
in or through the aggregate module and through the upper part of the tower
to the gondola. This ensures that the dehumidified and
desalinated supply air even with total re-cooling to the temperature value
the outside air
due to cooling
on the way from the aggregate module to the nacelle at no point the low
Level of dew point, d. H. a relative humidity of 100%,
can reach what the risk of condensation throughout
Wind energy plant and thus the risk of corrosion significantly
reduced. However, this is not an optimal energy solution and
no targeted airflow
in the aggregate module or in the tower interior possible.
Ein
optimiertes Luftbehandlungssystem mit einer dritten, optimalen Vorrichtung
zur Luftbehandlung in Wind-Energieanlagen, insbesondere in Offshore
Wind-Energieanlagen, mit einem Turm, an dessen oberem Ende eine
Gondel mit einem Generator und mindestens einem Rotorblatt und in
dessen Innenraum Wärme
abgebende elektrische und elektronische Aggregate wie Schaltanlagen,
Schalteinrichtungen, Transformatoren, Frequenzumrichter und dergleichen
in einem Aggregatemodul des Turmes angeordnet sind und der mindestens
eine Lufteintrittsöffnung
und eine Luftaustrittsöffnung
aufweist, wobei über
die Lufteintrittsöffnung
aus der Umgebung des Turmes feuchte und salzhaltige Außenluft
angesaugt wird, ist gekennzeichnet durch eine Luftbehandlungseinrichtung
mit einem Luftbehandlungsgerät
mit rekuperativem Wärmerückgewinnungssystem
und hermetisch voneinander getrennten ersten und zweiten Strömungswegen,
wobei der erste Strömungsweg
die über
die Lufteintrittsöffnung angesaugte
Außenluft
zu der an den Innenraum des Turmes mit Ausnahme des Aggregatemoduls
abgegebenen Zuluft führt
und der zweite Strömungsweg im
Umluftbetrieb Zuluft an das Aggregatemodul abgibt und Abluft bzw.
Rückluft
aus dem Aggregatemodul ansaugt.One
optimized air treatment system with a third, optimal device
for air treatment in wind power plants, especially in offshore
Wind energy plants, with a tower, at the top one
Gondola with a generator and at least one rotor blade and in
its interior heat
dispensing electrical and electronic units such as switchgear,
Switching devices, transformers, frequency converters and the like
are arranged in an aggregate module of the tower and the at least
an air inlet opening
and an air outlet
having, over
the air inlet opening
from the environment of the tower moist and salty outside air
is sucked in, is characterized by an air treatment device
with an air treatment device
with recuperative heat recovery system
and hermetically separated first and second flow paths,
the first flow path
the above
sucked in the air inlet opening
outside air
to the interior of the tower except for the aggregate module
discharged supply air leads
and the second flow path in
Recirculation mode, supply air to the unit module and exhaust air or
return air
sucked from the aggregate module.
Vorzugsweise
enthält
die Luftbehandlungseinrichtung mit rekuperativem Wärmerückgewinnungssystem
einen Plattenwärmetauscher,
der in Strömungsrichtung
des ersten Strömungsweges nach
einem mit der Lufteintrittsöffnung
verbundenen Luftaufbereitungsgerät
zur Entsalzung der angesaugten Außenluft angeordnet ist.Preferably
contains
the air treatment device with recuperative heat recovery system
a plate heat exchanger,
in the flow direction
the first flow path after
one with the air inlet
connected air handling unit
for desalination of the sucked outside air is arranged.
Das
optimierte Luftbehandlungssystem gewährleistet eine leistungsstarke
Entwärmung
der Oberflächen-Wärmeabgabe
der elektrischen und elektronischen Aggregate, eine kontrollierte
Temperaturhaltung im Turm bis zur Gondel durch geregelte Wärmeübertragung
mit Speisung aus der Abwärme der
elektrischen und elektronischen Aggregate und infolge der hermetisch
getrennten Führung
zweier Luftströme,
dass die immer noch mit Salz kontaminierte Außenluft nicht mehr frei durch
das Aggregatemodul strömt
und damit die elektrischen und elektronischen Aggregate nicht kontaminieren
kann.The
optimized air treatment system ensures a powerful
Cooling
the surface heat release
the electrical and electronic units, a controlled
Temperature maintenance in the tower to the nacelle by controlled heat transfer
with power from the waste heat of the
electrical and electronic units and as a result of hermetic
separate leadership
two air streams,
that the still contaminated with salt outside air is no longer free through
the aggregate module flows
and so that the electrical and electronic units do not contaminate
can.
Vorzugsweise
weist der Plattenwärmetauscher
auf der Eintrittsseite der im Verdampfer der Entfeuchtungswärmepumpe
heruntergekühlten
Außenluft
verstellbare Bypassklappen auf, mit denen die Anzahl der Platten
des Plattenwärmetauschers eingestellt
werden können,
die im Außenluft-Zuluftstrom
zum Energieaustausch genutzt oder am Energieaustausch vorbeigeführt werden
sollen, so dass über
die Verstellung der Bypassklappen Einfluss auf den Energieaustausch
und damit auf das Temperatur- und/oder Feuchteverhalten der Luftbehandlungseinrichtung
genommen werden kann und die Bypassklappen in eine Temperatur- und
Feuchteregelung des optimierten Luftbehandlungssystems einbezogen
werden können.Preferably
has the plate heat exchanger
on the inlet side in the evaporator of the dehumidification heat pump
cooled down
outside air
adjustable bypass flaps on which limit the number of plates
set the plate heat exchanger
can be
in the outdoor air supply air flow
used for energy exchange or passed by the energy exchange
should, so over
the adjustment of the bypass valves influences the energy exchange
and thus on the temperature and / or humidity behavior of the air treatment device
can be taken and the bypass valves in a temperature and
Humidity control of the optimized air treatment system included
can be.
In
bevorzugter Ausführungsform
ist der Außenluftventilator
auf der Saugseite, in Strömungsrichtung
der Außenluft
zur Zuluft hinter der Luftbehandlungseinrichtung angeordnet.In
preferred embodiment
is the outside air fan
on the suction side, in the flow direction
the outside air
arranged to the supply air behind the air treatment device.
Grundsätzlich kann
der Außenluftventilator sowohl
auf der Saugseite als auch auf der Druckseite angeordnet werden.
Letzteres beispielsweise dann, wenn der Außenluftventilator, bereits
Bestandteil eines vorhandenen, konventionellen Luftbehandlungsgeräts ist und
die Luftbehandlungseinrichtung nachgerüstet wird. Vorteile bietet
jedoch die Anordnung des Außenluftventilator
auf der Saugseite der Luftbehandlungseinrichtung, da er sich hier
in trockener, salzfreier Luft befindet, wodurch die Gefahr einer Korrosion
des Außenluftventilators
erheblich reduziert wird und daher nur geringe Ansprüche an die Materialgüte des Außenluftventilators
zu stellen sind. Darüber
hinaus ermöglicht
die Anordnung des Außenluftventilators
auf der Saugseite Platzierungen des Außenluftventilators, die vom
Aggregatemodul über
sämtliche
Zwischendecks des Turmes bis hin zur Gondel als Aufstellungsort
möglich
und geeignet sind.Basically
the outside air fan both
be arranged on the suction side and on the pressure side.
The latter, for example, when the outside air fan, already
Component of an existing, conventional air handling unit is and
the air treatment device is retrofitted. Offers advantages
however, the arrangement of the outside air fan
on the suction side of the air treatment device, since he is here
is located in dry, salt-free air, reducing the risk of corrosion
the outside air fan
is considerably reduced and therefore only low demands on the material quality of the outdoor fan
are to be made. About that
also allows
the arrangement of the outside air fan
on the suction side placements of the outside air fan, by the
Aggregate module via
all
Between decks of the tower to the gondola as a site
possible
and are suitable.
Durch
die Anordnung eines Zuluftkanals von der Luftbehandlungseinrichtung
zu dem vom Aggregatemodul getrennten Innenraum des Turmes wird in konsequenter
Weiterführung
der Trennung der beiden Strömungswege
durch den Plattenwärmetauscher
die entsalzte und entfeuchtete Zuluft im Zuluftkanal isoliert von
der im Aggregatemodul zirkulierenden Umluft zum Turminneren geführt, so
dass in der Zuluft noch enthaltene Feuchte oder Salzaerosole nicht
an die empfindlichen elektrischen und elektronischen Geräte im Aggregatemodul
gelangen können.By
the arrangement of a supply air duct from the air treatment device
to the separate from the aggregate module interior of the tower is in more consistent
continuation
the separation of the two flow paths
through the plate heat exchanger
the desalinated and dehumidified supply air in the supply air duct isolated from
the recirculating air circulating in the unit module leads to the inside of the tower, so
moisture or salt aerosols not contained in the supply air
to the sensitive electrical and electronic devices in the unit module
can reach.
Vorzugsweise
ist der Zuluftkanal mit einem Wärmetauscher
verbunden, der von den im Aggregatemodul angeordneten elektrischen
und elektronischen Aggregate aufgenommene Wärmeenergie an den in den Innenraum
des Turmes führenden
Zuluftstrom des ersten Strömungsweges
abgibt, wobei die vom Wärmetauscher
an den Zuluftstrom abgegebene Wärmeenergie
in Abhängigkeit
von der Temperatur im Innenraum des Turmes und/oder der Gondel regelbar
und mindestens ein die Temperatur im Innenraum des Turmes und/oder
der Gondel erfassender Temperatursensor mit einer Regeleinrichtung verbunden
ist.Preferably
is the supply air duct with a heat exchanger
connected, of the arranged in the aggregate module electrical
and electronic units absorbed heat energy in the interior
leading the tower
Supply air flow of the first flow path
emits, with the heat exchanger
delivered to the supply air heat energy
dependent on
controlled by the temperature in the interior of the tower and / or the nacelle
and at least one the temperature in the interior of the tower and / or
the gondola detecting temperature sensor connected to a control device
is.
In
analoger Weise wird die Umluft in Zuluft- und Abluftkanälen vom
Plattenwärmetauscher
zum und vom Aggregatemodul geführt,
so dass der Umluftstrom gezielt über
die Luftführungskanäle in die einzelnen
Etagen des Aggregatemoduls geführt
wird, die von den Wärme
abgebenden elektrischen und elektronischen Aggregaten abgegebene
Wärme abtransportiert
und damit verhindert, dass Restfeuchte und Restsalzgehalt in das Aggregatemodul
eindringen können,
wobei die Luftführungskanäle zudem eine
gezielte Luftführung
und Entwärmung
bewirken, so dass die Wärme
abgebenden elektrischen und elektronischen Aggregate unabhängig von
ihrem Standort wirksam gekühlt
werden.In
analogous way, the recirculation in Zuluft- and exhaust air ducts from
Plate heat exchanger
led to and from the aggregate module,
so that the circulating air flow over
the air ducts in the individual
Led floors of the unit module
that is from the heat
donated electrical and electronic units
Heat removed
and thus prevents residual moisture and residual salt content in the aggregate module
can penetrate,
wherein the air ducts also a
targeted airflow
and heat dissipation
cause, so the heat
donating electrical and electronic units regardless of
their location effectively cooled
become.
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Umluft-Strömungsweg
ein weiteres Hochleistungsfilter angeordnet, mit dem Salzpartikel,
die in der ersten Behandlungsstufe nicht restlos beseitigt werden
konnten, zusätzlich
abgeschieden werden.In
Another embodiment of the invention is in the circulating air flow path
another high-performance filter arranged, with the salt particles,
which are not completely eliminated in the first treatment stage
could, in addition
be deposited.
Um
den Luftwiderstand, der durch die Anordnung des Hochleistungsfilters
im Umluftstrom bedingt ist, und damit den Energieverbrauch der Luftbehandlungseinrichtung
abzusenken, ist das weitere Hochleistungsfilter in einem Bypass
mit zwei Jalousieklappen angeordnet, deren Stellung in Abhängigkeit
von einer Feuchtemessung den Anteil des Umluftstromes festlegt,
der durch das im Bypasskanal angeordnete Hochleistungsfilter geleitet
wird.Around
the air resistance caused by the arrangement of the high-performance filter
in the circulating air flow, and thus the energy consumption of the air treatment device
lower, is the other high-performance filter in a bypass
arranged with two jalousie flaps whose position is dependent
determines the proportion of circulating air flow from a humidity measurement,
which passes through the arranged in the bypass channel high-performance filter
becomes.
In
bevorzugter Ausführung
weist der Umluftventilator zur stufenlos variablen Förderung
von Umluftmengen einen geregelten Antrieb auf, wodurch eine weitere
Möglichkeit
zur Temperatursteuerung geschaffen wird. Eine Reduzierung der Luftmenge des
Umluftstromes hat beispielsweise zur Folge, dass weniger Energie
durch den Plattenwärmetauscher
auf den Außenluft-Zuluftstrom übertragen
wird.In a preferred embodiment, the circulating air fan for infinitely variable delivery of recirculated air amounts to a regulated drive, creating a further possibility for temperature control is created. A reduction in the air volume of the circulating air flow, for example, has the consequence that less energy is transferred through the plate heat exchanger to the outside air supply air flow.
Sowohl
im Außenluft-Zuluftstrom
als auch im Umluftstrom kann eine jeweils aus einem Verdampfer bzw.
Kühler,
Kondensator bzw. Reheat-Register und Kompressor bestehende Entfeuchtungswärmepumpe
angeordnet werden, wobei die Umluft-Entfeuchtungswärmepumpe
vorzugsweise im Abluftkanal der Umluft in Strömungsrichtung vor dem Hochleistungsfilter
angeordnet wird, um im Umluftstrom befindliche Salzpartikel und
Aerosole zu eliminieren, die gegebenenfalls durch Undichtigkeiten,
während
Montagen oder dergleichen in das Aggregatemodul gelangen.Either
in the outside air supply air flow
as well as in the circulating air stream can each be from an evaporator or
Cooler,
Condenser or reheat register and compressor existing dehumidification heat pump
be arranged, wherein the circulating air dehumidification heat pump
preferably in the exhaust air duct of the circulating air in the flow direction in front of the high-performance filter
is arranged to circulating air in the salt particles and
To eliminate aerosols, which may be leaking,
while
Assemblies or the like get into the aggregate module.
Durch
einen Bypass zur Überdruckhaltung im
Umluft-Strömungsweg,
der vom Zuluftkanal abzweigt und an den Umluft-Strömungsweg
an der Verbindung der Umluft-Entfeuchtungswärmepumpe
mit dem Hochleistungsfilter angebunden ist, wird erreicht, dass
die durch das Aggregatemodul strömende
Umluft nicht durch Strömungen
aus anderen Bereichen der Windenergieanlage mit salzhaltiger Luft kontaminiert
wird, wobei die erforderliche Bypass-Luftmenge sehr klein ist, den
Feuchtegehalt der Umluft nicht nen nenswert beeinflusst und verhindert, dass
negative Strömungen
aus dem Bereich des Turmes der Windenergieanlage oder der Lufteintrittsöffnung in
das Aggregatemodul eindringen, so dass die erforderliche Luftmenge
nur geringfügig
ist.By
a bypass for overpressure maintenance in
Forced air-flow,
which branches off from the supply air duct and to the circulating air flow path
at the connection of the circulating air dehumidification heat pump
is connected with the high-performance filter, it is achieved that
flowing through the aggregate module
Circulating air is not due to currents
from other areas of the wind turbine contaminated with saline air
is, with the required amount of bypass air is very small, the
Moisture content of the circulating air is not appreciably influenced and prevents
negative currents
from the area of the tower of the wind turbine or the air inlet opening in
penetrate the engine module so that the required amount of air
only slightly
is.
Weiterhin
kann im Zuluft-Strömungsweg
der Luftbehandlungseinrichtung hinter dem Plattenwärmetauscher
und vor dem Hochleistungsfilter eine unabhängige Heizeinrichtung, vorzugsweise
ein Elektro-Heizregister, angeordnet werden.Farther
can in the supply air flow path
the air treatment device behind the plate heat exchanger
and in front of the high power filter, an independent heater, preferably
an electric heater, to be arranged.
Durch
einen Bypass im Strömungsweg
des Umluftstromes mit steuerbaren Bypassklappen und einer Bypassleitung
zum Vorbeileiten des Umluftstromes an dem Hochleistungsfilter und
einen Bypass im Außenluft-Zuluft-Strömungsweg
mit unabhängig
voneinander steuerbaren Bypassklappen und einer Bypassleitung zum
Vorbeileiten des Zuluftstromes an dem Hochleistungsfilter, kann
mit einer Regeleinrichtung eine derartige Position eingestellt werden,
dass die Luftströme
bei günstigen
Feuchtewerten entweder die Hochleistungsfilter durchströmen oder über die
Bypassleitungen an den Hochleistungsfiltern vorbei geführt werden.By
a bypass in the flow path
the circulating air flow with controllable bypass flaps and a bypass line
for passing the circulating air flow to the high-performance filter and
a bypass in the outside air supply air flow path
with independent
mutually controllable bypass valves and a bypass line to
Passing the Zuluftstromes on the high-performance filter, can
be adjusted with a control device such a position
that the airflows
at cheap
Humidity values either flow through the high-performance filters or over the
Bypass lines are passed to the high-performance filters over.
Damit
wird sicher gestellt, dass Salzkristalle, die in den Hochleistungsfiltern
anfallen und auf der „unreinen” Seite
gespeichert werden, bei erhöhten Feuchtwerten
nicht wieder zu Aerosole zerfallen und auf die „reine” Seite der Hochleistungsfilter
durchdringen und über
die erhöhte
Luftfeuchte in das Aggregatemodul oder in den Turm beziehungsweise
die Gondel hineingetragen werden.In order to
is ensured that salt crystals in the high-performance filters
incurred and on the "impure" side
stored at elevated humidity values
do not disintegrate again to aerosols and on the "pure" side of the high-performance filter
penetrate and over
the increased
Humidity in the aggregate module or in the tower or
the nacelles are carried in.
Die
im Strömungsweg
des Umluftstromes vorgesehene Entfeuchtungswärmepumpe, die vor der aus der
Abwärme
der elektrischen und elektronischen Aggregate im Aggregatemodul
gespeisten Heizeinrichtung angeordnet ist und aus einem Verdampfer/Kühler, Kompressor,
und einem ersten Kondensator besteht, kann um einen im Außenluft-Zuluftstrom angeordneten
zweiten Kondensator erweitert werden, der dem ersten Kondensator
zugeordnet und mit diesem gemeinsam oder wechselseitig betreibbar
ist. In dieser Anordnung eines Luftbehandlungssystems besteht die
im Außenluft-Zuluft-Strömungsweg
angeordnete Entfeuchtungswärmepumpe
aus einem Verdampfer/Kühler,
einem Kompressor, einem ersten Kondensator und einem zweiten Kondensator
mit wechselseitiger Betriebsweise.The
in the flow path
the circulating air flow provided dehumidification heat pump, before the from the
waste heat
the electrical and electronic units in the aggregate module
powered heating device is arranged and from an evaporator / cooler, compressor,
and a first capacitor may be arranged around a in the outside air supply air
second capacitor to be extended, the first capacitor
assigned and operated together with this or mutually
is. In this arrangement, an air treatment system consists of
in the outside air supply air flow path
arranged dehumidification heat pump
from an evaporator / cooler,
a compressor, a first condenser and a second condenser
with reciprocal mode of operation.
Die
so ausgebildeten Entfeuchtungswärmepumpensysteme
im Umluft- und Außenluft-Zuluftstrom bewirken
eine Notbeheizung, beispielsweise zur Frostfreihaltung der Luftbehandlungseinrichtung, oder
zur zusätzlichen
Entsalzung und Entfeuchtung bei niedrigen Temperaturen und Stillstandszeiten
der Windenergieanlage, da die Entfeuchtungswärmepumpensysteme im Außenluft-Zuluftstrom
und Umluftstrom durch einen sehr hohen Wirkungsgrad bei geringstem
Stromverbrauch eine hohe Heizleistung bieten, wohingegen ein Elektro-Heizregister
bei gleicher Wärmeleistung
den mehr als fünffachen
Stromverbrauch verursachen würde.
Durch die Anordnung des zweiten Kondensators der Umluft-Entfeuchtungswärmepumpe
im Außenluft-Zuluftstrom
kann je nach Erfordernis und Wärmebedarf
die Energieabgabe von 0 bis 100% umgeschaltet beziehungsweise geregelt
werden. Da das Entfeuchtungswärmepumpensystem
im Außenluft-Zuluftstrom
ebenfalls über zwei
Kondensatoren verfügt,
kann die Wärmeenergie je
nach Bedarf in Luftrichtung vor oder nach dem Plattenwärmetauscher
abgegeben und von 0 bis 100% geregelt werden.The
so designed dehumidification heat pump systems
cause in the recirculation and outdoor air supply air
an emergency heating, for example, frost protection of the air treatment device, or
for additional
Desalination and dehumidification at low temperatures and downtimes
the wind turbine, since the dehumidification heat pump systems in the outside air supply air
and circulating air flow through a very high efficiency at the lowest
Power consumption provide a high heating power, whereas an electric heater
at the same heat output
more than fivefold
Would cause power consumption.
By the arrangement of the second condenser of the circulating air dehumidification heat pump
in the outside air supply air flow
can be according to requirement and heat requirement
the energy output switched from 0 to 100% or regulated
become. As the dehumidifying heat pump system
in the outside air supply air flow
also over two
Has capacitors,
can the heat energy ever
as required in the direction of air before or after the plate heat exchanger
and regulated from 0 to 100%.
Vorzugsweise
ist eine Weitwurfdüse
zum Einblasen eines Zuluftstromes in den Eintritt des Turmes mit
hoher Geschwindigkeit im Zentrum des Turmdurchmessers angeordnet,
wodurch mit der einfachen Luftbehandlungseinrichtung, der verbesserten
Luftbehandlungseinrichtung oder der optimalen Luftbehandlungseinrichtung
und gegebenenfalls im Wärmetauscher
erwärmte
Zuluft gezielt in den oberen Bereich des Turmes und näher an die
Gondel herangeführt
werden kann, wobei der Luftstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf
seinem Strömungsweg
permanent stehende Luft von allen Seiten des Turmes induziert, so
dass Luftschichtungen und Temperaturschichtungen aufgerissen und
Sekundärströmungen vermieden
werden.Preferably, a jet nozzle for blowing a Zuluftstromes is arranged in the entrance of the tower at high speed in the center of the tower diameter, whereby with the simple air treatment device, the improved air treatment device or the optimal air treatment device and optionally heated in the heat exchanger supply air specifically in the upper region of the tower and closer can be brought to the nacelle, wherein the air jet at high velocity on its flow path induces permanent air from all sides of the tower, so that air stratification and temperature stratification torn and secondary flows be avoided.
Die
möglichst
zentrische Anordnung der Weitwurfdüse vermeidet dabei ein Ablenken
und Anlehnen der Strömung
an die Turmwand und somit den sogenannten Koander-Effekt. Zur Lufteinbringung
wird eine Düsen-
oder Diffusor-Form gewählt, weil
dabei die statischen Druckverluste gering gehalten werden.The
preferably
Centric arrangement of the jet nozzle avoids a distraction
and leaning on the flow
to the tower wall and thus the so-called Koander effect. For the introduction of air
will a nozzle
or diffuser shape chosen because
while the static pressure losses are kept low.
Auf
Zwischendecks des Turmes angeordnete mechanische Luftfördereinrichtungen,
insbesondere Ventilatoren, bewirken eine Erhöhung der dynamischen Geschwindigkeit
des Zuluftstromes, da die über
den Außenluftventilator
eingebrachte Luftmenge aufgrund des großen Druckverhaltens Öffnungen in
Zwischendecks oder Fahrstuhldurchführungen durchdringt, wodurch
sich ein unkontrolliertes Strömungsverhalten
im Turm sowie der Gondel entwickeln kann.On
Intermediate decks of the tower arranged mechanical air handling equipment,
especially fans, cause an increase in the dynamic speed
the supply air flow, as the over
the outside air fan
introduced air volume due to the large pressure behavior openings in
Temporary decks or elevator passages penetrate, causing
an uncontrolled flow behavior
in the tower as well as the gondola can develop.
Zusätzlich können die
mechanischen Luftfördereinrichtungen
mit vorzugsweise aus der Abwärme der
im Aggregatemodul angeordneten, Wärme abgebenden elektrischen
und elektronischen Aggregate gespeisten Heizeinrichtungen verbunden
werden, was aufgrund des Abkühleffektes
durch die Turmwandungen in Verbindung mit den langen Strömungswegen
vorteilhaft ist. Die Temperaturen im gesamten Turm können dadurch
gegenüber
einer einmaligen zentralen Aufheizung gleichmäßiger gestaltet werden und
das Temperatur-Kondensationsverhalten im Turm vorteilhaft beeinflussen.In addition, the
mechanical air handling equipment
preferably with the waste heat of the
arranged in the unit module, heat-emitting electrical
and electronic units powered heating devices connected
be what due to the cooling effect
through the tower walls in connection with the long flow paths
is advantageous. The temperatures throughout the tower can thereby
across from
a uniform central heating can be made more uniform and
influence the temperature condensation behavior in the tower advantageous.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Anordnung
können
auch in Wind-Energieanlagen eingesetzt werden, die anderen Belastungen
ausgesetzt sind, beispielsweise in Wüsten- oder Steppenregionen
mit starker Sandbelastung der angesaugten Außenluft, was den Einsatz spezieller
Filter im Luftaufbereitungsgerät
oder im Nachbehandlungsgerät
erforderlich macht.The
inventive method
and the inventive arrangement
can
also be used in wind power plants, the other loads
are exposed, for example in desert or steppe regions
with strong sand load of the sucked in outside air, what the use of special
Filter in the air treatment unit
or in the aftertreatment device
required.
Anhand
mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sollen die
wesentlichen Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
und die damit erzielbaren Vorteile näher erläutert werden. Es zeigen:Based
several embodiments shown in the drawing are intended to
Essential features and advantageous embodiments of the invention
and the advantages that can be achieved are explained in more detail. Show it:
1 eine
nach dem Stand der Technik ausgebildete konventionelle Einrichtung
zur Luftaufbereitung und Luftströmung
einer Offshore Wind-Energieanlage; 1 a conventional prior art apparatus for air conditioning and air flow of an offshore wind energy plant;
2 eine
schematische Darstellung der Aggregate eines konventionellen Luftaufbereitungs- oder
Entsalzungsgeräts
zur Entsalzung der Seeluft und zur Erzeugung eines Überdruckes
im Innenraum des Turmes einer Offshore Wind-Energieanlage; 2 a schematic representation of the aggregates of a conventional air treatment or desalination apparatus for desalination of the sea air and for generating an overpressure in the interior of the tower of an offshore wind energy plant;
3 eine
schematische Darstellung eines einfachen Luftbehandlungssystems
zur Nachbehandlung und ergänzenden
Luftaufbereitung in einer Offshore Wind-Energieanlage; 3 a schematic representation of a simple air treatment system for aftertreatment and supplementary air treatment in an offshore wind energy plant;
4 eine
schematische Darstellung eines Teils eines Turms einer Offshore
Wind-Energieanlage mit einer einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 zur
Reduzierung des Salzgehaltes, Abfuhr der von den elektrischen und
elektronischen Aggregaten abgegebenen Wärme und Verbesserung der Feuchtehaltung; 4 a schematic representation of a portion of a tower of an offshore wind energy plant with a simple air treatment device 3 to reduce the salt content, dissipate the heat emitted by the electrical and electronic units and improve the moisture retention;
5 eine
schematische Darstellung eines Teils eines Turms einer Offshore
Wind-Energieanlage mit einem verbesserten Luftbehandlungssystem zur
Reduzierung des Salzgehaltes, Abfuhr der von den elektrischen und
elektronischen Aggregaten abgegebenen Wärme und Verbesserung der Feuchtehaltung; 5 a schematic representation of part of a tower of an offshore wind energy plant with an improved air treatment system to reduce the salt content, dissipating the heat emitted by the electric and electronic units and improving the moisture retention;
6 eine
schematische Darstellung einer verbesserten Luftbehandlungseinrichtung
mit einer Entfeuchtungswärmepumpe
und einem Hochleistungsfilter des verbesserten Luftbehandlungssystems
gemäß 5; 6 a schematic representation of an improved air treatment device with a dehumidification heat pump and a high-performance filter of the improved air treatment system according to 5 ;
7 ein
Mollier-h,x–Diagramm
für feuchte Luft
zur Erläuterung
des verbesserten Luftbehandlungssystems gemäß 5; 7 a Mollier-h, x diagram for humid air to explain the improved air treatment system according to 5 ;
8 und 9 zwei
Ausführungsformen einer
Kombination einer verbesserten Luftbehandlungseinrichtung gemäß 6 mit
einem konventionellen Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät; 8th and 9 two embodiments of a combination of an improved air treatment device according to 6 with a conventional air conditioner or desalination apparatus;
10 eine
schematische Darstellung eines optimierten Luftbehandlungssystems
zur Nachbehandlung und ergänzenden
Luftaufbereitung mit einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung
in einer Offshore Wind-Energieanlage; 10 a schematic representation of an optimized air treatment system for aftertreatment and supplementary air treatment with an optimal air treatment device in an offshore wind energy plant;
11 ein
Luftführungs-
und Anlagenschema einer ersten Ausführungsform einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung
für das
optimierte Luftbehandlungssystem gemäß 10; 11 an air flow and system diagram of a first embodiment of an optimal air treatment device for the optimized air treatment system according to 10 ;
12 einen
Längsschnitt
durch das Gehäuse
der ersten Ausführungsform
der optimalen Luftaufbereitungseinrichtung gemäß 11; 12 a longitudinal section through the housing of the first embodiment of the optimal air treatment device according to 11 ;
13 ein
Luftführungs-
und Anlagenschema einer zweiten Ausführungsform einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung
für das
optimierte Luftbehandlungssystem gemäß 10; 13 an air flow and system diagram of a second embodiment of an optimal air treatment device for the optimized air treatment system according to 10 ;
14 ein
Luftführungs-
und Anlagenschema einer dritten Ausführungsform einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung
für das
optimierte Luftbehandlungssystem gemäß 10; 14 an air flow and system diagram of a third embodiment of an optimal air treatment device for the optimized air treatment system according to 10 ;
15 einen
Längsschnitt
durch das Gehäuse
der dritten Ausführungsform
der optimalen Luftaufbereitungseinrichtung gemäß 14; 15 a longitudinal section through the housing of the third embodiment of the optimal air treatment device according to 14 ;
16 bis 18 Luftführungs-
und Anlagenschemen weiterer Ausführungsformen
einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung für das optimierte Luftbehandlungssystem
gemäß 10; 16 to 18 Luftführungs- and system schemes of other embodiments of an optimal air treatment device for the optimized air treatment system according to 10 ;
19 ein
Mollier-h,x–Diagramm
für Außenluft
und Rückluft
(Umluft) im Sommer- und Winterbetrieb einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung gemäß 18; 19 a Mollier-h, x-diagram for outside air and return air (circulating air) in summer and winter operation of an optimal air treatment device according to 18 ;
20 bis 24 Luftführungs-
und Anlagenschemen weiterer Ausführungsformen
einer optimalen Luftaufbereitungseinrichtung für das optimierte Luftbehandlungssystem
gemäß 10; 20 to 24 Luftführungs- and system schemes of other embodiments of an optimal air treatment device for the optimized air treatment system according to 10 ;
25 bis 27 drei
Ausführungsformen einer
Kombination der optimalen Luftbehandlungseinrichtung gemäß 24 mit
den Aggregaten eines konventionellen Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgeräts; 25 to 27 three embodiments of a combination of the optimal air treatment device according to 24 with the aggregates of a conventional air conditioner or desalination apparatus;
28 eine
Offshore Wind-Energieanlage mit einem optimierten Luftaufbereitungssystem
und einem Nachheizregister oder Wärmetauscher sowie einer Weitwurfdüse zum Einblasen
eines Zuluftstromes in den Turm der Offshore Wind-Energieanlage mit
hoher Geschwindigkeit; 28 an offshore wind energy plant with an optimized air treatment system and a reheater or heat exchanger and a jet nozzle for blowing a supply air flow into the tower of the offshore wind energy plant at high speed;
29 ein
Mollier-h,x-Diagramm zur Erläuterung
der Wirkung des optimierten Luftbehandlungssystems mit der optimalen
Luftbehandlungseinrichtung; 29 a Mollier-h, x-diagram for explaining the effect of the optimized air treatment system with the optimal air treatment device;
30 eine
Offshore Wind-Energieanlage mit mehreren Zwischendecks und als Düse oder
Diffusor ausgebildeten geschwindigkeitserhöhenden Einrichtungen; 30 an offshore wind power plant having a plurality of intermediate decks and speed increasing means configured as a nozzle or diffuser;
31 eine
Detaildarstellung eines Zwischendecks mit Bypass-Strömungen und
einer Düse mit
mechanischer Luftfördereinrichtung; 31 a detailed view of an intermediate deck with bypass flows and a nozzle with mechanical air conveyor;
32 eine
schematische Darstellung eines Luftbehandlungssystem für eine Offshore
Wind-Energieanlage in Verbindung mit einem konventionellen Luftaufbereitungs-
bzw. Entsalzungsgerät; 32 a schematic representation of an air treatment system for an offshore wind energy plant in conjunction with a conventional air treatment or desalination apparatus;
33 eine Offshore Wind-Energieanlage mit mechanischen
Luftfördereinrichtungen
und Heizeinrichtungen in mehreren Zwischendecks und 33 an offshore wind energy plant with mechanical air handling equipment and heaters in multiple decks and
34 eine Detaildarstellung eines Zwischendecks
oberhalb eines Aggregatemoduls mit einer Düse mit Ventilator, einem Hochleistungsfilter und
einem Wärmetauscher. 34 a detailed representation of an intermediate deck above an aggregate module with a nozzle with fan, a high-performance filter and a heat exchanger.
Bislang
wird in Verbindung mit dem in 2 schematisch
dargestellten konventionellen Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät 2 die
aus der Umgebung einer Offshore Wind-Energieanlage 1 gemäß 1 angesaugte
Außenluft
AL grob entsalzt und entfeuchtet und strömt in unkontrollierter, trudelnder und
freier Luftströmung
als weiterhin feuchte und Salzaerosole enthaltende Zuluft ZL über die
im Aggregatemodul 15 des Turmes 10 angeordneten
elektrischen und elektronischen Aggregate 16 in den oberen
Teil des Turmes 10 bis zur Gondel 11. Dort strömt die dem
Turm 10 und der Gondel 11 zugeführte Zuluft ZL
durch den vom Außenluftventilator 25 in
dem Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät 2 gemäß 2 erzeugten Überdruck
als Fortluft FL ab. Der Rest-Salzgehalt der durch das Aggregatemodul 15 und
den Turm sowie die Gondel durchströmenden Zuluft ZL liegt dabei
um ein Hundertfaches über
dem Sollwert, so dass die elektrischen und elektronischen Aggregate 16 und
im Turm 10 bzw. der Gondel 11 angeordneten Geräte und Innenwandungen
des Turmes 10 durch den Einfluss des Salzes und der Restfeuchte
der Zuluft ZL starker Korrosion ausgesetzt sind.So far, in connection with the in 2 schematically illustrated conventional air treatment or desalination unit 2 those from the environment of an offshore wind energy plant 1 according to 1 sucked outside air AL coarsely desalinated and dehumidified and flows in uncontrolled, turbulent and free air flow as further moist and salzaerosols containing incoming air ZL on those in the aggregate module 15 of the tower 10 arranged electrical and electronic units 16 in the upper part of the tower 10 to the gondola 11 , There flows the tower 10 and the gondola 11 supplied supply air ZL by the outside air fan 25 in the air conditioner or desalination machine 2 according to 2 generated overpressure as exhaust FL. The residual salt content of the aggregate module 15 and the tower and the nacelle flowing through supply air ZL is a hundred times greater than the target value, so that the electrical and electronic units 16 and in the tower 10 or the gondola 11 arranged devices and inner walls of the tower 10 are exposed to strong corrosion due to the influence of the salt and the residual moisture of the supply air ZL.
Zur
deutlichen Reduzierung des Restsalzgehaltes wird entsprechend der
schematischen Darstellung einer Offshore-Wind-Energieanlage 1 gemäß 3 die über die
Lufteintritts öffnung 14 aus
der Umgebung des Turmes 10 angesaugte feuchte und salzhaltige
Außenluft
AL im Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät 2 gemäß 2 grob
entsalzt und entfeuchtet. Die grob entsalzte und entfeuchtete Außenluft
AL wird an eine einfache Luftbehandlungseinrichtung 3 abgegeben,
in der die Außenluft
AL aufgeheizt wird und die dadurch zu Partikeln kristallisierten
Salzaerosole in der Außenluft
AL ausgefiltert werden. Die von der Luftbehandlungseinrichtung 3 abgegebene Zuluft
ZL durchströmt
das Aggregatemodul 15, in freier, ungeführter Strömung, nimmt die von den elektrischen
und elektronischen Aggregaten 16 im Aggregatemodul 15 abgegebene
Strahlungswärme
auf und tritt aus dem Aggregatemodul 15 als erwärmte Zuluft ZL' in unkontrollierter,
trudelnder Luftströmung
in den oberen Teil des Turmes 10 und in die Gondel 11 ein. Dort
strömt
die Zuluft ZL' durch
den vom Außenluftventilator 25 in
dem Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät 2 gemäß 2 erzeugten Überdruck
als Fortluft FL in die Umgebung der Offshore-Wind-Energieanlage 1 ab.For the significant reduction of the residual salt content is according to the schematic representation of an offshore wind energy plant 1 according to 3 the over the air inlet opening 14 from the surroundings of the tower 10 sucked moist and salty outdoor air AL in the air treatment or desalination unit 2 according to 2 roughly desalinated and dehumidified. The roughly desalinated and dehumidified outdoor air AL is sent to a simple air treatment facility 3 are discharged, in which the outside air AL is heated and thereby crystallized to particles salt aerosols in the outside air AL are filtered out. The of the air treatment device 3 discharged supply air ZL flows through the aggregate module 15 , in free, unguided flow, takes away from the electrical and electronic aggregates 16 in the aggregate module 15 emitted radiant heat and exits the aggregate module 15 as heated supply air ZL 'in uncontrolled, spinning air flow in the upper part of the tower 10 and in the gondola 11 one. There, the supply air ZL 'flows through the outside air fan 25 in the air conditioner or desalination machine 2 according to 2 generated overpressure as exhaust air FL in the environment of the offshore wind energy plant 1 from.
4 zeigt
in vergrößerter Detaildarstellung den
Bereich des Aggregatemoduls 15 mit dem unterhalb des Aggregatemoduls 15 angeordneten
konventionellen Luftaufbereitungsgerät 2 und der einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3,
die eine Heizeinrichtung bzw. einen Lufterhitzer 31 sowie
ein Hochleistungsfilter 32 enthält und die vom Luftaufbereitungs- oder
Entsalzungsgerät 2 aufbereitete
Außenluft
AL als Zuluft ZL an das Aggregatemodul 15 abgibt. In dem
Aggregatemodul 15 strömt
die Zuluft ZL an den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 vorbei,
nimmt die von den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 abgestrahlte
Wärmeenergie auf
und tritt oberhalb des Aggregatemoduls 15 als erwärmte Zuluft
ZL' in den oberen
Teil des Turmes 10 ein, in dem die erwärmte Zuluft ZL als unkontrollierte, trudelnde
Strömung
bis zur Gondel 11 aufsteigt. 4 shows in enlarged detail the area of the unit module 15 with the below the aggregate module 15 arranged conventional air treatment unit 2 and the simple air treatment device 3 , which is a heating device or an air heater 31 as well as a high performance filter 32 contains and that of the air conditioner or desalination equipment 2 treated outside air AL as supply air ZL to the unit module 15 emits. In the aggregate module 15 the supply air ZL flows on the electrical and electronic units 16 passing by, picks up the electrical and electronic aggregates 16 radiated heat energy and occurs above the aggregate module 15 as heated supply air ZL 'in the upper part of the tower 10 in which the heated supply air ZL as uncontrolled, spinning flow to the nacelle 11 rises.
Der
einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass Salzaerosole bei einer relativen Feuchte der Außenluft
von weniger als 40% zu Partikeln kristallisieren. Wird die Außenluft AL
nun soweit aufgeheizt, dass die relative Feuchtekennlinie von 40%
im Mollier-h,x-Diagramm erreicht wird, so können die zu Partikeln kristallisierten
Salzaerosole in das der Heizeinrichtung 31 nachgeordnete
Hochleistungsfilter 32 als Salzpartikel abgeschieden werden.The simple air treatment device 3 is based on the finding that salt aerosols crystallize to less than 40% at a relative humidity of the outside air of less than 40%. If the outside air AL is now heated to such an extent that the relative humidity characteristic of 40% in the Mollier-h, x-diagram is reached, the salt aerosols crystallized to form particles can enter the heater 31 downstream high-performance filter 32 are deposited as salt particles.
Vorzugsweise
wird die Heizeinrichtung 31 mit Energie aus der Abwärme der
elektrischen und elektronischen Aggregate 16 im Aggregatemodul 15 gespeist,
beispielsweise durch Flüssigkeitskühlung zumindest
eines Teils der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 und
Rückkühlung der
in der Kühlflüssigkeit
aufgenommenen Wärme
in einer als Verdampfer ausgebildeten Heizeinrichtung 31.Preferably, the heater is 31 with energy from the waste heat of the electrical and electronic units 16 in the aggregate module 15 fed, for example, by liquid cooling at least a portion of the electrical and electronic units 16 and recooling of the heat absorbed in the cooling liquid in a heater designed as an evaporator 31 ,
Die
vorstehend beschriebene einfache Luftbehandlungseinrichtung 3 gewährleistet
zwar eine deutliche Reduzierung des Restsalzgehaltes und vermindert
somit die Korrosionsgefahr im Aggregatemodul 15 sowie im
Innern des Turmes 10 und in der Gondel 11 erheblich,
kann jedoch nicht unter allen klimatischen Bedingungen und ganzjährig sicherstellen,
dass die Luftströmung
im Aggregatemodul 15 und im Innern des Turmes 10 sowie
der Gondel 11 in der Weise aufrechterhalten wird, dass
zum einen die von den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 abgegebene
Wärme hinreichend
sicher abgeführt wird
und zum anderen die Korrosionsgefahr im Innern des Turmes 10 und
der Gondel 11 ausgeschlossen werden kann.The above-described simple air treatment device 3 Although it ensures a significant reduction of the residual salt content and thus reduces the risk of corrosion in the unit module 15 as well as inside the tower 10 and in the gondola 11 Significantly, however, under all climatic conditions and year round can not ensure that the air flow in the aggregate module 15 and inside the tower 10 as well as the gondola 11 maintained in such a way that on the one hand of the electrical and electronic units 16 discharged heat is sufficiently safe and on the other hand, the risk of corrosion inside the tower 10 and the gondola 11 can be excluded.
So
wird in den Wintermonaten zwar die 40%-Feuchtelinie des Mollier-h,x-Diagramms
schnell erreicht und es ist ein genügender Temperaturbereich vorhanden,
der die von den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 des
Aggregatemoduls 15 abgegebene Wärme aufnimmt, ohne dass die
Gefahr einer Übererwärmung im
Aggregatemodul 15 entsteht, die in den oberen Teil des
Turmes 10 eintretende erwärmte Zuluft ZL' gerät jedoch
aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit
im großen Turmquerschnitt
ins Trudeln und führt
dort unkontrollierte Strömungsbewegungen
aus, die zu Sekundärströmen führen, die
in bestimmten Bereichen an der Innenwand des Turmes 10 auf
den Taupunkt abfallen und zum Kondensieren des Zuluftstromes ZL' führen.In fact, during the winter months, the 40% moisture range of the Mollier-h, x-diagram is reached quickly and there is a sufficient temperature range that is equal to that of the electrical and electronic aggregates 16 of the aggregate module 15 discharged heat without the risk of overheating in the unit module 15 arises in the upper part of the tower 10 However, due to the low flow velocity in the large tower cross-section, incoming heated supply air ZL 'starts to spin and carries out uncontrolled flow movements which lead to secondary flows occurring in certain areas on the inner wall of the tower 10 fall to the dew point and lead to condensation of the supply air flow ZL '.
Zudem
kann trotz des Absenkens der relativen Feuchte der Zuluft ZL auf
ca. 40% nicht ausgeschlossen werden, dass die Restfeuchte und der
in Salzaerosolen gebundene Restsalzgehalt in der Zuluft ZL zu Korrosionen
an den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 im
Aggregatemodul 15 sowie der mit der Abwärme der elektrischen und elektronischen
Aggregaten 16 zusätzlich
erwärmten
Zuluft ZL' an der
Innenwand des Turmes 10 und der Gondel 11 führt.In addition, despite the lowering of the relative humidity of the supply air ZL to about 40%, it can not be ruled out that the residual moisture and the residual salt content in salt aerosols in the supply air ZL will lead to corrosion on the electrical and electronic units 16 in the aggregate module 15 as well as with the waste heat of the electrical and electronic units 16 additionally heated supply air ZL 'on the inner wall of the tower 10 and the gondola 11 leads.
In
den Sommermonaten muss der von der einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 an
das Aggregatemodul 15 abgegebene Zuluftstrom ZL auch die
zusätzliche
Energie aus der Abstrahlung der elektrischen und elektronischen
Aggregate 16 im Aggregatemodul 15 aufnehmen, was
bei entsprechend hoher Temperatur der Außenluft AL und nach der zusätzlichen
Erwärmung
durch den Lufterhitzer 31 zum Kristallisieren der Salzaerosole und
Abscheiden der so gebildeten Salzpartikel im Hochleistungsfilter 32 zu
einer kritischen Temperaturerhöhung
im Aggregatemodul 15 führen
kann, wenn nicht eine hohe Grenzwerttemperatur im Aggregatemodul 15 zugelassen
und/oder eine mögliche Übererwärmung im Aggregatemodul 15 in
Kauf genommen wird.In the summer months, the one of the simple air treatment device 3 to the aggregate module 15 delivered supply air flow ZL also the additional energy from the radiation of electrical and electronic units 16 in the aggregate module 15 record what at correspondingly high temperature of the outside air AL and after the additional heating by the air heater 31 for crystallizing the salt aerosols and separating the salt particles thus formed in the high-performance filter 32 to a critical temperature increase in the aggregate module 15 lead, if not a high limit temperature in the aggregate module 15 approved and / or possible overheating in the unit module 15 is accepted.
Darüber hinaus
ist zu berücksichtigen,
dass die Wind-Energieanlage während
vieler Jahresstunden, beispielsweise bei Sturm, Schwachwind, Störfällen und
zu Wartungszwecken, nicht in Betrieb ist. Um auch während dieser
Jahresstunden eine größtmögliche Sicherheit
bezüglich Überdruckhaltung, Salzfreiheit,
Temperaturhaltung, Luftfeuchte und Vermeidung von Kondensation der
an das Aggregatemodul 15 und in den Turm 10 sowie
die Gondel 11 abgegebenen Zuluft ZL bzw. erwärmten ZL' zu gewährleisten,
ist ein Notbetrieb erforderlich, der mit der einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 nur
unzureichend gewährleistet
werden kann, indem beispielsweise der Lufterhitzer 31 der
einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 mit einer elektrischen
Nachheizeinrichtung verbunden wird, die im Notbetrieb aus dem Versorgungsnetz
gespeist wird, an das die Wind-Energieanlage
im Normalbetrieb elektrische Energie abgibt.In addition, it should be noted that the wind power plant is not in operation for many hours of the year, for example during storms, light winds, accidents and maintenance. Even during these hours of the year, the greatest possible safety with regard to overpressure, salt-free, temperature-keeping, humidity and prevention of condensation on the aggregate module 15 and in the tower 10 as well as the gondola 11 discharged supply air ZL or heated ZL ', an emergency operation is required with the simple air treatment device 3 can only be adequately ensured by, for example, the air heater 31 the simple air treatment device 3 is connected to an electric afterheating device, which is fed in emergency mode from the supply network to which the wind energy system emits electrical energy in normal operation.
Weiterhin
ist eine Temperatur- und Feuchtehaltung im Aggregatemodul 15 und
im Innern des Turmes 10 und der Gondel 11 ohne
thermodynamische Behandlung der Außenluft AL bzw. Zuluft ZL nicht
möglich,
zumal die zur Verfügung
stehende Wärme
aus der Wärmeabstrahlung
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 und der
Energie aus der von den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 an
eine Kühlflüssigkeit
zur Wärmeabgabe
und Speisung des Lufterhitzers 31 bzw. eines Verdampfers
der einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 zwischen Volllast
und Teillast Schwankungen unterliegen und im Notbetrieb, d. h. bei
Stillstand der Wind-Energieanlage, überhaupt nicht verfügbar sind.Furthermore, a temperature and humidity retention in the aggregate module 15 and inside the tower 10 and the gondola 11 Without thermodynamic treatment of the outside air AL or supply air ZL not possible, especially since the available heat from the heat radiation of the electrical and electronic units 16 and the energy from the electric and electronic aggregates 16 to a cooling liquid for heat dissipation and feeding the air heater 31 or an evaporator of the simple air treatment device 3 between full load and partial load fluctuations and in emergency mode, ie at standstill of Wind energy system, not available at all.
In
den 5 bis 6 ist eine verbesserte Luftbehandlungseinrichtung 4 dargestellt,
die nachstehend näher
beschrieben und in ihrer Funktion erläutert wird.In the 5 to 6 is an improved air handling device 4 shown in detail below and explained in their function.
Die
verbesserte Luftbehandlungseinrichtung 4 enthält gemäß 6 einen
Verdampfer 41, dem die vom konventionellen Luftaufbereitungsgerät 2 abgegebene,
entsalzte und entfeuchtete Außenluft
AL zugeführt
wird, die zuvor über
die Lufteintrittsöffnung 14 aus
der Umgebung des Turmes 10 als feuchte und salzhaltige
Außenluft
AL angesaugt und im Luftaufbereitungs- oder Entsalzungsgerät 2 gemäß 2 teilweise
entsalzt und ent feuchtet wurde. Weiterhin enthält die verbesserte Luftbehandlungseinrichtung 4 einen
Kondensator oder ein Reheat-Coil 43 und einen Kompressor 42,
die zusammen mit dem Verdampfer 41 eine Entfeuchtungswärmepumpe
bilden, sowie ein Hochleistungsfilter 44 zur Salzabscheidung.
Der vom konventionellen Aufbereitungsgerät 2 abgegebene, teilweise
entsalzte und entfeuchtete Außenluftstrom
AL wird von dem im Strömungsweg der
Außenluft
AL im Luftaufbereitungs- bzw. Entsalzungsgerät 2 gemäß 2 angeordneten
Außenluftventilator 25 an
die verbesserte Luftbehandlungseinrichtung 4 abgegeben,
in der die Außenluft
AL mittels des Verdampfers 41 auf ein niedrigeres Niveau
gekühlt
wird, wobei die absolute Feuchte der Außenluft AL herabgesetzt wird.The improved air treatment device 4 contains according to 6 an evaporator 41, that of the conventional air treatment device 2 discharged, desalinated and dehumidified outside air AL is supplied, previously through the air inlet opening 14 from the surroundings of the tower 10 aspirated as moist and salty outdoor air AL and in the air treatment or desalination unit 2 according to 2 partially desalted and dehumidified. Furthermore, the improved air handling device includes 4 a condenser or a reheat coil 43 and a compressor 42 that together with the evaporator 41 Make a dehumidifying heat pump, and a high-performance filter 44 for salt separation. The one from the conventional reprocessing device 2 discharged, partially desalinated and dehumidified outside air flow AL is of the in the flow path of the outside air AL in the air treatment or desalination 2 according to 2 arranged outside air fan 25 to the improved air handling device 4 in which the outside air AL by means of the evaporator 41 is cooled to a lower level, wherein the absolute humidity of the outside air AL is lowered.
Die
Abkühlung
der feuchten und salzhaltigen Außenluft AL bei gleichzeitiger
Herabsetzung des absoluten Feuchtegehaltes der Außenluft
AL, die durch die Anordnung eines Enteisungssystems im Verdampfer 41 auch
bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt stattfindet, erfolgt in
dem Maße,
dass durch die anschließende
Nachheizung durch den Kondensator bzw. das Reheat-Coil 43 ein
Feuchtewert der behandelten Außenluft
AL von kleiner oder gleich 40% relativer Luftfeuchte erreicht wird.
Durch diesen Vorgang werden die noch in der Außenluft AL enthaltenen Salzaerosole
kristallisiert und können
durch das in Strömungsrichtung
der Außenluft
AL nachgeordnete Hochleistungsfilter 44 abgeschieden werden.
Nach der Entfeuchtung und Entsalzung der Außenluft AL strömt Zuluft
ZL vom Hochleistungsfilter 44 gemäß 5 frei und
ohne besondere Luftführungssysteme
in bzw. durch das Aggregatemodul 15 und durch den oberen
Teil des Turmes 10 bis zur Gondel 11 und kann
dort durch Undichtigkeiten aufgrund des mittels des Außenluftventilator 25 des Luftaufbereitungs-
bzw. Entsalzungsgerätes 2 erzeugten Überdruckes
als Fortluft FL entweichen.The cooling of the moist and saline outside air AL while reducing the absolute moisture content of the outside air AL, by the arrangement of a de-icing system in the evaporator 41 takes place at temperatures below freezing, takes place to the extent that by the subsequent reheating by the condenser or the reheat coil 43 a humidity value of the treated outside air AL of less than or equal to 40% relative humidity is achieved. By this process, the salt aerosols still contained in the outside air AL are crystallized and can by the downstream in the flow direction of the outside air AL high-performance filter 44 be deposited. After the dehumidification and desalination of the outside air AL, supply air ZL flows from the high-performance filter 44 according to 5 free and without special air distribution systems in or through the aggregate module 15 and through the upper part of the tower 10 to the gondola 11 and can be there due to leaks due to the outdoor air fan 25 of the air treatment or desalination device 2 produced excess pressure escape as exhaust air FL.
Durch
diesen Vorgang wird auch erreicht, dass die entfeuchtete und entsalzte
Zuluft ZL selbst bei totaler Wiederabkühlung auf den Temperaturwert der
Außenluft
AL infolge Abkühlung
auf dem Weg vom Aggregatemodul 15 zur Gondel 11 durch
die nicht isolierten Stahlwände
des Turmes 10 an keiner Stelle im Innern des Turmes 10 das
niedrige Niveau des Taupunktes, d. h. eine relativen Luftfeuchte
von 100%, erreichen kann. Beispielsweise liegt der Wert der relativen
Feuchte im gesamten Innenraum des Turmes 10 bei ca. 70%
relativer Feuchte, so dass die Gefahr einer Kondensation in der
gesamten Wind-Energieanlage und damit die Gefahr der Korrosion durch
Reduzierung der Feuchte erheblich vermindert ist.This process also ensures that the dehumidified and desalinated supply air ZL, even with total re-cooling on the temperature value of the outside air AL due to cooling on the way from the unit module 15 to the gondola 11 through the uninsulated steel walls of the tower 10 nowhere in the interior of the tower 10 the low level of the dew point, ie a relative humidity of 100%, can reach. For example, the value of the relative humidity in the entire interior of the tower 10 at about 70% relative humidity, so that the risk of condensation in the entire wind energy plant and thus the risk of corrosion by reducing the moisture is significantly reduced.
Anhand
des in 7 dargestellten Mollier-h,x-Diagramms soll die
Wirkungsweise der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 gemäß den 5 und 6 mit
vier Temperaturbeispielen erläutert
werden, in denen von einer relativen Feuchte der Außenluft
AL von 100% ausgegangen wird.Based on the in 7 illustrated Mollier-h, x-diagram is to the operation of the improved air treatment device 4 according to the 5 and 6 are explained with four temperature examples, in which a relative humidity of the outside air AL of 100% is assumed.
Beim
ersten Beispiel beträgt
die Temperatur T11 der Außenluft
AL = 20°C
und wird im Verdampfer 41 auf eine Temperatur T12 = 14°C abgekühlt. Dabei wird
die absolute Feuchte der Außenluft
AL auf etwa 10 g/kg herabgesetzt. Durch anschließendes Erwärmen der abgekühlten und
entfeuchteten Außenluft AL
im Kondensator oder Reheat-Coil 43 auf eine Temperatur
T13 von ca. 32°C
wird die relative Feuchte der Außenluft auf ca. 35% herabgesetzt,
so dass die in der Außenluft
AL enthaltenen Salzaerosole im Wesentlichen kristallisiert sind
und die kristallisierten Salzaerosole und die in der Außenluft
AL enthaltenen Salzpartikel im Hochleistungsfilter 44 abgeschieden werden
können.In the first example, the temperature T11 of the outside air AL = 20 ° C and is in the evaporator 41 cooled to a temperature T12 = 14 ° C. The absolute humidity of the outside air AL is reduced to about 10 g / kg. By subsequently heating the cooled and dehumidified outside air AL in the condenser or reheat coil 43 To a temperature T13 of about 32 ° C, the relative humidity of the outside air is reduced to about 35%, so that the salt aerosols contained in the outside air AL are substantially crystallized and the crystallized salt aerosols and contained in the outside air AL salt particles in the high-performance filter 44 can be separated.
Die
in der Luftbehandlungseinrichtung 4 entfeuchtete und entsalzte
Außenluft
AL wird als Zuluft ZL an das Aggregatemodul 15 und nach
dem Durchströmen
des Aggregatemoduls 15 und Aufnahme der von den elektrischen
und elektronischen Aggregaten 16 abgestrahlten Wärmeenergie
als erwärmte
Zuluft ZL' in den
Innenraum des Turmes 10 abgegeben, wobei durch die Aufnahme
zusätzlicher
Wärmeenergie ein
weiterer Temperaturanstieg gegenüber
der Temperatur T13 erfolgt, die mit einer weiteren Abnahme der relativen
Luftfeuchte verbunden ist. Eine Wiederabkühlung der erwärmten Zuluft
ZL' auf dem Weg durch
den Innenraum des Turmes 10 und der Gondel 11 bis
zur Luftaustrittsöffnung 13,
wo die erwärmte Zuluft
ZL' als Fortluft
FL an die Umgebung abgegeben wird, kann aber lediglich bis zum Wert
der Außentemperatur
T11 von 20°C,
das heißt
bis zum Punkt T14 erfolgen, so dass die Luft im Innenraum des Turmes 10 und
der Gondel 11 nicht wieder auf die Taupunktlinie, das heißt auf die
Linie 100% relativer Luftfeuchte, zurückfallen kann, sondern entsprechend
dem Mollier-h,x-Diagramm gemäß 7 bei einem
Wert der relativen Feuchte von nur ca. 70% verharrt. Dabei bleibt
noch unberücksichtigt,
dass durch die Aufnahme von Wärmeenergie
im Aggregatemodul 15 eine Anhebung der Temperatur T13 erfolgt,
so dass die relative Luftfeuchte noch oberhalb dieses Wertes von
70% liegt.The in the air treatment device 4 Dehumidified and desalinated outside air AL is supplied as supply air ZL to the unit module 15 and after flowing through the unit module 15 and recording of the electrical and electronic aggregates 16 radiated heat energy as heated supply air ZL 'in the interior of the tower 10 given by the inclusion of additional heat energy, a further increase in temperature with respect to the temperature T13, which is associated with a further decrease in the relative humidity. A re-cooling of the heated supply air ZL 'on the way through the interior of the tower 10 and the gondola 11 to the air outlet opening 13 , Where the heated supply air ZL 'is discharged as exhaust air FL to the environment, but can only be up to the value of the outside temperature T11 of 20 ° C, that is to say to the point T14, so that the air in the interior of the tower 10 and the gondola 11 can not fall back to the dew point line, that is, to the line 100% relative humidity, but according to the Mollier-h, x-diagram according to 7 remains at a value of relative humidity of only about 70%. It still remains unconsidered that by the absorption of heat energy in the aggregate module 15 an increase in temperature T13 he follows, so that the relative humidity is still above this value of 70%.
Beim
zweiten Beispiel wird von einer Temperatur T21 der Außenluft
AL von 14°C
ausgegangen. Die feuchte und salzhaltige Außenluft AL wird entlang der
Taupunktlinie im Verdampfer 41 auf eine Temperatur T22
von ca. 9°C
abgekühlt
und dabei auf eine abso lute Feuchte von ca. 7 g/kg abgesenkt. Durch anschließendes Erwärmen im
Kondensator oder Reheat-Coil 43 der Entfeuchtungswärmepumpe
auf eine Temperatur T23 von ca. 25°C wird die relative Feuchte
der Außenluft
auf ca. 38% herabgesetzt und die so kristallisierten Salzaerosole
und in der Außenluft
AL enthaltenen Salzpartikel werden im Hochleistungsfilter 44 abgeschieden.In the second example, a temperature T21 of the outside air AL of 14 ° C is assumed. The moist and saline outside air AL is along the dew point line in the evaporator 41 cooled to a temperature T22 of about 9 ° C and thereby lowered to an abso lute humidity of about 7 g / kg. By subsequent heating in the condenser or reheat coil 43 the dehumidification heat pump to a temperature T23 of about 25 ° C, the relative humidity of the outside air is reduced to about 38% and the crystallized salzaerosols and salt particles contained in the outside air AL in the high-performance filter 44 deposited.
Im
dritten Beispiel wird von einer Temperatur T31 der Außenluft
AL von 7°C
ausgegangen. Die feuchte und salzhaltige Außenluft AL wird entlang der Taupunktlinie
im Verdampfer 41 auf eine Temperatur T32 von ca. 2°C abgekühlt und
dabei auf eine absolute Feuchte von ca. 4 g/kg abgesenkt. Durch
anschließendes
Erwärmen
im Kondensator oder Reheat-Coil 43 der Entfeuchtungswärmepumpe
auf eine Temperatur T33 von ca. 14°C wird die relative Feuchte
der Außenluft
auf ca. 40% herabgesetzt und die so kristallisierten Salzaerosole
und in der Außenluft
AL enthaltenen Salzpartikel werden im Hochleistungsfilter 44 abgeschieden.In the third example, a temperature T31 of the outside air AL of 7 ° C is assumed. The moist and saline outside air AL is along the dew point line in the evaporator 41 cooled to a temperature T32 of about 2 ° C and thereby lowered to an absolute humidity of about 4 g / kg. By subsequent heating in the condenser or reheat coil 43 The dehumidification heat pump to a temperature T33 of about 14 ° C, the relative humidity of the outside air is reduced to about 40% and the crystallized salt aerosols and in the outside air AL salt particles contained in the high-performance filter 44 deposited.
Im
vierten Beispiel wird von einer Temperatur T41 der Außenluft
AL von –5°C ausgegangen.
Die feuchte und salzhaltige Außenluft
AL wird entlang der Taupunktlinie im Verdampfer 41 auf
eine Temperatur T42 von ca. –12,5°C abgekühlt und
dabei auf eine absolute Feuchte von ca. 1 g/kg abgesenkt. Durch anschließendes Erwärmen im
Kondensator oder Reheat-Coil 43 der Entfeuchtungswärmepumpe
auf eine Temperatur T43 von ca. 1°C
wird die relative Feuchte der Außenluft auf ca. 25% herabgesetzt
und die so kristallisierten Salzaerosole und in der Außenluft
AL enthaltenen Salzpartikel können
im Hochleistungsfilter 44 abgeschieden werden.In the fourth example, a temperature T41 of the outside air AL of -5 ° C is assumed. The moist and saline outside air AL is along the dew point line in the evaporator 41 cooled to a temperature T42 of about -12.5 ° C and thereby lowered to an absolute humidity of about 1 g / kg. By subsequent heating in the condenser or reheat coil 43 the dehumidification heat pump to a temperature T43 of about 1 ° C, the relative humidity of the outside air is reduced to about 25% and the crystallized salzaerosols and salt particles contained in the outside air AL can in the high-performance filter 44 be deposited.
Auch
beim zweiten bis vierten Beispiel wird die in der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 entfeuchtete
und entsalzte Außenluft
AL als Zuluft ZL an das Aggregatemodul 15 und nach dem
Durchströmen
des Aggregatemoduls 15 und Aufnahme der von den elektrischen
und elektronischen Aggregaten 16 abgestrahlten Wärmeenergie
als erwärmte
Zuluft ZL' in den
Innenraum des Turmes 10 abgegeben. Dabei wird die in der
Luftbehandlungseinrichtung 4 entfeuchtete und entsalzte
Außenluft
AL als Zuluft ZL an das Aggregatemodul 15 und nach dem
Durchströmen
des Aggregatemoduls 15 und Aufnahme der von den elektrischen
und elektronischen Aggregaten 16 abgestrahlten Wärmeenergie
als erwärmte
Zuluft ZL' in den
Innenraum des Turmes 10 abgegeben, wobei durch die Aufnahme
zusätzlicher
Wärmeenergie
ein weiterer Temperaturanstieg gegenüber den Temperaturen T23, T33
und T43 erfolgt, die mit einer weiteren Abnahme der relativen Luftfeuchte
verbunden ist.Also in the second to fourth examples, that in the improved air treatment device 4 dehumidified and desalinated outside air AL as supply air ZL to the unit module 15 and after flowing through the unit module 15 and recording of the electrical and electronic aggregates 16 radiated heat energy as heated supply air ZL 'in the interior of the tower 10 issued. This is the in the air treatment device 4 dehumidified and desalinated outside air AL as supply air ZL to the unit module 15 and after flowing through the unit module 15 and recording of the electrical and electronic aggregates 16 radiated heat energy as heated supply air ZL 'in the interior of the tower 10 given by the inclusion of additional heat energy, a further increase in temperature compared to the temperatures T23, T33 and T43, which is associated with a further decrease in the relative humidity.
Eine
Wiederabkühlung
der erwärmten
Zuluft ZL' auf dem
Weg durch den Innenraum des Turmes 10 und der Gondel 11 bis
zur Luftaustrittsöffnung 13, wo
die erwärmte
Zuluft ZL' als Fortluft
FL an die Umgebung abgegeben wird, kann aber lediglich bis zum Wert
der Außentemperatur
T21 von 14°C,
T31 von 7°C
und T41 von –5°C, das heißt bis zu
den Punkten T24, T34 und T44 erfolgen, so dass die Zuluft ZL' im Innenraum des
Turmes 10 und der Gondel 11 nicht wieder auf die
Taupunktlinie oder 100% relative Luftfeuchte zurückfallen kann, sondern entsprechend dem
Mollier-h,x-Diagramm gemäß 7 nur
auf einen Wert der relativen Feuchte von ca. 60% bis 70% zurückfällt. Dabei
bleibt noch unberücksichtigt,
dass durch die Aufnahme von Wärmeenergie
im Aggregatemodul 15 eine Anhebung der Temperaturen T23, T33
und T43 erfolgt, so dass die relative Luftfeuchte noch oberhalb
von 60% bis 70% liegen wird.A re-cooling of the heated supply air ZL 'on the way through the interior of the tower 10 and the gondola 11 to the air outlet opening 13 , where the heated supply air ZL 'as exhaust air FL is discharged to the environment, but can only up to the value of the outside temperature T21 of 14 ° C, T31 of 7 ° C and T41 of -5 ° C, that is, to the points T24 , T34 and T44, so that the supply air ZL 'in the interior of the tower 10 and the gondola 11 can not fall back to the dew point line or 100% relative humidity, but according to the Mollier-h, x-diagram according to 7 only falls back to a value of relative humidity of about 60% to 70%. It still remains unconsidered that by the absorption of heat energy in the aggregate module 15 an increase of the temperatures T23, T33 and T43 takes place so that the relative humidity will still be above 60% to 70%.
Die
vier in 7 anhand eines Mollier-h,x-Diagramms
dargestellten Beispiele machen deutlich, dass der Entfeuchtungsprozess
allein durch die aus dem Verdampfer 41, dem Kondensator
oder Reheat-Coil 43 und dem Kompressor 42 gebildete Entfeuchtungswärmepumpe
vollständig
erreicht wird. Die Wärmeabstrahlung
der im Aggregatemodul 15 angeordneten elektrischen und
elektronischen Aggregate 16 und/oder eine eventuelle Nachheizung aus
der Abwärme
dieser Aggregate ist ein zusätzlicher
Positiveffekt, der jedoch bei Stillstand der Wind-Energieanlage
bei Schwach- oder Starkwind, im Falle einer Störung oder einer Abschaltung
zu Wartungszwecken nicht verfügbar
ist. In diesem Fall kann allein die Entfeuchtungswärmepumpe
die Sicherheit der Salzfreiheit und Kondensationsfreiheit liefern
und leisten, wobei das Gesamtsystem unabhängig von einer externen Wärmeabgabe
oder Heizung ist. Dies ist insofern von Bedeutung, als die Stillstandszeiten
sich auf mehr als 2000 Stunden pro Jahr belaufen.The four in 7 Examples illustrated by a Mollier-h, x-diagram make it clear that the dehumidification process is solely due to the evaporation from the evaporator 41 , the condenser or reheat coil 43 and the compressor 42 formed dehumidification heat pump is completely achieved. The heat radiation in the aggregate module 15 arranged electrical and electronic units 16 and / or a possible after-heating from the waste heat of these units is an additional positive effect, which is not available at standstill of the wind power plant in weak or strong winds, in case of failure or shutdown for maintenance purposes. In this case, only the dehumidification heat pump can provide and provide the safety of salt-free and condensation-free, the entire system is independent of external heat or heating. This is significant in that downtime is more than 2000 hours per year.
In
den 8 und 9 sind zwei Varianten einer
Kombination einer verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 mit
einem konventionellen Luftaufbereitungsgerät 2 dargestellt und
werden nachstehend näher
erläutert.In the 8th and 9 are two variants of a combination of an improved air handling device 4 with a conventional air treatment device 2 and are explained in more detail below.
Bei
der ersten Variante gemäß 8 wird die über die
Lufteintrittsöffnung 14 aus
der Umgebung des Turmes 10 mittels des Außenluftventilators 25 angesaugte
feuchte und salzhaltige Außenluft
AL nicht über
das konventionelle Luftaufbereitungsgerät 2 gemäßIn the first variant according to 8th is the over the air inlet opening 14 from the surroundings of the tower 10 by means of the outside air fan 25 sucked moist and salty outdoor air AL not via the conventional air treatment unit 2 according to
2 geleitet,
sondern lediglich über
einen ersten Tropfenabscheider 21 eines ersten vereinfachten
Luftaufbereitungsgeräts 2' und anschließend als
entfeuchtete Außenluft
AL dem Verdampfer 41 zum Abkühlen und Entfeuchten zugeführt. Nach
der Erwärmung
im Kondensator bzw. Reheat-Coil 43 werden die kristallisierten
Salzaerosole und in der Außenluft
AL enthaltenen Salzpartikel im Hochleistungsfilter 44 abgeschieden,
wobei die Luftströmung durch
den in dieser Ausführungsform
vorzugsweise auf der Saugseite des auf den Tropfenabscheider 21 reduzierten
vereinfachten Luftaufbereitungsgerätes 2' und der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 angeordnet
ist und die entfeuchtete und entsalzte Zuluft ZL und im Hochleistungsfilter 44 entsalzte
Außenluft
AL als Zuluft ZL in freier Luftströmung an das Aggregatemodul 15 und
als erwärmte
Zuluft ZL' in das
Innere des Turmes 10 und der Gondel 11 abgegeben
wird. 2 but only one first drop separator 21 a first simplified air handling unit 2 ' and then as dehumidified outside air AL the evaporator 41 supplied for cooling and dehumidifying. After heating in the condenser or reheat coil 43 The crystallized salt aerosols and salt particles contained in the outside air AL are in the high-performance filter 44 deposited, wherein the air flow through the in this embodiment, preferably on the suction side of the on the mist eliminator 21 reduced simplified air handling unit 2 ' and the improved air handling device 4 is arranged and the dehumidified and desalinated supply air ZL and in the high-performance filter 44 desalinated outside air AL as supply air ZL in free air flow to the unit module 15 and as heated supply air ZL 'in the interior of the tower 10 and the gondola 11 is delivered.
In
der Anordnung gemäß 8 entfallen
somit die Koaleszenzabscheider 22 bzw. 23 gemäß 2,
weil durch die aus dem Verdampfer bzw. Kühler 41, Kondensator
bzw. Reheat-Register 43 und Kompressor 42 gebildete
Entfeuchtungswärmepumpe
eine Entfeuchtung und Aufheizung der Außenluft AL in der Weise erfolgt,
dass zunächst
Wasser und damit auch Salzerosole abgeschieden werden und die restlichen
Salzanteile nach der Aufheizung mittels der Entfeuchtungswärmepumpe
kristallisieren, wenn ein Wert der relativen Feuchte von kleiner
oder gleich ca. 40% erreicht ist. Anschließend sorgt das Hochleistungsfilter 44 für die Abscheidung
des kristallisierten Salzes.In the arrangement according to 8th thus accounts for the coalescence 22 respectively. 23 according to 2 because by the out of the evaporator or cooler 41 , Condenser or reheat register 43 and compressor 42 Dehumidification heat pump formed a dehumidification and heating of the outside air AL in such a way that first water and thus salzerosols are deposited and crystallize the remaining salts after heating by means of the dehumidification heat pump when a value of relative humidity of less than or equal to about 40% is. Subsequently, the high-performance filter provides 44 for the precipitation of the crystallized salt.
Als
alternative Lösung
zeigt 9 die Anordnung sowohl der beiden Tropfenabscheider 21, 24 als
auch eines Koaleszensabscheiders 22 in einem Luftaufbereitungsgerät 2''. Bei dieser Ausführungsform
wird die aus der Umgebung mittels des Außenluftventilators 25 angesaugte
Außenluft
AL über
einen ersten Tropfenabscheider 21, einen Koaleszenzabscheider 22 und
einen zweiten Tropfenabscheider 24 des Luftaufbereitungsgerätes 2'' geleitet, dort teilweise entfeuchtet
und entsalzt und anschließend
als teilweise entfeuchtete und entsalzte Außenluft AL der in 8 dargestellten
Entfeuchtungswärmepumpe zugeführt, wo
die Außenluft
AL im Verdampfer 41 abgekühlt und entfeuchtet, im Kondensator
oder Reheat-Coil 43 erwärmt
und die so kristallisierten Salzaerosole und in der Außenluft
AL enthaltenen Salzpartikel im Hochleistungsfilter 44 abgeschieden
werden, bevor die entfeuchtete und entsalzte Zuluft ZL in freier
Luftströmung
an das Aggregatemodul 15 und als erwärmte Zuluft ZL' in das Innere des
Turmes 10 und der Gondel 11 abgegeben wird.As an alternative solution shows 9 the arrangement of both the two droplet separators 21 . 24 as well as a coalescence separator 22 in an air handling unit 2 '' , In this embodiment, that from the environment by means of the outside air fan 25 sucked outside air AL via a first droplet separator 21 , a coalescence separator 22 and a second mist eliminator 24 of the air treatment device 2 '' led there, partially dehumidified and desalted and then as partially dehumidified and desalinated outside air AL in 8th shown supplied dehumidification heat pump, where the outside air AL in the evaporator 41 cooled and dehumidified, in condenser or reheat coil 43 heated and the thus crystallized salt aerosols and contained in the outside air AL salt particles in the high-performance filter 44 be deposited before the dehumidified and desalinated supply air ZL in free air flow to the aggregate module 15 and as heated supply air ZL 'in the interior of the tower 10 and the gondola 11 is delivered.
Der
in den 8 und 9 auf der Saugseite des Luftaufbereitungsgerätes 2' bzw. 2'' und der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 angeordnete
Außenluftventilator 25 kann
alternativ auch auf der Druckseite, d. h. vor dem ersten Tropfenabscheider 21 des
Luftaufbereitungsgerätes 2' bzw. vor dem ersten
Tropfenabscheider 21 des verbesserten Luftaufbereitungsgerätes 2'' oder zwischen dem Luftaufbereitungsgerät 2' bzw. 2'' und der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 angeordnet
werden. Die Anordnung des Außenluftventilators 25 auf der
Saugseite des Luftaufbereitungsgerätes 2' bzw. 2'' und
der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 weist jedoch
den wesentlichen Vorteil auf, dass der Außenluftventilator 25 nicht
in feuchter Luft, sondern in relativ trockener Luft angeordnet ist,
die zudem von Salz befreit ist, was Vorteile bezüglich des Korrosionsverhaltens
des Außenluftventilator 25 aufweist.The in the 8th and 9 on the suction side of the air treatment unit 2 ' respectively. 2 '' and the improved air handling device 4 arranged outside air fan 25 may alternatively also on the pressure side, ie before the first droplet 21 of the air treatment device 2 ' or before the first droplet separator 21 of the improved air handling unit 2 '' or between the air handling unit 2 ' respectively. 2 '' and the improved air handling device 4 to be ordered. The arrangement of the outside air fan 25 on the suction side of the air treatment unit 2 ' respectively. 2 '' and the improved air handling device 4 However, has the significant advantage that the outside air fan 25 not in moist air, but in relatively dry air, which is also free of salt, which offers advantages in terms of the corrosion behavior of the outside air fan 25 having.
In 10 ist
eine optimiertes Luftbehandlungssystem 6 mit einer optimalen
Luftbehandlungseinrichtung 5 und Luftführungskanälen 75, 76 im
Aggregatemodul 15 dargestellt, mit dem unter allen klimatischen
Bedingungen, im Ganzjahresbetrieb und im Notbetrieb bei still stehender
Wind-Energieanlage die gegebenenfalls über das Luftaufbereitungsgerät 2 angesaugte
feuchte und salzhaltige Außenluft
AL entfeuchtet, gefiltert und entsalzen wird, eine Entwärmung der
im Aggregatemodul 15 angeordneten Wärme abgebenden elektrischen
und elektronischen Aggregate 16 durchgeführt wird,
eine Überdruckhaltung in
der gesamten Wind-Energieanlage gewährleistet und eine Korrosionsgefahr
im Wesentlichen ausgeschlossen wird.In 10 is an optimized air treatment system 6 with an optimal air treatment device 5 and air ducts 75 . 76 in the aggregate module 15 illustrated, with the under all climatic conditions, in the year-round operation and in emergency mode with a stationary wind power plant, possibly via the air treatment unit 2 sucked moist and salty outdoor air AL dehumidifies, is filtered and desalted, a heat dissipation in the aggregate module 15 arranged heat-emitting electrical and electronic units 16 is carried out, ensures a positive pressure in the entire wind energy plant and a risk of corrosion is essentially excluded.
Entsprechend
der schematischen Darstellung gemäß 10 wird
die angesaugte feuchte und salzhaltige Außenluft AL im Luftaufbereitungsgerät 2 nur
teilweise beziehungsweise grob entsalzen und teilweise entfeuchtet,
die noch immer feuchte und salzhaltige Außenluft AL' einer optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 zugeführt und
von dieser als entfeuchtete und entsalzte Zuluft ZL über einen
Zuluftkanal 74 durch das Aggregatemodul 15 hindurch geführt, ohne
in Kontakt mit der Luft im Aggregatemodul 15 zu gelangen,
und oberhalb des Aggregatemoduls 15 an den darüber befindlichen
freien Innenraum 100 des oberen Teils des Turmes 10 abgegeben.According to the schematic representation according to 10 is the sucked moist and salty outdoor air AL in the air treatment unit 2 only partially or coarsely desalted and partially dehumidified, the still humid and salty outdoor air AL 'an optimal air treatment facility 5 supplied and from this as a dehumidified and desalinated supply air ZL via a supply air duct 74 through the aggregate module 15 passed, without in contact with the air in the aggregate module 15 to arrive, and above the aggregate module 15 to the free space above 100 of the upper part of the tower 10 issued.
Am
Ende des Zuluftkanals 74 kann optional ein Nachheizregister
oder Wärmetauscher 8 mit
Regelventil angeordnet werden, mit dem die Temperatur im oberen
Bereich des Turmes 10 und in der Gondel 11 geregelt
wird. Gespeist wird der Wärmetauscher 8 aus
der Abwärme
der Wärme
erzeugenden elektrischen und elektronischen Aggregate 16 im
Ag gregatemodul 15. Der Wärmetauscher 8 kann
alternativ bzw. optional auch direkt in oder an der optimierten Luftbehandlungseinrichtung 5 oder
auch an jeder anderen Stelle im Zuluftkanal 74 angeordnet
werden. Darüber
hinaus ist es möglich,
das Nachheizregister bzw. den Wärmetauscher 8 als
statisch wirkendes Element frei im Turm 10 aufzustellen,
wenn man auf die Einflussnahme bezüglich des Strömungsverhaltens
verzichten kann.At the end of the supply air duct 74 Optionally, a postheater or heat exchanger 8th be arranged with control valve, with which the temperature in the upper area of the tower 10 and in the gondola 11 is regulated. The heat exchanger is fed 8th from the waste heat of the heat generating electrical and electronic units 16 in the agregate module 15 , The heat exchanger 8th may alternatively or optionally also directly in or on the optimized air treatment device 5 or at any other point in the supply air duct 74 to be ordered. In addition, it is possible, the Nachheizregister or the heat exchanger 8th as static acting element free in the tower 10 set up when you're on can dispense with influencing the flow behavior.
Die
Wirkung und positiven Folgen des Wärmetauschers 8 bestehen
darin, dass zur Vermeidung von Kondensation innerhalb des Turmes 10 und
der Gondel 11 die Luft über
den Wärmetauscher 8 so weit
erwärmt
wird, d. h. eine Temperaturerhöhung
bewirkt wird, dass selbst durch den Kühleffekt der Turmwandungen
und ein Wiederabsinken der Temperatur im Turm 10 und der
Gondel 11 der Taupunkt nicht erreicht wird. Vorzugsweise
wird ein Sensor für
die Temperaturmessung und Regelung in der Gondel 11 vor
dem Luftaustritt infolge des erzeugten Überdrucks angeordnet.The effect and positive consequences of the heat exchanger 8th consist in that to avoid condensation within the tower 10 and the gondola 11 the air over the heat exchanger 8th is heated so far, ie a temperature increase is effected, that even by the cooling effect of the tower walls and a drop in temperature in the tower 10 and the gondola 11 the dew point is not reached. Preferably, a sensor for the temperature measurement and control in the nacelle 11 arranged in front of the air outlet due to the generated overpressure.
Diese
Wirkung wird aber nur in Verbindung mit einem im Außenluftstrom
AL angeordneten Verdampfer einer Entfeuchtungswärmepumpe erzielt, der zunächst bei
einer nur geringen Abkühlung
eine deutliche Entfeuchtung (Ausscheidung durch Kondensation) bewirkt,
so dass die Luft, die bei vollständiger
Wiederabkühlung
beim Durchströmen
des Turmes 10 durch die Abkühlung der Turmwandungen auf
den Temperaturwert der Außenluft
nicht auf die Feuchtekennlinie 100% zurückfällt, sondern bei gleich niedriger
Temperatur lediglich auf 80% relativer Feuchte abfallen kann.However, this effect is achieved only in conjunction with a arranged in the outside air flow AL evaporator a dehumidification heat pump, the first with a slight cooling causes a significant dehumidification (elimination by condensation), so that the air at full recooling when flowing through the tower 10 due to the cooling of the tower walls to the temperature value of the outside air does not fall back to the humidity characteristic 100%, but at the same low temperature can only drop to 80% relative humidity.
Infolge
der hermetisch getrennten Führung zweier
Luftströme
in der optimierten Luftbehandlungseinrichtung 5, von denen
der erste Strömungsweg
gemäß 11 von
der Lufteintrittsöffnung 14 über ein
Luftbehandlungsgerät
mit rekuperativem Wärmerückgewinnungssystem 51,
vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher,
alternativ aber auch ein Wärmerohr
oder eine Entfeuchtungswärmepumpe, geführt wird,
während
der in Wärme
tauschender Verbindung mit dem ersten Strömungsweg stehende zweite Strömungsweg
in einem geschlossenen Kreislauf durch das Aggregatemodul 15 führt und
die durch die Wärmeabgabe
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 aufgenommene
Wärmeenergie über das
Luftbehandlungsgerät
mit rekuperativem Wärmerückgewinnungssystem 51 an
den ersten Strömungsweg
abgibt, von dem unter Ausschluss des Aggregatemoduls 15 erwärmte, entfeuchtete
und entsalzte Luft mit Überdruck
an den Innenraum 100 des Turmes 10 und der Gondel 11 abgegeben
wird. Dadurch wird erreicht, dass die immer noch mit Salz kontaminierte
Außenluft
AL' nicht mehr frei
durch das Aggregate modul 15 strömt und damit die elektrischen
und elektronischen Aggregate 16 nicht mehr kontaminieren
kann.Due to the hermetically separated guidance of two air streams in the optimized air handling unit 5 , of which the first flow path according to 11 from the air inlet 14 via an air treatment unit with recuperative heat recovery system 51 , Preferably a plate heat exchanger, but alternatively also a heat pipe or a dehumidification heat pump is guided, during the heat-exchanging connection with the first flow path stationary second flow path in a closed circuit through the aggregate module 15 leads and by the heat emission of the electrical and electronic units 16 absorbed heat energy via the air treatment unit with recuperative heat recovery system 51 to the first flow path, of which excluding the aggregate module 15 heated, dehumidified and desalinated air with overpressure to the interior 100 of the tower 10 and the gondola 11 is delivered. This ensures that the still contaminated with salt outside air AL 'no longer free through the aggregates module 15 flows and thus the electrical and electronic units 16 can no longer contaminate.
Die
Luftbehandlungseinrichtung 5 bewirkt nicht nur eine Entfeuchtung
und Entsalzung der vom Luftaufbereitungsgerät 2 abgegebenen Außenluft AL', sondern übernimmt
auch die Entwärmung
des Aggregatemoduls 15 durch eine gezielte Luftabsaugung
aus den einzelnen Etagen beziehungsweise Plattformen des Aggregatemoduls 15 über Umluft-Abluftkanäle 76 sowie
eine gezielte Luftzufuhr über
Umluft-Zuluftkanäle 75 in
die einzelnen Etagen oder Plattformen des Aggregatemoduls 15.
Wird die Zuluft ZL(UL) der Umluft UL nicht den einzelnen Etagen
des Aggregatemoduls 15 zugeführt, sondern beispielsweise
in die untere Etage eingeblasen und in der oberen Etage abgezogen,
so ist eine entsprechende Luftführung
zwischen den Etagen des Aggregatemoduls 15 vorgesehen.The air treatment device 5 not only causes dehumidification and desalination of the air treatment unit 2 discharged outside air AL ', but also takes over the cooling of the unit module 15 through targeted air extraction from the individual floors or platforms of the aggregate module 15 via circulating air exhaust air ducts 76 and a targeted air supply via circulating air supply air ducts 75 into the individual floors or platforms of the aggregate module 15 , If the supply air ZL (UL) of the circulating air UL does not reach the individual levels of the unit module 15 fed, but blown example, in the lower floor and deducted in the upper floor, so is a corresponding air duct between the floors of the unit module 15 intended.
Bei
diesem Umluftprozess wird die Energie über den in der optimierten
Luftbehandlungseinrichtung 5 angeordnetem Plattenwärmetauscher 51 zwischen
dem Außenluftstrom 1 und
dem in den Luftführungskanälen 75, 76 geführten Umluftstrom
UL ausgetauscht. Der Außenluftstrom
AL' bzw. Zuluftstrom ZL
kühlt somit
auf indirektem Wege den Umluftstrom UL. Dabei gibt der Umluftstrom
UL die Wärme,
die aus der Oberflächen-Wärmeabgabe
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 entsteht,
an den Zuluftstrom ZL ab, so dass der erwärmte Zuluftstrom ZL'' gemäß 10 vorgeheizt
in den oberen Turm 10 und damit in die Gondel 11 gelangt.
Bei extrem niedrigen Temperaturen kann eine weitere Nachheizung durch
den optional angeordneten Wärmetauscher 8 erfolgen.In this recirculation process, the energy above that in the optimized air treatment device 5 arranged plate heat exchanger 51 between the outside airflow 1 and in the air ducts 75 . 76 guided circulating air flow UL exchanged. The outside air flow AL 'or supply air flow ZL thus indirectly cools the recirculating air flow UL. The recirculating air flow UL gives the heat resulting from the surface heat emission of the electrical and electronic units 16 arises, to the supply air flow ZL, so that the heated supply air flow ZL '' according to 10 preheated in the upper tower 10 and with it in the gondola 11 arrives. At extremely low temperatures, additional reheating can be achieved through the optional heat exchanger 8th respectively.
Aber
auch ohne die Anordnung von Luftführungskanälen 75, 76 zur
gezielten Führung
und Abgabe des Umluftstromes UL an die in den in einzelnen Ebenen
oder Etagen des Aggregatemoduls 15 angeordneten elektrischen
und elektronischen Aggregate 16 ergibt sich eine wesentliche
Verbesserung, weil der Umluftstrom UL, der durch den Plattenwärmetauscher 51 hermetisch
von dem im Zuluftkanal 74 geführten Zuluftstrom ZL getrennt
wird, keine Salzpartikel oder Aerosole enthält, zudem gekühlt wird
und die Oberflächenwärme der
elektrischen und elektronischen Aggregate 16 abführt. Die
Luftführungskanäle 75, 76 für den Umluftstrom
UL sind daher nicht zwingend anzuordnen, jedoch liegt es auf der
Hand, dass eine gezielte Zu- und Abluftführung des Umluftstromes UL
die effektivere Lösung
darstelltBut even without the arrangement of air ducts 75 . 76 for the targeted guidance and delivery of the recirculating air flow UL to the in the individual levels or floors of the unit module 15 arranged electrical and electronic units 16 results in a significant improvement, because the recirculating air flow UL, passing through the plate heat exchanger 51 hermetically from that in the supply air duct 74 led supply air flow ZL is separated, contains no salt particles or aerosols, is also cooled and the surface heat of the electrical and electronic units 16 dissipates. The air ducts 75 . 76 for the circulating air flow UL are therefore not mandatory to arrange, but it is obvious that a targeted supply and exhaust air of the circulating air flow UL is the more effective solution
Der
Plattenwärmetauscher 51 in
der optimierten Luftbehandlungseinrichtung 5 trennt den
Außenluftstrom
AL' bzw. Zuluftstrom
ZL hermetisch vom Umluftstrom UL und stellt damit sicher, dass eine freie
Durchströmung
durch das Aggregatemodul 15 und damit eine Kontamination
durch salzhaltige, feuchte Außenluft
AL' nicht stattfinden
kann. Das Aggregatemodul 15 befindet sich dadurch sozusagen
in einer salzfreien Zone des Turmkörpers.The plate heat exchanger 51 in the optimized air treatment facility 5 separates the outside air flow AL 'and supply air flow ZL hermetically from the recirculation air flow UL and thus ensures that a free flow through the unit module 15 and so that contamination by saline, moist outside air AL 'can not take place. The aggregate module 15 As a result, it is located in a salt-free zone of the tower body.
Alternativ
kann das Aggregatemodul 15 auch unterhalb der Lufteintrittsöffnung 14 für die Außenluft AL
angeordnet werden, so dass die optimierte Luftbehandlungseinrichtung 5 die
erwärmte
und entsalzte Luft unmittelbar an den oberen, freien Teil des Turmes 10 abgibt,
während
der Umluftstrom UL in das unterhalb der optimierten Luftbehandlungseinrichtung 5 angeordneten
Aggregatemodul 15 abgegeben wird, wo der Umluftstrom UL
die von den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 abgegebene
Wärme aufnimmt
und diese über
den Plattenwärmetauscher 51 in
den hermetisch abgetrennten Zuluftstrom ZL und damit in den gegebenenfalls über das
Nachheizregister oder den Wärmetauscher 8 erwärmten Zuluftstrom
ZL'' in das Innere des
Turmes 10 einspeist.Alternatively, the aggregate module 15 also below the air inlet opening 14 be arranged for the outside air AL, so that the optimized air treatment facility 5 the heated and desalinated air directly to the upper, free part of the tower 10 while the recirculating air flow UL into the below the optimized air treatment device 5 arranged aggregate module 15 is discharged, where the circulating air flow UL from the electrical and electronic units 16 heat dissipated and this over the plate heat exchanger 51 in the hermetically separated supply air flow ZL and thus in the optionally on the Nachheizregister or the heat exchanger 8th heated supply air flow ZL '' in the interior of the tower 10 feeds.
Die
optimierte Luftbehandlungseinrichtung 5 muss nicht notwendigerweise
im Bereich des Aggregatemoduls 15 angeordnet werden, sondern
kann an jedem anderen Platz angeordnet werden, insbesondere, weil
durch Luftführungskanäle eine
gezielte Lufteinbringung in das Aggregatemodul 15 und Luftabsaugung
aus dem Aggregatemodul 15 erzeugt werden kann.The optimized air treatment device 5 does not necessarily have to be in the area of the aggregate module 15 can be arranged, but can be arranged at any other place, in particular, because through air ducts targeted air introduction into the aggregate module 15 and air extraction from the unit module 15 can be generated.
Auch
muss der in 10 eingetragene Zuluftkanal 74 nicht
notwendigerweise am oberen Deck des Aggregatemoduls 15 enden,
sondern kann auch darüber
hinaus in das Innere des Turmes 10 verlängert werden.Also, the in 10 registered supply air duct 74 not necessarily on the upper deck of the aggregate module 15 but can also go beyond that to the inside of the tower 10 be extended.
Die
in 11 als Luftführungs-
und Anlagenschema und in 12 in
einem Längsschnitt
durch ein entsprechendes Klimagerät dargestellte Luftbehandlungseinrichtung 5 zeigt
ein Gehäuse 50 mit
einer Außenluftöffnung für angesaugte
Außenluft
AL, eine Zuluft/Überdrucköffnung zur
Abgabe des erwärmten
Zuluftstromes ZL an den Teil des Turmes 10, der oberhalb
bzw. außerhalb
des Aggregatemoduls 15 liegt, sowie einen Abluft/Rückluftkanal
bzw. -kanäle 76 und
einen Umluft/Zuluftkanal bzw. -kanäle 75, über die
die Umluft in und aus dem Aggregatemodul 15 geführt wird.
In dem Gehäuse 50 der
Luftbehandlungseinrichtung 5 ist ein Plattenwärmetauscher 51 mit
hermetisch getrennten, in Wärme
tauschender Verbindung stehenden Strömungswegen angeordnet, von
denen der erste Strömungsweg
die aus der Umgebung des Turmes 10 über die Luftein trittsöffnung 14 angesaugte
Außenluft
AL über
einen Verdampfer bzw. Kühler 53,
den Plattenwärmetauscher 51,
einen Kondensator bzw. ein Reheat-Register 55 und die Zuluft/Überdrucköffnung und
den Zuluftkanal 74 zum oberen Teil des Turmes 10 führt, während der in
Wärme tauschender
Verbindung mit dem ersten Strömungsweg
stehende zweite Strömungsweg,
der durch einen Umluftventilator 56 erzeugt wird, in einem
geschlossenen Kreislauf vom Aggregatemodul 15 über den
Abluft/Rückluftkanal 76,
den Plattenwärmetauscher 51 und
den Umluft/Zuluftkanal 75 ins Aggregatemodul 15 geführt wird
und die durch die Wärmeabgabe
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 aufgenommene
Wärmeenergie über den Plattenwärmetauscher 51 an
den ersten Strömungsweg
abgibt. Der erste Strömungsweg
führt über den Zuluftkanal 74 unter
Ausschluss des Aggregatemoduls 15 die erwärmte Zuluft
ZL mit Überdruck
an den Innenraum des Turmes 10 und der Gondel 11 ab.In the 11 as an airflow and system diagram and in 12 in a longitudinal section through a corresponding air conditioner illustrated air treatment device 5 shows a housing 50 with an outside air opening for intake outside air AL, a supply air / overpressure opening for discharging the heated supply air flow ZL to the part of the tower 10 , the above or outside of the aggregate module 15 is located, as well as an exhaust / return air duct or channels 76 and a circulating air / supply air duct or channels 75 , via which the circulating air in and out of the aggregate module 15 to be led. In the case 50 the air treatment device 5 is a plate heat exchanger 51 arranged with hermetically separated, in heat-exchanging connection flow paths, of which the first flow path from the environment of the tower 10 over the air inlet opening 14 sucked outside air AL via an evaporator or cooler 53 , the plate heat exchanger 51 , a capacitor or a reheat register 55 and the supply air / overpressure opening and the supply air duct 74 to the upper part of the tower 10 leads, during the heat-exchanging connection with the first flow path stationary second flow path through a circulating air fan 56 is generated, in a closed circuit from the aggregate module 15 via the exhaust air / return air duct 76 , the plate heat exchanger 51 and the circulating air / supply air duct 75 into the aggregate module 15 is guided and by the heat emission of the electrical and electronic units 16 absorbed heat energy through the plate heat exchanger 51 emits to the first flow path. The first flow path leads through the supply air duct 74 excluding the aggregate module 15 the heated supply air ZL with overpressure to the interior of the tower 10 and the gondola 11 from.
Um
die Anzahl der Platten des Plattenwärmetauschers 51 einzustellen,
die im Außenluft-Zuluftstrom zum Energieaustausch
genutzt oder am Energieaustausch vorbeigeführt werden sollen, weist der
Plattenwärmetauscher 51 am
Eintritt der heruntergekühlten
Außenluft
AL' Bypassklappen 52 auf, über deren
Verstellung somit Einfluss auf den Energieaustausch und damit auf
das Temperatur- und/oder Feuchteverhalten der Luftbehandlungseinrichtung 5 genommen
werden kann. Damit können die
Bypassklappen 52 des Plattenwärmetauschers 51 in
eine Temperatur- und Feuchteregelung des optimierten Luftbehandlungssystems 6 einbezogen werden.To the number of plates of the plate heat exchanger 51 set to be used in the fresh air supply air flow for energy exchange or to be passed to the energy exchange, the plate heat exchanger 51 at the entrance of the cooled outside air AL 'bypass flaps 52 on their adjustment thus influence on the energy exchange and thus on the temperature and / or humidity behavior of the air treatment device 5 can be taken. This allows the bypass valves 52 of the plate heat exchanger 51 in a temperature and humidity control of the optimized air treatment system 6 be included.
In
den 11 und 12 nicht
dargestellt ist der Außenluftventilator 25 entsprechend
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Dieser kann
auf der Druckseite des optimierten Luftbehandlungssystems 6 angeordnet
werden, wenn er beispielsweise Teil des Luftbehandlungsgeräts 2 bzw. 2' oder 2'' ist und die optimale Luftbehandlungseinrichtung 5 nachgerüstet wird.
Vorteile bietet jedoch die Anordnung des Außenluftventilators 25 auf
der Saugseite, d. h. in Strömungsrichtung
der Außenluft
AL zur Zuluft ZL hinter der Luftbehandlungseinrichtung 5,
da er sich hier in trockener, salzfreier Luft befindet, wodurch
die Gefahr einer Korrosion erheblich reduziert wird und nur geringe
Ansprüche
an die Materialgüte des
Außenluftventilators 25 zu
stellen sind. Darüber hinaus
ermöglicht
die Anordnung des Außenluftventilators 25 auf
der Saugseite Platzierungen des Außenluftventilators 25,
die vom Aggregatemodul 15 über sämtliche Zwischendecks des Turmes 10 bis
hin zur Gondel 11 als Aufstellungsort möglich und geeignet sind.In the 11 and 12 not shown is the outside air fan 25 according to the embodiments described above. This can be on the pressure side of the optimized air treatment system 6 be arranged when, for example, part of the air treatment device 2 respectively. 2 ' or 2 '' is and the optimal air treatment device 5 is retrofitted. Advantages, however, provides the arrangement of the outside air fan 25 on the suction side, ie in the flow direction of the outside air AL to the supply air ZL behind the air treatment device 5 because it is here in dry, salt-free air, whereby the risk of corrosion is significantly reduced and only low demands on the material quality of the outdoor fan 25 are to be made. In addition, the arrangement of the outside air fan allows 25 on the suction side placements of the outside air fan 25 from the aggregate module 15 over all the decks of the tower 10 to the gondola 11 as a site possible and suitable.
Da
die Offshore Wind-Energieanlage extremen Witterungseinflüssen mit
allen Temperatureinflüssen
und Windbewegungen permanent ausgesetzt ist, kann es auf der Innenseite
der Turmwandungen zu Kondensationserscheinungen kommen, insbesondere
dann, wenn die Temperatur und Feuchteverhältnisse der Zuluft ZL in der
Nähe des sogenannten
Taupunktes liegen. Solche Verhältnisse treten
beispielsweise dann auf, wenn auf der Nordseite ein eisiger Wind
den Turm 10 anströmt
und der Turm 10 auf der Südseite durch Sonnenstrahlung
erwärmt
wird. Um die Kondensationsgefahr innerhalb des gesamten Turmes 10 auszuschließen oder
zumindest zu reduzieren, weist die Luftbehandlungseinrichtung 5 die
aus dem Verdampfer bzw. Kühler 53 und
dem Kondensator bzw. Reheat-Register 55 und einem Kompressor 54 gebildete
Entfeuchtungswärmepumpe
auf, die so ausgelegt ist, dass eine Entfeuchtung um 1 g/kg Luft
oder mehr erreicht wird. Anschließend erhöht sich die Temperatur der
Außenluft AL' nach dem Durchtreten
des Plattenwärmetauschers 51 auf
eine entsprechend höhere
Temperatur die in einem günstigen
Bereich relativer Luftfeuchte, d. h. möglichst weit entfernt vom Taupunkt
liegt.Since the offshore wind energy plant is permanently exposed to extreme weather influences with all temperature influences and wind movements, condensation phenomena can occur on the inside of the tower walls, in particular if the temperature and humidity conditions of the supply air ZL are in the vicinity of the so-called dew point. Such conditions occur, for example, when on the north side of an icy wind the tower 10 flows and the tower 10 on the south side is heated by solar radiation. To reduce the risk of condensation within the entire tower 10 exclude or at least reduce, the air treatment device 5 from the evaporator or cooler 53 and the capacitor or reheat register 55 and a compressor 54 formed dehumidifying heat This pump is designed to achieve dehumidification of 1 g / kg air or more. Subsequently, the temperature of the outside air AL 'increases after passing through the plate heat exchanger 51 to a correspondingly higher temperature in a favorable range of relative humidity, ie as far as possible from the dew point.
Eine
Entfeuchtung von 1 g/kg bewirkt bereits, dass bei Wiederabkühlung der
in den Innenraum des Turmes 10 geblasenen Zuluft ZL auf
dem Weg bis zur Austrittsöffnung 13 in
der Gondel 11 auf den Wert der Außenlufttemperatur die Taupunktlinie,
d. h. die Linie 100% Luftfeuchtigkeit im Mollier-h,x-Diagramm, nicht erreicht
wird, so dass keine Kondensationsgefahr im Innern des Turmes 10 und
der Gondel 11 besteht. Eine höhere Entfeuchtung als 1 g/kg,
beispielsweise durch Anordnung einer zusätzlichen elektrischen Heizeinrichtung,
bewirkt, dass der Abstand von der Taupunktlinie im Mollier-h,x-Diagramm weiter erhöht wird,
dafür aber
zusätzliche
Energiekosten verursacht.A dehumidification of 1 g / kg already causes, with re-cooling the into the interior of the tower 10 blown supply air ZL on the way to the outlet opening 13 in the gondola 11 on the value of the outside air temperature the dew point line, ie the line 100% humidity in Mollier-h, x-diagram, is not reached, so that no condensation inside the tower 10 and the gondola 11 consists. Higher dehumidification than 1 g / kg, for example by arranging an additional electric heater, causes the distance from the dew point line in the Mollier-h, x-diagram is further increased, but causes additional energy costs.
Gemäß 11 wird
daher die Außenluft
unmittelbar nach dem Austritt aus dem Plattenwärmetauscher 51 mit
der Energie aus dem Entfeuchtungsprozess über den Kondensator bzw. das
Reheat-Register 55 zusätzlich
erwärmt,
was wiederum einen noch günstigeren,
nämlich
einen niedrigeren Wert in der relativen Feuchte bewirkt. Dem in 19 dargestellten
Mollier-h,x-Diagramm ist zu entnehmen, dass die Luft, die den Turm 10 und
die Gondel 11 durchströmt
und über
die Turmwandungen wieder abgekühlt
wird, selbst bei einem einhundertprozentigen Kühleffekt den durch diesen Prozess
erreichten niedrigen Taupunkt nicht unterschreiten kann. Allenfalls kann
der sich abkühlende
Luftstrom aufeine relative Feuchte von maximal 80% ansteigen.According to 11 Therefore, the outside air immediately after the exit from the plate heat exchanger 51 with the energy from the dehumidification process via the capacitor or the reheat register 55 additionally heated, which in turn causes an even more favorable, namely a lower value in the relative humidity. The in 19 illustrated Mollier-h, x-diagram shows that the air, the tower 10 and the gondola 11 is flowed through and cooled again on the tower walls, even with a one hundred percent cooling effect can not fall below the achieved by this process low dew point. At best, the cooling air flow can rise to a relative humidity of 80% at most.
Da
Witterungseinflüsse
die Eingangspunkte in der Weise herstellen können, dass der Umluftstrom
UL innerhalb des Plattenwärmetauschers 51 den
Taupunkt erreicht und Kondensat abscheidet, tritt ein positiver
Nebeneffekt auf. Immer dann, wenn der Umluftstrom UL den Taupunkt
nicht erreicht und der Außenluftstrom
AL' eine geringere
absolute Feuchte gegenüber
dem Umluftstrom UL aufweist, bewirkt der Partialdruck eine Reduzierung
des Feuchtegehaltes im Umluftstrom UL und damit eine Trocknung im
Aggregatemodul 15 des Turmes 10. Das bedeutet,
dass der Partialdruck eine günstige Strömung immer
zum Bereich des niedrigeren Druckes, also vom Aggregatemodul 15 zum
Turm 10 bewirkt.Since weathering factors can produce the entry points in such a way that the circulating air flow UL within the plate heat exchanger 51 reaches the dew point and separates condensate, a positive side effect occurs. Whenever the circulating air flow UL does not reach the dew point and the outside air flow AL 'has a lower absolute humidity than the circulating air flow UL, the partial pressure causes a reduction of the moisture content in the circulating air flow UL and thus a drying in the aggregate module 15 of the tower 10 , This means that the partial pressure always a favorable flow to the area of lower pressure, ie from the aggregate module 15 to the tower 10 causes.
Die
Anordnung des Verdampfers 53 und Kondensators 55 ist
nicht zwingend am Lufteintritt oder Luftaustritt des Plattenwärmetauschers 51 erforderlich,
sondern kann auch irgendwo innerhalb des Kanalsystems des in den
Turm 10 eingeblasenen Zuluftstromes ZL, d. h., innerhalb
des Zuluftkanals 74 vorgesehen werden.The arrangement of the evaporator 53 and capacitor 55 is not mandatory at the air inlet or outlet of the plate heat exchanger 51 required, but can also be somewhere within the channel system of the tower 10 blown supply air flow ZL, ie, within the supply air duct 74 be provided.
Wird
der Kondensator 55 nicht in Strömungsrichtung nach dem Plattenwärmetauscher 51 angeordnet,
sondern beispielsweise unmittelbar nach dem Verdampfer 53,
so ergibt sich der Entfeuchtungszweck, d. h., die Feuchtereduzierung
in gleicher Weise. Jedoch würde
die sofortige Nachheizung (Reheat) den Abkühleffekt des Umluftstromes
UL reduzieren, was technisch nachteilig wäre, die Funktionsfähigkeit
der Entfeuchtungswärmepumpe
aber nicht beeinträchtigen
würde.Will the capacitor 55 not in the flow direction after the plate heat exchanger 51 arranged, but for example immediately after the evaporator 53 , so the dehumidification, ie, the moisture reduction results in the same way. However, the immediate reheating (Reheat) would reduce the cooling effect of the circulating air flow UL, which would be technically disadvantageous, but would not affect the functioning of the dehumidification heat pump.
Die
zuvor anhand der 5 bis 9 beschriebene
verbesserte Luftbehandlungseinrichtung 4 stellt bezüglich der
Funktionen Entfeuchten, Nachheizen, Entsalzen, Vermeidung der Kondensation
in der gesamten Wind-Energieanlage, Reduzierung der Korrosion und
Notbeheizung bei Anlagenstillstand durch das Entfeuchtungswärmepumpensystem
bereits eine wesentliche Verbesserung der konventionellen Entfeuchtung
und Entsalzung mittels des Luftaufbereitungsgerätes oder Luftentsalzungsgerätes 2 dar,
ohne dass für
die verbesserte Luftbehandlungseinrichtung 4 hohe Investitionskosten
zu Buche schlagen. Insbesondere wurde bei der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 gegenüber dem
vorstehend anhand der 10 und 11 beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
sowie der nachfolgend anhand der 12 bis 29 beschriebenen weiteren
Ausführungsbeispiele
eines optimalen Luftbehandlungssystemen 6 mit optimaler
Luftbehandlungseinrichtung 5 auf Luftführungskanäle 75, 76 im Aggregatemodul 15 sowie
auf ein Luftbehandlungsgerät
mit Wärmerückgewinnungssystem
(Plattenwärmetauscher) 51 verzichtet, so
dass bei dem verbesserten Luftbehandlungssystem 4 keine
gezielte Luftführung über Luftführungskanäle 75, 76 im
Aggregatemodul 15 und damit keine gezielte Entwärmung sowie
in Verbindung mit dem Fortfall des Luftbehandlungsgerätes mit
Wärmerückgewinnungssystem 51 keine
hermetische Trennung zwischen dem Umluftstrom im Aggregatemodul 15 und
dem Außenluft-
Zuluftstrom gegeben ist. Beim verbesserten Luftbehandlungssystem 4 bilden
das Aggregatemodul 15 und der Innenraum des Turmes 10 sowie
der Gondel 11 eine Einheit bezüglich des Luftraumes.The previously based on the 5 to 9 described improved air treatment device 4 With regard to the functions of dehumidifying, reheating, desalting, avoiding condensation in the entire wind power plant, reducing corrosion and emergency heating during system downtime by the dehumidification heat pump system already represents a significant improvement of conventional dehumidification and desalination by means of the air treatment unit or desalination unit 2 without providing for the improved air handling equipment 4 high investment costs to book. In particular, the improved air handling equipment has been used 4 compared to the above with reference to the 10 and 11 described first embodiment and the following with reference to the 12 to 29 described further embodiments of an optimal air treatment systems 6 with optimal air treatment device 5 on air ducts 75 . 76 in the aggregate module 15 and to an air treatment unit with heat recovery system (plate heat exchanger) 51 dispensed so that in the improved air treatment system 4 no targeted air routing via air ducts 75 . 76 in the aggregate module 15 and thus no targeted cooling as well as in connection with the elimination of the air treatment unit with heat recovery system 51 no hermetic separation between the circulating air flow in the unit module 15 and the outside air supply air flow is given. In the improved air treatment system 4 form the aggregate module 15 and the interior of the tower 10 as well as the gondola 11 a unit in terms of airspace.
Gleichwohl
können
die in den 10 bis 29 beschriebenen
optimalen Luftbehandlungssystemen 6 angeordneten Elemente
und Komponenten zur Luftführung
und Dynamik im Turm 10 wie die Anordnung von Düsen, Heizeinrichtungen,
weiteren Ventilatoren zur erneuten Erzeugung eines Treibstrahls
und dergleichen auch in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen
verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 eingesetzt werden.Nevertheless, those in the 10 to 29 described optimal air treatment systems 6 arranged elements and components for air flow and dynamics in the tower 10 such as the arrangement of nozzles, heaters, other fans for re-generating a propulsion jet, and the like, also in conjunction with the above-described improved air handling equipment 4 be used.
Auch
findet eine Entwärmung
der Wärme
abgebenden elektrischen und elektronischen Aggregate 16 im
Aggregatemodul 15 bei freier Durchströmung der Zuluft ZL auch ohne
Luftführungskanäle statt.
Sie erfolgt unter Verzicht auf Luftführungskanäle nur mit geringerer Effizient
als eine gezielte Entwärmung
unter Einsatz von Luftführungskanälen.There is also a cooling of the heat giving electrical and electronic units 16 in the aggregate module 15 with free flow of supply air ZL without air ducts instead. It is done waiving air ducts only with lower efficiency than a targeted cooling using air ducts.
Durch
die Anordnung des Plattenwärmetauschers 51 in
der optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 wird eine hermetische
Trennung des Außenluft-Zuluftstromes,
der von der Lufteintrittsöffnung 14 durch
den Zuluftkanal 74 vom Aggregatemodul 15 abgeschottet
durch den Innenraum 100 des Turmes 10 und der
Gondel 11 zur Luftaustrittsöffnung 13 geführt wird,
vom Umluftstrom gewährleistet,
der gezielt über
die Luftführungskanäle 75, 76 in
die einzelnen Etagen des Aggregatemoduls 15 geführt wird
und die von den Wärme
abgebenden elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 abgegebene
Wärme abtransportiert.
Dadurch kann keine Restfeuchte und kein Restsalzgehalt in das Aggregatemodul 15 eindringen.By the arrangement of the plate heat exchanger 51 in the optimal air treatment facility 5 is a hermetic separation of the outside air supply air flow, that of the air inlet opening 14 through the supply air duct 74 from the aggregate module 15 isolated by the interior 100 of the tower 10 and the gondola 11 to the air outlet opening 13 is guided, guaranteed by the recirculation flow, the targeted on the air ducts 75 . 76 into the individual floors of the aggregate module 15 is guided and the heat-emitting electrical and electronic units 16 discharged heat dissipated. As a result, no residual moisture and no residual salt content in the aggregate module 15 penetration.
Die
Luftführungskanäle 75, 76 bewirken
zudem eine gezielte Luftführung
und gezielte Entwärmung,
so dass die Wärme
abgebenden elektrischen und elektronischen Aggregate 16 unabhängig von
ihrem Standort wirksam gekühlt
werden. Die am Plattenwärmetauscher 51 vorgesehene
Bypassklappe 52 ermöglicht
es zudem, den Energieaustausch zur Temperatur- und/oder Feuchteregelung
variabel zu steuern. Während
der Außen-Zuluftstrom über den Außenluftventilator 25 gefördert wird,
erzeugt der unabhängige
Um luftventilator 56 den Umluftstrom, wobei der drehzahlregelbare
Umluftventilator 56 variable Volumenströme des Umluftstroms erzeugt,
damit auch über
diesen Weg der Wärmeübergang
im Plattenwärmetauscher 51 und
damit die Temperatur und/oder Feuchte gesteuert beziehungsweise
geregelt werden kann.The air ducts 75 . 76 In addition, a targeted air flow and targeted cooling, so that the heat-emitting electrical and electronic units 16 be effectively cooled regardless of their location. The at the plate heat exchanger 51 provided bypass flap 52 It also makes it possible to variably control the energy exchange for temperature and / or humidity control. While the outside supply air flow through the outside air fan 25 is promoted, generates the independent air circulation fan 56 the circulating air flow, wherein the variable speed circulating air fan 56 generates variable volume flows of the recirculating air flow, thus also the heat transfer in the plate heat exchanger via this path 51 and thus the temperature and / or humidity can be controlled or regulated.
13 zeigt
eine Variante der Ausgestaltung der optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 mit
einem in der Abluft/Rückluftleitung 76 der
Umluft UL angeordneten Reheat-Register 62 in Form eines Kondensators,
auf den bei Heizbedarf im Aggregatemodul 15, beispielsweise
in den Wintermonaten bei niedrigen beziehungsweise zu geringen Temperaturen
und/oder Notbetrieb bei Stillstand der Offshore Wind-Energieanlage,
vom Kondensator 55 umgeschaltet wird, so dass die aus dem
Verdampfer bzw. Kühler 53,
Kondensator bzw. Reheat-Register 55 und Kompressor 54 gebildete
Entfeuchtungswärmepumpe
im Außenluft-Zuluftstrom
AL/ZL die an das Aggregatemodul 15 abgegebene Zuluft ZL(UL)
der Umluft UL des zweiten Strömungsweges
erwärmt. Die
Energie für
diesen Heizbetrieb wird dabei von anderen der im Verbund betriebenen
Offshore Wind-Energieanlagen
geliefert. 13 shows a variant of the configuration of the optimal air treatment device 5 with one in the exhaust / return air line 76 the circulating UL arranged Reheat register 62 in the form of a condenser, on the heating demand in the aggregate module 15 , For example, in the winter months at low or too low temperatures and / or emergency operation at standstill of the offshore wind energy plant, from the condenser 55 is switched so that the from the evaporator or cooler 53 , Condenser or reheat register 55 and compressor 54 dehumidification heat pump in the outdoor air supply air flow AL / ZL to the unit module 15 discharged supply air ZL (UL) of the circulating air UL of the second flow path heated. The energy for this heating operation is supplied by other offshore wind power plants operated in the network.
Bekanntlich
befindet sich Salz bei Luftfeuchtigkeiten > 70% im flüssigen Aggregatzustand. Bei Feuchtegraden
von 40 bis 70% ergibt sich eine Mischform. Bei relativen Feuchten
kleiner als 40% ist Salz in gebundenen Partikeln (sozusagen als
Staub) vorzufinden. In den kalten Wintermonaten können Witterungszustände auftreten,
die aufgrund niedriger Temperaturen, insbesondere (aber auch durch
die Aufheizung der Luft) Feuchtewerte erreichen, die unter 40% liegen.
Um zu verhindern, dass in Folge von Undichtigkeiten oder anderen
Umständen
ungereinigte Luft beziehungsweise Luft mit einem unzulässig hohen
Salzgehalt in das Aggregatemodul 15 eindringt, kann eine
Ausführungsform
der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 14 eingesetzt
werden, in der neben dem Plattenwärmetauscher 51, der
aus dem Verdampfer/Kühler 53,
Kompressor 54 und Kondensator/Reheat-Register 55 zusammengesetzten Entfeuchtungswärmepumpe,
dem Hochleistungsfilter 57 und dem Umluftventilator 56 eine
weiterer Hochleistungsfilter 61 im Umluftstrom UL eingesetzt wird,
mit dem Salzpartikel, die in der ersten Behandlungsstufe nicht restlos
beseitigt werden konnten, zusätzlich
abgeschieden werden.As is known, salt is in humidities> 70% in the liquid state. At moisture levels of 40 to 70% results in a mixed form. At relative humidities less than 40%, salt is found in bound particles (as dust, so to speak). In the cold winter months weather conditions can occur, which reach due to low temperatures, in particular (but also by the heating of the air) humidity values, which are below 40%. In order to prevent uncleaned air or air with an inadmissibly high salt content in the aggregate module as a result of leaks or other circumstances 15 penetrates, an embodiment of the air treatment device according to 14 be used, in addition to the plate heat exchanger 51 that is from the evaporator / cooler 53 , Compressor 54 and capacitor / rehab register 55 composite dehumidification heat pump, the high-efficiency filter 57 and the recirculation fan 56 another high performance filter 61 is used in the circulating air flow UL, with the salt particles, which could not be completely eliminated in the first treatment stage, additionally deposited.
15 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
durch das Gehäuse 50 der
in 14 als Luftführungs-
und Anlagenschema dargestellten Luftbehandlungseinrichtung 5. 15 shows a schematic longitudinal section through the housing 50 the in 14 Air treatment device shown as air guide and system scheme 5 ,
Um
den Luftwiderstand, der durch die Anordnung des Hochleistungsfilters 61 im
Umluftstrom UL bedingt ist, in der Luftbehandlungseinrichtung 6 und damit
den Energieverbrauch der Luftbehandlungseinrichtung 5 abzusenken,
wird das Hochleistungfilter 61 in der Ausführungsform
der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 16 in
einem Bypass 60 zur wahlweisen Zu- oder Abschaltung beispielsweise
in Abhängigkeit
von der Luftfeuchtigkeit angeordnet. Der Bypass 60 weist
zwei Jalousieklappen 602, 603 auf, die in Abhängigkeit
von einer Feuchtemessung den Anteil des Umluftstromes UL festlegen,
der über den
Bypasskanal 601 und damit durch das Hochleistungsfilter 61 geleitet
wird.To the air resistance caused by the arrangement of the high-performance filter 61 in the circulating air flow UL conditionally, in the air treatment device 6 and thus the energy consumption of the air treatment device 5 lower, the high-performance filter 61 in the embodiment of the air treatment device according to 16 in a bypass 60 arranged for selective connection or disconnection, for example, depending on the humidity. The bypass 60 has two louvers 602 . 603 depending on a moisture measurement, the proportion of the circulating air flow UL set via the bypass channel 601 and with the high-performance filter 61 is directed.
Ein
gleichartiger Bypass kann auch im Strömungsweg des Außenluft-Zuluftstromes
in Strömungsrichtung
hinter den Plattenwärmetauscher 51 in
Verbindung mit dem Hochleistungsfilter 57 vorgesehen werden.A similar bypass can also in the flow path of the outside air supply air flow in the flow direction behind the plate heat exchanger 51 in conjunction with the high-performance filter 57 be provided.
Die
in 17 in einem Luftführungs- und Anlagenschema dargestellte
Ausführungsform
einer optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 unterscheidet sich
von der Luftbehandlungseinrichtung 5 gemäß 14 dahingehend,
dass die Entfeuchtungswärmepumpe
zwei Kondensatoren beziehungsweise Reheat-Register 55 und 59 aufweist,
von denen ein erster Kondensator 55 in Strömungsrichtung
des Außenluft-Zuluftstromes
vor dem Plattenwärmetauscher 51 und
der zweite Kondensator 59 in Strömungsrichtung des Außenluft-Zuluftstromes
nach dem Plattenwärmetauscher 51 angeordnet
ist. Durch Umschaltung vom ersten Kondensator 55 auf den
zweiten Kondensator 59 oder durch stufenweise Zuschaltung
des zweiten Kondensators 59 zum ersten Kondensator 55 kann
der Zuluftstrom ZL nach dem Plattenwärmetauscher 51 weiter
aufgeheizt werden.In the 17 Embodiment of an optimal air treatment device shown in an air guide and system scheme 5 differs from the air treatment device 5 according to 14 in that the dehumidification heat pump has two capacitors or reheat registers 55 and 59 comprising, of which a first capacitor 55 in the flow direction of the outside air supply air flow in front of the plate heat exchanger 51 and the second capacitor 59 in the flow direction of the outside air supply air flow to the plate heat exchanger 51 is arranged. By switching from the first capacitor 55 on the second capacitor 59 or by stepwise connection of the second capacitor 59 to the first capacitor 55 the supply air flow ZL after the plate heat exchanger 51 be heated further.
Diese
wechselseitige Schaltung der Kondensatoren 55, 59 hat
den Vorteil, dass den unterschiedlichen Anforderungen zwischen Sommer-
und Winterbetrieb besser entsprochen werden kann. Da der Wirkungsgrad
des Plattenwärmetauschers 51 beziehungsweise
dessen Wärmeübertragung
von der Temperaturdifferenz bestimmt wird, wird der erste Kondensator 55 vorzugsweise
im Winter genutzt, während
der zweite Kondensator 63 vorzugsweise im Sommer genutzt
wird. In Abhängigkeit
von den jeweiligen Anforderungen können auch beide Kondensatoren 55, 59 im
Teillastbetrieb gefahren werden, wobei beide Kondensatoren 55 und 59 im
wechselseitigen Betrieb oder mit variablen Teillasten automatisch
geregelt werden.This mutual circuit of the capacitors 55 . 59 has the advantage that the different requirements between summer and winter operation can be better met. As the efficiency of the plate heat exchanger 51 or whose heat transfer is determined by the temperature difference, the first capacitor 55 preferably used in winter, while the second capacitor 63 preferably used in the summer. Depending on the requirements, both capacitors can be used 55 . 59 be operated in partial load operation, with both capacitors 55 and 59 be controlled automatically in reciprocal mode or with variable part loads.
Eine
weitere Möglichkeit
zur Temperatursteuerung besteht darin, den Umluftventilator 56 mit einem
geregelten Antrieb zu versehen, so dass dieser stufenlos variable
Luftmengen fördern
kann. Eine Reduzierung der Luftmenge des Umluftstromes UL hat beispielsweise
zur Folge, dass weniger Energie durch den Plattenwärmetauscher 51 auf
den Außenluft-Zuluftstrom übertragen
wird. Damit weist die Luftbehandlungseinrichtung 5 neben
den Bypassklappen 52 am Plattenwärmetauscher 51 und
den wechselseitig regelbaren Kondensatoren 55, 59 eine
weitere Einflussgröße zur Temperatur-
und Feuchteregelung auf.Another possibility for temperature control is the circulating air fan 56 provided with a regulated drive, so that it can promote infinitely variable air volumes. A reduction of the air volume of the circulating air flow UL has the consequence, for example, that less energy through the plate heat exchanger 51 is transferred to the outside air supply air. This indicates the air treatment device 5 next to the bypass flaps 52 at the plate heat exchanger 51 and the mutually adjustable capacitors 55 . 59 another influencing factor for temperature and humidity control.
Die
Luftbehandlungseinrichtung gemäß 18 weist
sowohl im Außenluft-Zuluftstrom
ein Entfeuchtungswärmepumpensystem
aus einem Verdampfer bzw. Kühler 53,
Kondensator bzw. Reheat-Register 55 und Kompressor 54 als
auch im Umluftstrom ein Entfeuchtungswärmepumpensystem aus einem Verdampfer
bzw. Kühler 62,
Kondensator bzw. Reheat-Register 64 und Kompressor 63 auf, das
im Abluftkanal 76 der Umluft UL in Strömungsrichtung vor dem Hochleistungsfilter 61 angeordnet ist.
Dadurch ergibt sich die Möglichkeit,
im Umluftstrom UL befindliche Salzpartikel und Aerosole zu eliminieren,
die gegebenenfalls durch Undichtigkeiten, während Montagen oder dergleichen
in das Aggregatemodul 15 gelangen.The air treatment device according to 18 has a dehumidification heat pump system from an evaporator or cooler both in the outside air supply air 53 , Condenser or reheat register 55 and compressor 54 as well as in the circulating air stream a dehumidification heat pump system from an evaporator or cooler 62 , Condenser or reheat register 64 and compressor 63 on, in the exhaust duct 76 the circulating air UL in the flow direction in front of the high-performance filter 61 is arranged. This results in the possibility of eliminating salt particles and aerosols present in the circulating air flow UL, which may be due to leaks during assembly or the like in the aggregate module 15 reach.
Anhand
des in 19 dargestellten Mollier-h,x-Diagramm
soll die Wirkungsweise der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 18 im
Sommer- und Winterbetrieb erläutert
werden. Mit der Ziffer 1 sind die Feuchtigkeits- und Temperaturzustände der Außenluft
im Sommer, mit der Ziffer 2 der Rückluft beziehungsweise Umluft
im Sommer, mit der Ziffer 3 der Außenluft im Winter und mit der
Ziffer 4 der Rückluft/Umluft
im Winter bezeichnet.Based on the in 19 shown Mollier-h, x-diagram to the operation of the air treatment device according to 18 be explained in summer and winter operation. The numeral 1 indicates the humidity and temperature conditions of the outside air in summer, the numeral 2 of the return air or circulating air in summer, the numeral 3 of the outside air in winter and the numeral 4 of the return air / circulating air in winter.
Im
ersten Schritt erfolgt sowohl für
die Außenluft
AL als auch für
die Umluft UL eine Abkühlung bei
gleichzeitiger Entfeuchtung. Im zweiten Schritt erfolgt sowohl für die Außenluft
AL als auch für
die Umluft UL eine Aufheizung (Reheat) durch den Kondensator 55 beziehungsweise 59 nach
dem Entfeuchtungswärmepumpenprinzip.
Im dritten Schritt erfolgt für
die Außenluft
AL eine weitere Aufheizung durch die Wärmeübertragung aus dem wärmeren, über den Plattenwärmetauscher 51 geführten Umluftstrom
UL. Gleichzeitig erfolgt im dritten Schritt für den Umluftstrom UL, der im
relativ trockenen Bereich, das heißt unterhalb oder um die 40%
relative Feuchtelinie liegt, die Filterung und damit die Eliminierung
der Salzpartikel aus dem Umluftstrom UL. Im vierten Schritt erfolgt
die Filterung und Eliminierung der Salzpartikel aus dem Außenluft-Zuluftstrom,
nachdem der Au ßenluftstrom
Wärme aus
der Übertragung
des Plattenwärmetauschers 51 aufgenommen
hat.In the first step, both for the outside air AL and for the recirculating air UL cooling takes place with simultaneous dehumidification. In the second step, reheating (reheat) takes place through the condenser both for the outside air AL and for the recirculating air UL 55 respectively 59 according to the dehumidification heat pump principle. In the third step takes place for the outside air AL further heating by the heat transfer from the warmer, through the plate heat exchanger 51 guided circulating air flow UL. At the same time in the third step for the circulating air flow UL, which is in the relatively dry area, that is below or around the 40% relative humidity line, the filtering and thus the elimination of the salt particles from the recirculating air flow UL. In the fourth step, the filtering and elimination of the salt particles from the outside air supply air flow, after the Au ßenluftstrom heat from the transfer of the plate heat exchanger 51 has recorded.
Dem
Mollier-h,x-Diagramm gemäß 19 ist
zu entnehmen, dass der Außenluft-Zuluftstrom sowohl
im Sommer- als auch im Winterbetrieb jeweils die relative Mindestfeuchte
von kleiner oder gleich ca. 40% erreicht und sogar unterschreitet,
was die Vorraussetzung dafür
ist, dass aus den Aerosolen Salzpartikel gebildet werden, die in
den Hochleistungsfiltern 57, 61 ausgeschieden
werden.According to the Mollier-h, x-diagram 19 It can be seen that the outdoor air supply air flow both in summer and in winter operation respectively reaches the minimum relative humidity of less than or equal to about 40% and even falls below, which is the prerequisite for the formation of salt particles from the aerosols the high performance filters 57 . 61 be excreted.
Selbstverständlich kann
in der Anordnung der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 18 auch eine
Aufteilung des im Außenluft-Zuluftstrom
angeordneten Kondensators in einen ersten Kondensator 55 in
Strömungsrichtung
der Außenluft
vor dem Plattenwärmetauscher 51 und
einen zweiten Kondensator 59 im Außenluft-Zuluftstrom hinter
dem Plattenwärmetauscher 51 angeordnet
und im Wechselbetrieb mit dem ersten Kondensator 55 analog
zur Ausführungsform
der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 17 betrieben
werden.Of course, in the arrangement of the air treatment device according to 18 also a division of the arranged in the outside air supply air flow capacitor in a first capacitor 55 in the flow direction of the outside air in front of the plate heat exchanger 51 and a second capacitor 59 in the outside air supply air flow behind the plate heat exchanger 51 arranged and in alternating operation with the first capacitor 55 analogous to the embodiment of the air treatment device according to 17 operate.
Das
in 20 dargestellte Luftführungs- und Anlagenschema einer
weiteren Ausführungsform
der optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 unterscheidet
sich von der Ausführungsform
gemäß 8 durch
die Anordnung eines Bypasses 70, der vom Zuluftkanal 74 und
damit vom Zuluftstrom ZL zum Umluftstrom UL führt, wo er zwischen dem aus
dem Verdampfer bzw. Kühler 62,
Kondensator bzw. Reheat-Register 64, Kompressor 63 gebildeten
Entfeuchtungswärmepumpensystem
und dem Hochleistungsfilter 61 zur Überdruckhaltung im Umluftstrom
UL angebunden ist.This in 20 shown air duct and system diagram of another embodiment of the optimal air treatment device 5 differs from the embodiment according to 8th by the arrangement of a bypass 70 , that of the supply air duct 74 and thus from the supply air flow ZL leads to the recirculating air flow UL, where he is between the from the evaporator or cooler 62 , Condenser or reheat register 64 , Compressor 63 formed dehumidifying heat pump system and the high-performance filter 61 is connected to the overpressure in the circulating air flow UL.
Mit
dieser Ausführungsform
der Luftbehandlungseinrichtung 5 wird erreicht, dass die
durch das Aggregatemodul 15 strömende Umluft UL nicht durch Strömungen aus
anderen Bereichen der Windenergieanlage mit salzhaltiger Luft kontaminiert
wird. Die erforderliche Bypass-Luftmenge ist dabei sehr klein und
beeinflusst den Feuchtegehalt der Umluft UL nicht nennenswert und
verhindert lediglich, dass negative Strömungen aus dem Bereich des
Turmes 10 der Windenergieanlage oder der Lufteintrittsöffnung 14 in
das Aggregatemodul 15 eindringen, so dass die erforderliche
Luftmenge nur geringfügig
ist.With this embodiment of the air treatment lung device 5 that is achieved by the aggregate module 15 flowing circulating air UL is not contaminated by currents from other areas of the wind turbine with saline air. The required amount of bypass air is very small and does not appreciably affect the moisture content of the circulating air UL and only prevents negative flows from the area of the tower 10 the wind turbine or the air inlet opening 14 into the aggregate module 15 penetrate, so that the required amount of air is only slightly.
Unabhängig von
der Temperaturhöhe
des über
den Bypass 70 geführten
Umluftteils wird diese aufgrund ihrer äußerst geringen Menge die Temperatur
der Umluft UL insgesamt nicht nennenswert beeinflussen. Zudem wird
der über
den Bypass 70 geführte
Umluftteil dem Zuluftstrom ZL entnommen, der bereits Energie bei
der Durchströmung
des Plattenwärmetauschers 51 aufgenommen
hat. Die Zuführung
des Bypass-Luftstromes zur Umluft UL kann an jeder Stelle des Luftführungssystems
angeordnet werden, beispielsweise kann die Bypass-Luftmenge auch
direkt in das Aggregatemodul 15 ohne Luftführungskanäle einströmen.Regardless of the temperature level of the over the bypass 70 Guided recirculation this will not significantly affect the temperature of the circulating air UL due to their extremely small amount. In addition, the over the bypass 70 Guided recirculation part taken from the supply air flow ZL, which is already energy in the flow through the plate heat exchanger 51 has recorded. The supply of the bypass air flow to the circulating air UL can be arranged at any point of the air ducting system, for example, the bypass air flow also directly into the aggregate module 15 flow without air ducts.
In
den 21 bis 27 sind
weitere Ausführungsbeispiele
für eine
optimale Luftbehandlungseinrichtung 5 eines optimierten
Luftbehandlungssystems für
den Normalbetrieb und Notbetrieb 6 dargestellt, die an
die jeweiligen Anforderungen wie Umgebungsbedingungen, Größe und Leistung
der Windenergieanlage, Investitionskosten und dergleichen angepasst
ausgewählt
werden können.
Die diesen Ausführungsbeispielen
gemeinsame Funktionsweise wird im Anschluss an die Beschreibung
der Luftführungs-
und Anlagenschemen der 21 bis 27 näher beschrieben.In the 21 to 27 are further embodiments of an optimal air treatment device 5 an optimized air treatment system for normal operation and emergency operation 6 shown, which can be selected adapted to the respective requirements such as environmental conditions, size and power of the wind turbine, investment costs and the like. The working principle common to these embodiments will follow the description of the Luftführungs- and systems of the systems 21 to 27 described in more detail.
Das
in 21 dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Luftbehandlungseinrichtung 5 unterscheidet
sich von der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 20 durch
die zusätzlich
Anordnung einer unabhängigen
Heizeinrichtung 58, vorzugsweise eines Elektro-Heizregisters, im
Zuluft-Strömungsweg ZL
hinter dem Plattenwärmetauscher 51 und
vor dem Hochleistungsfilter 57 der Luftbehandlungseinrichtung 5.
Vom Zuluftkanal 74 zweigt ein Bypass 701 von der
Zuluft ZL zum Aggregatemodul 15 oder optional über den
Bypass 702 zum Umluftstrom UL ab, wobei beide Bypassführungen über eine
motorische Bypassklappe 700 gesteuert, so dass der Zuluftanteil zur Überdruckregelung
im Aggregatemodul 15 geregelt werden kann. Der Verdampfer 53 des
Außenluft-Entfeuchtungswärmepumpensystems
weist vorzugsweise eine Enteisungseinrichtung auf, so dass die gesamte
Leistung des Verdampfers 53 durch zwei getrennte Verdampfersysteme
erbracht wird.This in 21 illustrated embodiment of an air treatment device 5 differs from the air treatment device according to 20 by the additional arrangement of an independent heater 58 , preferably an electric heater, in the supply air flow path ZL behind the plate heat exchanger 51 and in front of the high performance filter 57 the air treatment device 5 , From the supply air duct 74 branches a bypass 701 from the supply air ZL to the unit module 15 or optionally via the bypass 702 to the circulating air flow UL, both bypass guides via a motor bypass flap 700 controlled, so that the supply air to the overpressure control in the aggregate module 15 can be regulated. The evaporator 53 the outside air dehumidification heat pump system preferably has a defrosting device, so that the entire performance of the evaporator 53 is provided by two separate evaporator systems.
In
der Ausführungsform
der Luftbehandlungseinrichtung gemäß 22 ist
analog zur Ausführungsform
gemäß 17 eine
Aufteilung des Kondensators des Außenluft-Entfeuchtungswärmepumpensystems
in zwei Kondensatoren beziehungsweise Reheat-Register 55 und 59 vorgesehen,
von denen der erste Kondensator 55 in Strömungsrichtung
des Außenluft-Zuluftstromes
vor dem Plattenwärmetauscher 51 und
der zweite Kondensator 59 in Strömungsrichtung des Außenluft-Zuluftstromes nach
dem Plattenwärmetauscher 51 angeordnet
ist. Durch Umschaltung vom ersten Kondensator 55 auf den
zweiten Kondensator 59 oder durch stufenweise Zuschaltung
des zweiten Kondensators 59 zum ersten Kondensator 55 kann
der Zuluftstrom ZL nach dem Plattenwärmetauscher 51 weiter
aufgeheizt werden.In the embodiment of the air treatment device according to 22 is analogous to the embodiment according to 17 a division of the condenser of the outside air dehumidification heat pump system in two capacitors or reheat register 55 and 59 provided, of which the first capacitor 55 in the flow direction of the outside air supply air flow in front of the plate heat exchanger 51 and the second capacitor 59 in the flow direction of the outside air supply air flow to the plate heat exchanger 51 is arranged. By switching from the first capacitor 55 on the second capacitor 59 or by stepwise connection of the second capacitor 59 to the first capacitor 55 the supply air flow ZL after the plate heat exchanger 51 be heated further.
Das
in 23 dargestellte Luftführungs- und Anlagenschema eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen optimalen
Luftbehandlungseinrichtung 5 unterscheidet sich gegenüber dem
in 22 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die optionale
Anordnung eines Bypasses 71 im Strömungsweg des Umluftstromes
UL sowie eines Bypasses 72 im Außenluft-Zuluft-Strömungsweg AL/ZL.
Der Bypass 71 im Umluftströmungsweg UL weist Bypassklappen 711, 712 und
eine Bypassleitung 713 auf, während der Bypass 72 im
Außenluft-Zuluft-Strömungsweg
AL/ZL Bypassklappen 721, 722 sowie eine Bypassleitung 723 von
der Außenluft AL
zur Zuluft ZL enthält.This in 23 illustrated air duct and system diagram of a further embodiment of the invention optimal air treatment device 5 is different from the one in 22 illustrated embodiment by the optional arrangement of a bypass 71 in the flow path of the circulating air flow UL and a bypass 72 in outdoor air supply air flow path AL / ZL. The bypass 71 in Umluftströmungsweg UL has bypass valves 711 . 712 and a bypass line 713 on while bypassing 72 in outdoor air supply air flow path AL / ZL bypass flaps 721 . 722 as well as a bypass line 723 from the outside air AL to the supply air ZL.
Die
im Außenluft-
Zuluftstrom AL/ZL und im Umluftstrom UL vorgesehenen Bypässe 71, 72 ermöglichen
es, die Luftströme über die
Bypassleitungen 713 beziehungsweise 723 an den
Hochleistungsfiltern 57, 61 vorbei zuleiten, wenn
die relative Feuchte von kleiner oder gleich ca. 40% nicht erreicht wird
oder gehalten werden kann. Die unabhängig voneinander steuerbaren
Bypassklappen 711, 7182 beziehungsweise 721, 722 können durch
eine Regeleinrichtung in die jeweils erforderliche Position eingestellt
werden, so dass die Luftströme
bei günstigen Feuchtewerten
entweder die Hochleistungsfilter 57, 61 durchströmen oder über die
Bypassleitungen 713, 723 an den Hochleistungsfiltern 57, 61 vorbei
geführt werden.
Damit wird sicher gestellt, dass Salzkristalle, die in den Hochleistungsfiltern 57, 61 anfallen
und auf der „unreinen” Seite
gespeichert werden, bei erhöhten
Feuchtwerten nicht wieder zu Aerosole zerfallen und auf die „reine” Seite
der Hochleistungsfilter 57, 61 durchdringen und über die
erhöhte
Luftfeuchte in das Aggregatemodul 15 oder in den Turm 10 beziehungsweise
die Gondel 11 hineingetragen werden.The bypasses provided in the outdoor air supply air flow AL / ZL and in the recirculation air flow UL 71 . 72 allow the air flows through the bypass lines 713 respectively 723 on the high-performance filters 57 . 61 Pass by, if the relative humidity of less than or equal to about 40% is not reached or can be maintained. The independently controllable bypass flaps 711 . 7182 respectively 721 . 722 can be adjusted by a control device in the respectively required position, so that the air flows at favorable humidity values either the high-performance filter 57 . 61 flow through or via the bypass lines 713 . 723 on the high-performance filters 57 . 61 passed by. This ensures that salt crystals in the high-performance filters 57 . 61 accumulated and stored on the "dirty" side, do not fall back to aerosols at elevated humidity values and on the "pure" side of the high-performance filter 57 . 61 penetrate and about the increased humidity in the aggregate module 15 or in the tower 10 or the gondola 11 be carried in.
Das
in 24 dargestellte Luftführungs- und Anlagenschema einer
weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen optimalen
Luftbehandlungseinrichtung 5 unterscheidet sich von den
vorstehend beschriebenen Luftbehandlungseinrichtungen durch die
zusätzliche
Anordnung von Entfeuchtungswärmepumpensystemen
im Außenluft-Zuluftstrom AL/ZL sowie
im Umluftstrom UL. Das im Strömungsweg
des Umluftstromes UL vor der aus der Abwärme der elektrischen und elektronischen
Aggregate 16 im Ag gregatemodul 15 gespeisten Heizeinrichtung 65 angeordnete
Entfeuchtungswärmepumpensystem
besteht aus dem Verdampfer/Kühler 62,
Kompressor 63 und einem ersten Kondensator 64.
Im Außenluft-Zuluft-Strömungsweg
ist das aus dem Verdampfer/Kühler 53,
dem Kompressor 54 und einem ersten Kondensator/Reheat-Register 55 beziehungsweise
einem zweiten Kondensator/Reheat-Register 59 mit wechselseitiger
Betriebsweise bestehende Entfeuchtungswärmepumpensystem angeordnet.This in 24 illustrated air duct and system diagram of a further embodiment of the optimal air treatment device according to the invention 5 differs from the air treatment devices described above the additional arrangement of dehumidification heat pump systems in the outdoor air supply air flow AL / ZL and in the recirculating air flow UL. That in the flow path of the circulating air flow UL before from the waste heat of the electrical and electronic units 16 in the agregate module 15 powered heater 65 arranged dehumidification heat pump system consists of the evaporator / cooler 62 , Compressor 63 and a first capacitor 64 , In the outside air supply air flow path that is from the evaporator / cooler 53 , the compressor 54 and a first capacitor / reheat register 55 or a second capacitor / reheat register 59 arranged with mutual operation existing dehumidification heat pump system.
Ein
mit dem im Umluftstrom UL angeordneten Entfeuchtungswärmepumpensystem
verbundenes zweites Kondensator/Reheat-Register 66 ist dem
ersten Kondensator/Reheat-Register 65 zugeordnet
und mit diesem gemeinsam beziehungsweise wechselseitig betreibbar.
Der im Entfeuchtungswärmepumpensystem
des Außenluft-Zuluftstromes AL/ZL
angeordnete Verdampfer 53 weist vorzugsweise eine Enteisungseinrichtung
auf, weshalb die gesamte Leistung des Verdampfers 53 durch
zwei optional voneinander getrennte Verdampferteile aufgebracht
wird.A second condenser / reheat register connected to the dehumidification heat pump system arranged in the circulating air flow UL 66 is the first capacitor / rehab register 65 assigned and operated together with this or mutually. The evaporator arranged in the dehumidification heat pump system of the outside air supply air flow AL / ZL 53 preferably has a defrosting device, which is why the entire performance of the evaporator 53 is applied by two optional separate evaporator parts.
Die
in 24 dargestellte Luftbehandlungseinrichtung mit
Entfeuchtungswärmepumpensystemen
im Umluftstrom UL und Außenluft-Zuluftstrom AL/ZL
kann als Notbeheizung, beispielsweise zur Frostfreihaltung der Luftbehandlungseinrichtung 5, oder
zur zusätzlichen
Entsalzung und Entfeuchtung bei niedrigen Temperaturen und Stillstandszeiten
der Windenergieanlage eingesetzt werden. Die Entfeuchtungswärmepumpensysteme
im Außenluft-Zuluftstrom
AL/ZL und Umluftstrom UL bieten durch einen sehr hohen Wirkungsgrad
bei geringstem Stromverbrauch eine hohe Heizleistung, wohingegen
ein Elektro-Heizregister
bei gleicher Wärmeleistung
den mehr als fünffachen
Stromverbrauch verursachen würde.
Durch die Anordnung eines zweiten Kondensators 66 des Umluft-Entfeuchtungswärmepumpensystems
im Außenluft-Zuluftstrom
AL/ZL kann je nach Erfordernis und Wärmebedarf die Energieabgabe
von 0 bis 100% umgeschaltet beziehungsweise geregelt werden. Das
Entfeuchtungswärmepumpensystem
im Außenluft-Zuluftstrom AL/ZL
verfügt
ebenfalls über
zwei Kondensatoren 55, 59, so dass die Wärmeenergie
je nach Bedarf in Luftrichtung vor oder nach dem Plattenwärmetauscher 51 abgegeben und
von 0 bis 100% geregelt werden kann.In the 24 illustrated air treatment device with dehumidification heat pump systems in the circulating air flow UL and outdoor air supply air flow AL / ZL can as emergency heating, for example, to frost-free air treatment device 5 , or for additional desalination and dehumidification at low temperatures and downtime of the wind turbine can be used. The dehumidification heat pump systems in the fresh air supply air flow AL / ZL and recirculated air flow UL offer a very high efficiency with lowest power consumption high heat output, whereas an electric heater with the same heat output would cause more than five times the power consumption. By the arrangement of a second capacitor 66 the circulating air dehumidification heat pump system in the outside air supply air flow AL / ZL can be switched depending on the requirement and heat demand, the energy output from 0 to 100% or regulated. The dehumidification heat pump system in the outdoor air supply air flow AL / ZL also has two condensers 55 . 59 so that the heat energy as needed in the air direction before or after the plate heat exchanger 51 and can be regulated from 0 to 100%.
In
den 25 bis 27 sind
verschiedene Varianten einer Kombination der Luftbehandlungseinrichtung 5 gemäß 24 mit
einem konventionellen Luftaufbereitungsgerät 2 gemäß 2 dargestellt.In the 25 to 27 are different variants of a combination of the air treatment device 5 according to 24 with a conventional air treatment device 2 according to 2 shown.
In
der Ausführungsform
gemäß 25 besteht
das konventionelle Luftaufbereitungsgerät 2 aus einem ersten
Tropfenabscheider 21, einem Koaleszenzabscheider 22 und
einem zweiten Tropfenabscheider 24, die im Außenluftstrom
AL zwischen der Lufteintrittsöffnung
und der optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 angeordnet
sind. Der Außenluftventilator 25 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
druckseitig der Luftbehandlungseinrichtung 5 zwischen dem
ersten Tropfenabscheider 21 und dem Koaleszenzabscheider 22 angeordnet.In the embodiment according to 25 consists of the conventional air treatment unit 2 from a first droplet separator 21 a coalescence separator 22 and a second mist eliminator 24 in the outside air flow AL between the air inlet opening and the optimal air treatment device 5 are arranged. The outside air fan 25 is in this embodiment, the pressure side of the air treatment device 5 between the first droplet separator 21 and the coalescer 22 arranged.
25 zeigt
in alternativer Ausführungsform die
Anordnung des Außenluftventilators 25 in
gestrichelter Darstellung auf der Saugseite der Luftbehandlungseinrichtung 5,
wo sich der Außenluftventilator 25 nicht
in feuchter, salzhaltiger bzw. nur grob entfeuchteter und entsalzter
Außenluft
AL, sondern in trockener, salzfreier Zuluft befindet, was die Gefahr einer
Korrosion des Außenluftventilators 25 erheblich reduziert
und damit geringere Ansprüche
an die Materialgüte
des auf der Saugseite angeordneten Außenluftventilators 25 sowie
weiterer Komponenten, die wahlweise in Luftströmungsrichtung vor oder hinter
der Luftbehandlungseinrichtung 5 angeordnet werden können, verringert.
Damit verbunden ist eine wesentlich kostengünstigere Konstruktion des optimierten
Luftbehandlungssystems. 25 shows in an alternative embodiment, the arrangement of the outside air fan 25 in dashed line on the suction side of the air treatment device 5 where is the outside air fan 25 not in moist, salty or only roughly dehumidified and desalinated outside air AL, but in dry, salt-free supply air, which increases the risk of corrosion of the outside air fan 25 considerably reduced and thus lower demands on the material quality of the arranged on the suction side outside air fan 25 and other components, optionally in the direction of air flow, in front of or behind the air treatment device 5 can be arranged, reduced. This is associated with a much cheaper construction of the optimized air treatment system.
Die
Ausführungsform
gemäß 26 unterscheidet
sich von der Anordnung gemäß 25 dahingehend,
dass der Außenluftventilator 25 saugseitig
der Luftbehandlungseinrichtung 5 angeordnet ist.The embodiment according to 26 differs from the arrangement according to 25 to the effect that the outside air fan 25 suction side of the air treatment device 5 is arranged.
In
der Anordnung gemäß 27 besteht
das Luftaufbereitungsgerät 2 lediglich
aus einem Tropfenabscheider 21, der saugseitig des Außenluftventilators 25 angeordnet
ist, der wiederum druckseitig der Luftbehandlungseinrichtung 5 angeordnet
ist. Der Koaleszenzabscheider 22 der Anordnung gemäß den 25 und 26 wurde
hier entfernt, da dessen Aufgabe durch die Luftbehandlungseinrichtung 5 mit übernommen
wird.In the arrangement according to 27 consists of the air treatment device 2 only from a droplet separator 21 , the suction side of the outside air fan 25 is arranged, in turn, the pressure side of the air treatment device 5 is arranged. The coalescence separator 22 the arrangement according to the 25 and 26 was removed here as its task by the air treatment facility 5 with taken over.
Die
in dem optimierten Luftbehandlungssystem 6 eingesetzten
Komponenten wie Entfeuchtungswärmepumpensysteme
(Verdampfer, Kondensator/Reheat, Heizregister usw.) können aus
funktionalen Gründen
oder system- oder verfahrensbedingt sowohl in Strömungsrichtung
vor als auch nach dem Plattenwärmetauscher 51 beliebig
angeordnet und miteinander kombiniert werden. Die Kondensatoren/Reheat-Register
können
darüber
hinaus sowohl im Außenluftstrom
AL als auch im Umluftstrom UL angeordnet und belie big mit den Entfeuchtungswärmepumpensystemen
verschaltet werden, je nachdem, wo die von den elektrischen und
elektronischen Aggregaten 16 abgegebene Wärme ihre
günstigste Wirkung
durch Umschaltung und/oder stufenbehaftete beziehungsweise stufenlose
Regelung erzielt. Insoweit zeigen die vorstehend beschriebenen optimierten
Luftbehandlungssysteme 6 nur beispielhaft einige von vielen
Anordnungsmöglichkeiten.The in the optimized air treatment system 6 used components such as dehumidification heat pump systems (evaporator, condenser / reheat, heating coil, etc.) can for functional reasons or system or process-related both in the flow direction before and after the plate heat exchanger 51 arranged arbitrarily and combined with each other. In addition, the capacitors / reheat registers can be arranged both in the outside air flow AL and in the recirculation air flow UL and can be connected to the dehumidification heat pump systems as required, depending on where the electric and electronic units are 16 emitted heat their best effect achieved by switching and / or stepped or continuous control. In so far show the optimized air treatment systems described above 6 just an example of many arrangement options.
Die
in den 10 bis 27 dargestellte
optimale Luftbehandlungseinrichtung 5 eines optimierten
Luftbehandlungssystems 6, die sowohl für den Normalbetrieb als auch
für einen
Notbetrieb bestimmt und geeignet ist, weist gegenüber der
einfachen Luftbehandlungseinrichtung 3 gemäß den 3 und 4 und
der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 gemäß den 5 bis 9 folgende
Besonderheiten und Funktionen auf:
Im Normalbetrieb, wenn die
Windenergieanlage in Betrieb ist und Strom erzeugt, wird die Außenluft
AL vom Außenluftventilator 25 des
konventionellen Luftaufbereitungsgerätes 2 an die Luftbehandlungseinrichtung 5 überführt und
durchströmt
zunächst den
Verdampfer 53, der folgende Besonderheiten beziehungsweise
Funktionen aufweist:
- – der Verdampfer 53 ist
vorzugsweise mit einer Enteisungseinrichtung ausgestattet, da im
Offshore-Bereich bei niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchte
im Bereich des Gefrierpunktes und darunter Vereisungsgefahr aufgrund
der niedrigen Verdampfungstemperatur besteht. Enteisungseinrichtungen
sind aus der Entfeuchtungswärmepumpenkonstruktion
bekannt und bedürfen daher
keiner näheren
Beschreibung. In vorteilhafter Ausführungsform ist der Verdampfer
mit Enteisungsfunktion 53 zweiteilig für einen Teillastbetrieb ausgebildet;
- – der
Verdampfer 53 bewirkt immer dann, wenn die Eintrittstemperatur,
d. h. die Außentemperatur, an
der Taupunktlinie, d. h. bei 100% relativer Feuchte, liegt und damit
eine erhöhte
Kondensationsgefahr innerhalb der Windenergieanlage auftreten kann,
eine Temperaturabsenkung entlang der Taupunktlinie und scheidet
dabei Wasser aus. Dadurch ergibt sich eine Reduzierung der absoluten
Feuchte, so dass die Gefahr der Kondensation gebannt ist. Dabei
wird eine Reduzierung der relativen Feuchte in der Weise angestrebt,
dass in Verbindung mit dem Kondensator beziehungsweise der Reheat-Einrichtung 55 und
gegebenenfalls durch ergänzende
Heizeinrichtungen auf der gesamten Strecke des Strömungsweges
der Zuluft bis zur Gondel 11 und innerhalb der Gondel 11 selbst
bei totaler Rückküh lung des
Zuluftstromes insgesamt oder punktuell durch die enorme Fläche des
Turmes 10 der Taupunkt nicht wieder erreicht wird und Kondensation
auf dem gesamten Strömungsweg
nicht entstehen kann. Wesentlich hierbei ist, dass zur Erreichung
dieses Zieles die Leistungsgröße und damit
der Energieverbrauch der Entfeuchtungswärmepumpe äußerst gering ist, was insbesondere
für den
nachstehend beschriebenen Notbetrieb von Bedeutung ist, weil dann
eine Stromversorgung aus dem von der Windenergieanlage im Normalbetrieb
gespeisten Netz erfolgen muss, da die Windenergieanlage bei Stillstand
keine Energie erzeugt.
Das im Mollier-h,x-Diagramm dargestellte
Beispiel zeigt, dass bereits eine geringe Entfeuchtung von nur 1
g/kg lediglich 8 kJ ausmacht. Nach der Erwärmung durch den Kondensator
beziehungsweise das Reheat-Register 55 und nach gegebenenfalls
weiterer Nachheizung und anschließender totaler Rückkühlung auf
den Außenluft-Temperaturwert
liegt die relative Luftfeuchtigkeit dann bei circa 80% relativer
Feuchte, so dass die Kondensationsgefahr beseitigt ist. Bei Feuchtewerten
oberhalb von ca. 80 bis 90% relativer Feuchte kann eine Kondensation
durch Abkühlung
an den Turmwandungen nicht auftreten, so dass dieser Bereich als
unkritisch angesehen werden kann. Deshalb muss die Entfeuchtungswärmepumpe
bei dieser Wettersituation nicht zwingend betrieben werden, sondern
erfüllt
lediglich optional einen zusätzlichen
Zweck, nämlich die
Aufheizung der Luft auf Temperaturbereiche, die das in Aerosolen
gelöste
Salz kristallisieren lassen, was mit dem Erreichen der 40% Feuchte Linie
erfolgt und damit eine wirksame Filterung ermöglich. Der Kompressor 54 ist über Rohrleitungen
und Regeleinrichtungen mit dem Verdampfer 53 und dem Kondensator 55 verbunden
und kann innerhalb oder außerhalb
des Luftstromes stehen.
The in the 10 to 27 illustrated optimal air treatment device 5 an optimized air treatment system 6 , which is intended and suitable for both normal operation and for emergency operation, facing the simple air treatment device 3 according to the 3 and 4 and the improved air handling device 4 according to the 5 to 9 the following features and functions:
In normal operation, when the wind turbine is operating and generating power, the outside air AL is from the outside air fan 25 of the conventional air treatment device 2 to the air treatment device 5 transferred and first flows through the evaporator 53 which has the following features or functions: - - the evaporator 53 is preferably equipped with a defrosting device, as in the offshore region at low temperatures and high humidity in the freezing point and below there is a risk of icing due to the low evaporation temperature. Deicing devices are known from the dehumidification heat pump design and therefore require no further description. In an advantageous embodiment, the evaporator is with de-icing function 53 formed in two parts for a partial load operation;
- - the evaporator 53 causes whenever the inlet temperature, ie the outside temperature, at the dew point line, ie at 100% relative humidity, and thus an increased risk of condensation can occur within the wind turbine, a temperature drop along the dew point line and thereby eliminates water. This results in a reduction of the absolute humidity, so that the risk of condensation is dispelled. In this case, a reduction in the relative humidity is sought in such a way that in conjunction with the condenser or the reheat device 55 and optionally by supplementary heating devices on the entire route of the flow path of the supply air to the nacelle 11 and inside the gondola 11 even with total recirculation of the supply air flow as a whole or in places through the enormous area of the tower 10 the dew point is not reached again and condensation on the entire flow path can not occur. It is essential that in order to achieve this goal, the performance and thus the energy consumption of the dehumidification heat pump is extremely low, which is particularly important for the emergency operation described below, because then a power supply must be made from the network fed by the wind turbine in normal operation, as the Wind turbine generates no energy at standstill. The example shown in the Mollier-h, x-diagram shows that even a low dehumidification of only 1 g / kg only accounts for 8 kJ. After heating by the condenser or the reheat register 55 and after optionally further reheating and subsequent total recooling to the outside air temperature value, the relative humidity is then at about 80% relative humidity, so that the risk of condensation is eliminated. At humidity values above approx. 80 to 90% relative humidity, condensation due to cooling on the tower walls can not occur, so that this range can be regarded as uncritical. Therefore, the dehumidification heat pump does not necessarily have to be operated in this weather situation, but merely optionally fulfills an additional purpose, namely the heating of the air to temperature ranges which crystallize the salt dissolved in aerosols, which occurs when the 40% moisture line is reached effective filtering possible. The compressor 54 is about piping and control equipment with the evaporator 53 and the capacitor 55 connected and can be inside or outside the air flow.
Nach
dem Entfeuchtungs- und Abkühlprozess
durchströmt
die Außenluft
AL den Kondensator beziehungsweise das Reheat-Register 55 und
wird dort in einer ersten Stufe wieder aufgeheizt. Anschließend nimmt
der Außenluftstrom
AL weitere Wärmeenergie
während
der Durchströmung
des Plattenwärmetauschers 51 auf,
die von der Abluft des Umluftstromes UL abgegeben wird. Dabei trennt
der Plattenwärmetauscher 51 den
Außenluftstrom
AL vom Umluftstrom UL hermetisch ab.After the dehumidifying and cooling process, the outside air AL flows through the condenser or the reheat register 55 and is heated there in a first stage again. Subsequently, the outside air flow AL absorbs further heat energy during the flow through the plate heat exchanger 51 on, which is discharged from the exhaust air of the circulating air flow UL. The plate heat exchanger separates 51 the outside air flow AL hermetically from the circulating air flow UL.
Am
Austritt des Plattenwärmetauschers 51 hat
der Zuluftstrom unter normalen Betriebsbedingungen eine Temperatur
erreicht, die im Feuchtebereich von kleiner oder gleich ca. 40%
relativer Feuchte liegt. Die Salzerosole sind durch diesen Prozess kristallisiert
und können
durch den nachgestalteten Hochleistungsfilter 57 abgeschieden
werden.At the outlet of the plate heat exchanger 51 Under normal operating conditions, the supply air flow has reached a temperature that is less than or equal to approx. 40% relative humidity in the humidity range. The salzerosols are crystallized by this process and can by the reshaped high-performance filter 57 be deposited.
Für den Fall,
dass die Feuchtelinie von kleiner oder gleich ca. 40% relativer
Feuchte nicht erreicht wird, ist eine zusätzliche Heizeinrichtung entsprechend
den in den 21 bis 27 dargestellten
optimalen Luftbehandlungseinrichtungen 5 vorgesehen, bei
der es sich vorzugsweise um eine elektrische Heizeinrichtung handelt,
weil insbesondere auch im Notbetrieb eine Heizung bereitgestellt
werden muss.In the event that the humidity line of less than or equal to about 40% relative humidity is not reached, an additional heating device according to the in 21 to 27 illustrated optimal air treatment facilities 5 provided, which is preferably an electric heater, because in particular a heating must be provided in emergency operation.
Ergänzend können auch
mehrere Heizeinrichtungen vorgesehen werden, die beispielsweise im
Normalbetrieb aus der Abwärme
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 im Aggregatemodul 15 gespeist
werden, in Verbindung mit der Anordnung einer zusätzlichen
elektrischen Heizeinrichtung.In addition, several heating devices can be provided, for example in normal operation from the waste heat of the electrical and electronic units 16 in the aggregate module 15 be fed in conjunction with the arrangement of an additional electric heater.
Mittels
des vorzugsweise mit Bypassklappen 52 versehenen Plattenwärmetauschers 51 kann
in Verbindung mit einer Regeleinrichtung der optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 auf
die Temperatur und Feuchtewerte Einfluss genommen werden, weil damit
variable Energiemengen zum Energieaustausch beziehungsweise zur
Energieübertragung
zur Verfügung
stehen.By means of preferably with bypass valves 52 provided plate heat exchanger 51 can in conjunction with a control device of the optimal air treatment device 5 be influenced on the temperature and humidity values, because it variable energy amounts for energy exchange or energy transfer are available.
Die
das Hochleistungsfilter 59 verlassende entfeuchtete und
entsalzte Zuluft ZL kann über
den Zuluftkanal 74 durch das Aggregatemodul 15 hindurch
in den Turm 10 und zur Gondel 11 geführt werden,
wobei die Gefahr der Kondensation und der verstärkten Korrosion innerhalb des
Turmes 10 und der Gondel 11 durch Salzerosole
beseitigt ist. Weitere Maßnahmen
zur Luftbehandlung und Luftströmung im
Turm 10 und in der Gondel 11 werden anhand der 28 bis 34 beschrieben.The the high performance filter 59 leaving dehumidified and desalinated supply air ZL can through the supply air duct 74 through the aggregate module 15 through the tower 10 and to the gondola 11 be guided, with the risk of condensation and increased corrosion within the tower 10 and the gondola 11 eliminated by salzerosols. Further measures for air treatment and air flow in the tower 10 and in the gondola 11 be based on the 28 to 34 described.
In
Umluft- Strömungsweg
durch das Aggregatemodul 15 fördert der stufenlos regelbare
Umluftventilator 56 den Abluftstrom Ab(UL) und den Zuluftstrom
ZL(UL) der Umluft UL im Kreislauf. Der Abluftstrom Ab(UL) wird durch
die Wärmeabgabe
der im Aggregatemodul 15 angeordneten elektrischen und elektronischen
Aggregate 16 erwärmt,
so dass in aller Regel ein Feuchtezustand der Umluft UL erreicht wird,
der die Filterung kristallisierter Salzerosole zulässt. Sollte
dies beispielsweise im Winter nicht der Fall sein, wenn bei extrem
niedrigen Temperaturen die Erwärmung
im Aggregatemodul 15 bereits durch Ab kühlung an den Turmwandungen
stark reduziert wird, so kann die 40%-Feuchtlinie durch die beiden nachfolgenden
Einrichtungen beziehungsweise Funktionen erreicht werden:
- – Zunächst kann
in einem ersten Schritt der regelbare Umluftventilator 56 auf
einen reduzierten Volumenstrom zurückgefahren werden, was als
variabler Vorgang in Abhängigkeit
von den Temperatur- und Feuchte-Sollwerten durchgeführt werden kann.
Bei geringerem Volumenstrom werden sowohl eine höhere Ablufttemperatur als auch
eine geringere relative Feuchte der Umluft UL erreicht;
- – da
bei Temperaturen um den Gefrierpunkt und gegebenenfalls darunter
eine starke Abkühlung durch
die große
Fläche
der Turmwandungen im Aggregatemodul 15 stattfindet, wird
in den Ausführungsformen
der 21 bis 27 eine
zusätzliche
Heizeinrichtung 65 vorgesehen, die beispielsweise aus der
Abwärme
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 im Aggregatemodul 15 gespeist
wird und die die Luft des Abluftstromes Ab(UL) der Umluft UL in
Verbindung mit einem Regelventil auf die erforderliche Temperatur
aufheizt. Diese Einrichtung ist auch aus Sicherheitsgründen vorgesehen,
damit die Temperatur nicht unkontrolliert durch äußere Einflüsse absinkt und damit die erforderliche
Feuchte von kleiner oder gleich ca. 40% relativer Luftfeuchte auch
in derartigen Wettersituationen erreicht werden kann.
In recirculation flow path through the aggregate module 15 promotes the infinitely variable circulating air fan 56 the exhaust air flow Ab (UL) and the supply air flow ZL (UL) of the circulating air UL in the circuit. The exhaust air flow Ab (UL) is determined by the heat emission in the aggregate module 15 arranged electrical and electronic units 16 heated, so that in general, a humidity state of the circulating air UL is reached, which allows the filtration of crystallized Salzerosole. Should this not be the case, for example, in winter, when at extremely low temperatures the heating in the aggregate module 15 is already greatly reduced by cooling off on the tower walls, the 40% luminous flux can be achieved by the two following devices or functions: - - First, in a first step, the controllable circulating air fan 56 be reduced to a reduced flow rate, which can be performed as a variable operation in response to the temperature and humidity setpoints. At a lower volume flow both a higher exhaust air temperature and a lower relative humidity of the circulating air UL are achieved;
- - Because at temperatures around the freezing point and optionally below a strong cooling by the large area of the tower walls in the aggregate module 15 takes place in the embodiments of the 21 to 27 an additional heating device 65 provided, for example, from the waste heat of the electrical and electronic units 16 in the aggregate module 15 is fed and heats the air of the exhaust air flow Ab (UL) of the circulating air UL in conjunction with a control valve to the required temperature. This device is also provided for safety reasons, so that the temperature does not decrease uncontrollably by external influences and thus the required humidity of less than or equal to about 40% relative humidity can be achieved even in such weather conditions.
Nachdem
der Abluftstrom Ab(UL) der Umluft UL die erforderliche Temperatur
erreicht hat und durch den im Umluft-Strömungsweg vorgesehenen Hochleistungs-Feinfilter 61 gereinigt
wurde, durchströmt
die Abluft Ab(UL) den Plattenwärmetauscher 51 und
gibt auf indirektem Wege die Wärmeenergie an
den Außenluft-Zuluftstrom
AL/ZL ab. Der stufenlos regelbare Umluftventilator 56 fördert nun
den Umluftstrom UL als Zuluftstrom ZL(UL) zum Aggregatemodul 15,
gegebenenfalls in die einzelnen Etagen des Aggregatemoduls 15.After the exhaust air flow Ab (UL) of the circulating air UL has reached the required temperature and through the provided in the circulating air flow path high-performance fine filter 61 was cleaned, the exhaust air Ab (UL) flows through the plate heat exchanger 51 and indirectly dissipates the heat energy to the outside air supply air flow AL / ZL. The infinitely variable circulating air fan 56 now promotes the recirculation air flow UL as supply air flow ZL (UL) to the unit module 15 , optionally in the individual floors of the unit module 15 ,
Nunmehr
steht ein Zuluftstrom ZL(UL) der Umluft UL zur Verfügung, der
genügend
gekühlt
ist, andererseits aber auch über
eine genügende
Mindesttemperatur bei extrem niedrigen Außentemperaturen verfügt, damit
ein Auskühlen
des Aggregatemoduls 15 verhindert wird, um im Umluftprinzip
erneut die Abwärme
der im Aggregatemodul 15 angeordneten elektrischen und
elektronischen Aggregate 16 durch Entwärmung aufzuneh men und dem Aggregatemodul 15 über den
Zuluftkanal 75 salzfreie, entfeuchtete Zuluft ZL(UL) zuzuführen.Now a supply air flow ZL (UL) of the circulating air UL is available, which is sufficiently cooled, but on the other hand also has a sufficient minimum temperature at extremely low outside temperatures, thus cooling the unit module 15 prevented in the recirculation principle again the waste heat in the unit module 15 arranged electrical and electronic units 16 due to heat dissipation and the aggregate module 15 over the supply air duct 75 to supply salt-free, dehumidified supply air ZL (UL).
Um
den unterschiedlichen Anforderungen im Sommer- und Winterbetrieb
zu genügen,
weist die Außenluft-Entfeuchtungswärmepumpe
einen zweiten Kondensator auf, der im Außenluft-Zuluftstrom AL/ZL nach
dem Austritt aus dem Plattenwärmetauscher 51 angeordnet
ist. Dieser zweite Kondensator beziehungsweise Reheat-Register ist
vorgesehen, um die Energie aus dem Entfeuchtungswärmepumpensystem
durch Umschaltung zwischen dem ersten Kondensator und dem zweiten
Kondensator in Abhängigkeit
von der Außentemperatur
sowie der erforderlichen Entwärmungsleistung
zur Entwärmung
der im Aggregatemodul 15 angeordneten elektrischen und
elektronischen Aggregate 16 in Verbindung mit dem jeweils
für das
Aggregatemodul 15 festgelegten Grenzwert der Temperatur
mit dem günstigsten
Effekt zu übertragen.To meet the different requirements in summer and winter operation, the outside air dehumidification heat pump has a second condenser, which in the outside air supply air flow AL / ZL after exiting the plate heat exchanger 51 is arranged. This second capacitor or reheat register is provided to the energy from the dehumidification heat pump system by switching between the first capacitor and the second capacitor as a function of the outside temperature and the required Entwärmungsleistung for heat dissipation in the aggregate module 15 arranged electrical and electronic units 16 in conjunction with the respective for the aggregate module 15 specified limit of the temperature with the most favorable effect.
Durch
die Steuerbarkeit des Umluftventilators 56 besteht somit
die Möglichkeit
zur Temperaturregelung, indem durch Regelung der mittels des Umluftventilators 56 umgewälzten Umluft
UL eine stufenlose Anpassung der erforderlichen Umluft UL und damit
die Umwälzung
geeigneter Luftmengen erfolgt.Due to the controllability of the circulating air fan 56 Thus, there is the possibility of temperature control by by regulating the means of the circulating air fan 56 recirculated circulating air UL a continuous adjustment of the required circulating air UL and thus the circulation of suitable air quantities takes place.
Durch
variable Luftmengen sowohl der Außenluft AL zur Zuluft ZL als
auch der Umluft UL kann das optimierte Luftbehandlungssystem 6 in
Abhängigkeit
von den Parametern der Außenluft,
wie Außenlufttemperatur,
Feuchte und Salzgehalt der Außenluft
AL sowie in Abhängigkeit
von den im Aggregatemodul 15 geforderten Entwärmungsleistungen sowie
einer Notbeheizung bei Stillstand der Wind-Energieanlage erheblich
beeinflusst werden. Insbesondere ist mit einer Einstellung variabler
Luftmengen der Außenluft-Zuluft
bzw. der Umluft ein wesentlicher Einflussfaktor auf den Energieverbrauch
bzw. die Energiekosten gegeben, da eine Absenkung der Außenluft-Zuluft-
und Umluft-Luftmengen im abgesenkten Betrieb bei entsprechenden
Wetterbedingungen und bei geringeren Wärmelasten im Aggregatemodul auch
Energiekosten einspart.By variable amounts of air both the outside air AL to supply air ZL and the circulating air UL can the optimized air treatment system 6 depending on the parameters of the outside air, such as outside air temperature, humidity and salinity of the outside air AL as well as in the aggregate module 15 required cooling power and an emergency heating at standstill of the wind power plant are significantly affected. In particular, with a setting of variable air volumes of the outside air supply air or the circulating air is a significant factor on the energy consumption or energy costs given as a reduction of the outdoor air supply air and recirculated air quantities in the lowered operation with appropriate weather conditions and lower heat loads in Aggregate module also saves energy costs.
Die
Umschaltung zwischen den beiden Kondensatoren der Außenluft-Entfeuchtungswärmepumpe
erfüllt
dabei folgende Aufgaben:
- 1. da die im Aggregatemodul 15 angeordneten Wärme abgebenden
elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 im Sommer
eine hohe Wärmeleistung
abgeben, wo bei die Turmwandungen in dieser Zeit nur einen geringen
Kühleffekt
haben, wird der festgelegte, individuelle Grenzwert der Lufttemperatur
im Aggregatemodul 15 erreicht, so dass es günstiger
ist, die Energie aus dem Entfeuchtungswärmepumpenprozess (Reheat) der
Außenluft
AL beziehungsweise Zuluft ZL nach dem Austritt aus dem Plattenwärmetauscher 51 zuzuführen, da
bei einer Übertragung
der Energie (Reheat) vor Eintritt in den Plattenwärmetauscher 51 auch
eine Energieübertragung
auf den Abluftstrom Ab(UL) der Umluft UL stattfinden würde. Die
Temperatur des Zuluftstromes ZL(UL) der Umluft UL wäre dann
zu hoch und könnte
die im Aggregatemodul 15 angeordneten elektrischen und
elektronischen Aggregate 16 nicht ausreichend kühlen.
- 2. bei einer Anordnung nach dem Plattenwärmetauscher 51 bewirkt
der Entfeuchtungsprozess in der Außenluft-Zuluft AL/ZL gleichzeitig
eine Temperaturabsenkung, die im Energieaustausch des Plattenwärmetauschers 51 eine
reduzierende Wirkung auf die Temperatur des Abluftstromes Ab(UL)
der Umluft UL und damit auf die Entwärmungsleistung im Aggregatemodul 15 hat.
- 3. da die Wärmeübertragung
des Plattenwärmetauschers 51 von
der Temperaturdifferenz bestimmt wird, ist der erste Kondensator
vorzugsweise im Winter zu nutzen, während der zweite Kondensator
vorzugsweise im Sommer genutzt wird. In Abhängigkeit von den jeweiligen
Temperaturanforderungen können
beide Kondensatoren auch im Teillastbetrieb gefahren werden, wozu beide
Kondensatoren stufenlos mit wechselseitigen, variablen Teilleistungen
automatisch geregelt werden.
Switching between the two capacitors of the fresh air dehumidification heat pump fulfills the following tasks: - 1. there in the aggregate module 15 arranged heat-emitting electrical and electronic units 16 Delivering a high thermal output in summer, where the tower walls have only a slight cooling effect during this time, the set, individual limit value of the air temperature in the aggregate module 15 achieved so that it is cheaper, the energy from the dehumidification heat pumping process (reheat) of the outside air AL or supply air ZL after exiting the plate heat exchanger 51 to be supplied, as in a transfer of energy (reheat) before entering the plate heat exchanger 51 an energy transfer to the exhaust air flow Ab (UL) of the circulating air UL would take place. The temperature of the supply air flow ZL (UL) of the circulating air UL would then be too high and could be in the aggregate module 15 arranged electrical and electronic units 16 not cool enough.
- 2. in an arrangement after the plate heat exchanger 51 At the same time, the dehumidification process in the fresh air supply air AL / ZL causes a reduction in temperature, which results in the energy exchange of the plate heat exchanger 51 a reducing effect on the temperature of the exhaust air flow Ab (UL) of the recirculating air UL and thus on the heat dissipation in the aggregate module 15 Has.
- 3. since the heat transfer of the plate heat exchanger 51 is determined by the temperature difference, the first capacitor is preferably to use in winter, while the second capacitor is preferably used in the summer. Depending on the respective temperature requirements, both capacitors can also be operated in partial load operation, for which purpose both capacitors are steplessly regulated automatically with alternating, variable partial powers.
Bei
Stillstand der Windenergieanlage realisiert das optimierte Luftbehandlungssystem 6 einen Notbetrieb,
der beispielsweise bei Schwachwind, Sturm oder im Störfall beziehungsweise
bei Wartungsarbeiten an der Windenergieanlage gegeben ist. So haben
beispielsweise Untersuchungen auf der Basis von Wind- und Wetterdaten
für Helgoland
ergeben, dass eine Windenergieanlage mehr als 2000 Stunden pro Jahr
wegen Schwachwindes oder wegen Starkwindes nicht in Betrieb ist.
Im Notbetrieb stellt die Windenergieanlage keine Energie zur Verfügung und
alle Aggregate, die zur Sicherheit und zum Schutz der Windenergieanlage
betrieben werden müssen,
werden aus dem normalen Stromnetz gespeist, in das die Windenergieanlage
im Normalbetrieb Energie einspeist. Das Stromnetz stellt aber in vielen
Fällen
nur begrenzt Energie und in aller Re gel keine Abwärme zur
Beheizung der Systeme und Einrichtungen der Windeenergieanlage zur
Verfügung.At standstill of the wind energy plant realizes the optimized air treatment system 6 an emergency operation, which is given for example in light wind, storm or accident or during maintenance of the wind turbine. For example, studies on the basis of wind and weather data for Heligoland have shown that a wind turbine is not in operation for more than 2000 hours per year due to weak winds or strong winds. In emergency operation, the wind energy plant provides no energy and all units that need to be operated for the safety and protection of the wind turbine, are fed from the normal power grid, in which the wind turbine feeds energy in normal operation. However, in many cases the power network only provides limited energy and, in general, no waste heat for heating the systems and facilities of the wind power plant.
Da
insbesondere bei Starkwind und Sturm salzhaltige, feuchte Außenluft
AL aus der Umgebung der Windenergieanlage insbesondere über Undichtigkeiten
in der Gondel 11 der Windenergieanlage in den Turm 10 und
damit auch in das Aggregatemodul 15 gedrückt wird,
ist es erforderlich, den Überdruck im
Innern des Turmes 10 und der Gondel 11 aufrecht zu
erhalten. Aus diesem Grunde wird das konventionelle Luftaufbereitungsgerät 2 mit
dem Überdruck
erzeugenden Außenluftventilator 25 in
Betrieb gehalten und mittels des optimierten Luftbehandlungssystems 6 wird
zusätzlich
sichergestellt, dass die angesaugte feucht und salzhaltige Außenluft
AL entfeuchtet und durch Filterung möglichst vollständig entsalzt
wird.Particularly in strong winds and storms, saline, moist outside air AL from the vicinity of the wind energy plant in particular due to leaks in the nacelle 11 the wind turbine in the tower 10 and thus also in the aggregate module 15 is pressed, it is necessary to the overpressure inside the tower 10 and the gondola 11 to maintain. For this reason, the conventional air treatment device 2 with the positive pressure generating outside air fan 25 kept in operation and by means of the optimized air treatment system 6 In addition, it is ensured that the sucked moist and saline outside air AL is dehumidified and desalinated as completely as possible by filtering.
Das
erfindungsgemäße optimierte
Luftbehandlungssystem 6 arbeitet im Notbetrieb prinzipiell wie
zuvor beschrieben im Normalbetrieb, jedoch mit den folgenden Besonderheiten,
da Energie nur begrenzt zur Verfügung
steht:
- – da
die Heizeinrichtungen 58, 65 nicht aus der Abwärme der
elektrischen oder elektronischen Aggregate 16 gespeist
werden können,
ergibt sich bei den über
den Plattenwärmetauscher 51 geführten Umluft-
und Außenluft-Zuluft-Strömen kein
brauchbarer Energieaustausch, da keine Wärmeübertragung stattfindet;
- – der
Umluftventilator 56 steht still und fördert keine Umluft, so dass
keine Umluftströmung
durch das Aggregatemodul 15 fließt;
- – die
Außenluft-Entfeuchtungswärmepumpe
ist in Betrieb, kühlt,
entfeuchtet und heizt den Außenluftstrom
AL auf, kann aber nicht bei jeder Wettersituation die 40%-Feuchte-linie
erreichen;
- – zur
Sicherheit und zur restlichen Nachheizung mit geringfügigem Energieeinsatz
ist vorzugsweise ein Elektro-Heizregister mit Einspeisung aus dem
Versorgungsnetz eingeschaltet und bewirkt eine Erhöhung der
Temperatur des Zuluftstromes, so dass die Feuchtkennlinie von 40%
erreicht wird und das kristallisierte Salz durch das Hochleistungsfilter 57 im
Zuluftstrom abgeschieden werden kann.
- – auf
dem Weg zum oberen Teil des Turmes 10 gibt der über den
Zuluftkanal 74 geführte
Zuluftstrom ZL einen geringen Anteil der Luftmenge über den
Bypass 70 an das Aggregatemodul 15 zur Überdruckhaltung
und zur Reduzierung des Feuchtegehaltes der Umluft ab. Zu diesem
Zweck wird die Bypassklappe 700 (21 bis 23) geöffnet und
auf eine bestimmte, üblicherweise geringe
Luftmenge eingeregelt. Die Bypassluftmenge kann vorzugsweise auch über die
Abluft des Umluftstromes in das Aggregatemodul 15 eingebracht
werden, nämlich über die
Verbindung zwischen dem Bypass und der Abluft der Umluft gemäß den 21 bis 23.
The optimized air treatment system according to the invention 6 works in emergency mode in principle as described above in normal operation, but with the following special features, since energy is only limited available: - - because the heaters 58 . 65 not from the waste heat of electrical or electronic units 16 can be fed, results from the above the plate heat exchanger 51 guided Umluft- and fresh air supply air streams no useful energy exchange, since no heat transfer takes place;
- - the circulating air fan 56 stands still and does not promote circulating air, so that no circulating air flow through the aggregate module 15 flows;
- - The fresh air dehumidification heat pump is in operation, cools, dehumidifies and heats the outside air flow AL, but can not reach the 40% moisture line in any weather situation;
- - For safety and residual reheating with a small amount of energy is preferably an electric heater with feed from the mains switched on and causes an increase in the temperature of the supply air flow, so that the wetness of 40% is achieved and the crystallized salt by the high-level weighting filters 57 can be deposited in the supply air.
- - on the way to the upper part of the tower 10 gives the over the supply air duct 74 guided supply air flow ZL a small proportion of the air flow through the bypass 70 to the aggregate module 15 for overpressure maintenance and for reducing the moisture content of the circulating air. For this purpose, the bypass flap 700 ( 21 to 23 ) and adjusted to a certain, usually small amount of air. The bypass air quantity can preferably also via the exhaust air of the circulating air flow in the aggregate module 15 be introduced, namely on the connection between the bypass and the exhaust air of the circulating air according to the 21 to 23 ,
Durch
die vorstehenden Maßnahmen
kann weder im Aggregatemodul 15, noch im Turm 10 oder in
der Gondel 11 eine Kondensation der Zuluft ZL beziehungsweise
Umluft UL auftreten.Due to the above measures, neither in the aggregate module 15 , still in the tower 10 or in the gondola 11 Condensation of the supply air ZL or circulating air UL occur.
Wie
vorstehend ausgeführt
wurde, kann der Verdampfer 53 der Außenluft-Entfeuchtungswärmepumpe, aber auch der Verdampfer 62 der
Umluft-Entfeuchtungswärmepumpe
mit einer Enteisungsfunktion für
einen Teillastbetrieb ausgestattet werden. Für die Enteisungsfunktion wird
die gesamte Verdampferleistung getrennt in zwei Verdampfer mit separater Einspritzung
und separatem Expansionsventil sowie separaten Absperrklappen über den
Lufteintrittsquerschnitt am jeweiligen Verdampfer aufgeteilt. Zum Zwecke
der Enteisung können
die Absperrklappen optional wechselseitig geöffnet oder geschlossen werden,
wobei im Normalbetrieb beide Absperrklappen geöffnet sind, so dass eine Hälfte des
Verdampfers die Kühlung
und/oder Entfeuchtung vornimmt und die andere Hälfte bei geschlossener Absperrklappe
durch Heizgaseinspritzung enteist wird.As stated above, the evaporator 53 the outdoor air dehumidification heat pump, but also the evaporator 62 the circulating air dehumidification heat pump is equipped with a defrosting function for a partial load operation. For the de-icing function, the entire evaporator capacity is divided into two evaporators with separate injection and separate expansion valve and separate shut-off valves via the air inlet cross-section at the respective evaporator. For the purpose of deicing the butterfly valves can optionally be opened or closed alternately, with both butterfly valves are open in normal operation, so that one half of the evaporator makes the cooling and / or dehumidification and the other half is de-iced with hot gas injection closed butterfly valve.
Diese
Sonderfunktion wird zusätzlich
dann genutzt, wenn im Teillastbetrieb der Außenluft- Volumenstrom erheblich
abgesenkt wird, was zu einer nicht vollständigen Verdampfung des Kältemittels
der Entfeuchtungswärmepumpe
führen
kann, so dass die Gefahr des Flüssigkeitsaustritts
an der Saugleitung besteht, die durch Flüssigkeitsschläge zur Zerstörung des
Kompressors führen
würde.
Im Teillastbetrieb ist somit ein Kältekreislauf nicht in Betrieb
und eine Absperrklappe wird geschlossen, so dass der reduzierte
Luftvolumenstrom nur über
die Teilfläche des
Verdampfers strömt
und damit sicher stellt, dass das Kältemittel vollständig verdampft
und Flüssigkeitsschläge vermieden
werden.These
Special function is additional
then used when in part-load operation of the outside air volume flow considerably
is lowered, resulting in incomplete evaporation of the refrigerant
the dehumidification heat pump
to lead
can, so the risk of liquid leakage
on the suction line, which by liquid blows to destroy the
Run compressor
would.
In partial load operation, a refrigeration cycle is thus not in operation
and a butterfly valve is closed so that the reduced
Air flow only over
the subarea of the
Evaporator flows
and thus ensures that the refrigerant evaporates completely
and liquid shocks avoided
become.
Im
Verhältnis
zum großen
Turmquerschnitt und der großen
Turmhöhe
sowie aufgrund des großen
Luftvolumens ist die üblicherweise
in den Turm eingebrachte Außenluftmenge
eher als gering zu bezeichnen. Dem Strömungsverhalten und dem auch damit
verbundenen Abkühlverhalten
im Turm ist daher besondere Beachtung zu schenken.in the
relationship
to the big one
Tower cross section and the big one
tower height
as well as due to the large
Air volume is the usual
amount of fresh air introduced into the tower
rather than low. The flow behavior and that too
associated cooling behavior
Special attention should therefore be paid in the tower.
Wird
die Außenluftmenge – auch unter
Beachtung der Aufheizung – mit
geringer Geschwindigkeit in den Turm 10 eingebracht, so
wird die Strömung
insbesondere von der Thermik getrieben, da wärmere Luft bekanntlich nach
oben steigt. Aufgrund der großen
Turmhöhe
und des großen
Turmdurchmessers kann die Temperatur des Luftstromes, der die Gondel 11 erreicht,
jedoch nicht kontrolliert werden. Auf der Strecke bilden sich durch
Temperaturschichtungen sogenannte Layer und aufgrund unterschiedlicher
Temperaturen der Turmwand, die beispielsweise an der Nordseite und
an der Südseite
mit und ohne Sonnenstrahlung herrschen, entwickeln sich unerwünschte Sekundärströme. So kann
sich beispielsweise die schneller abkühlende Luft an der kühleren Turmseite,
beispielsweise der Nordseite bzw. Kaltwindseite, die nicht von der
Sonne bestrahlt ist, schnell zu einem fallenden Luftstrom entwickeln, der
mit der Bildung von unerwünschten
Kondensationserscheinungen verbunden ist.If the amount of fresh air - even with respect to the heating - at low speed in the tower 10 introduced, so the flow is driven in particular by the thermal, as warmer air is known to rise. Due to the large tower height and the large tower diameter, the temperature of the air stream, which is the nacelle 11 achieved, but not controlled. Due to temperature stratifications, so-called layers are formed along the route and, due to different temperatures of the tower wall, which prevail, for example, on the north side and on the south side with and without solar radiation, unwanted secondary currents develop. Thus, for example, the faster cooling air on the cooler side of the tower, for example the north side or cold wind side, which is not irradiated by the sun, quickly develop into a falling air flow, which is associated with the formation of undesirable condensation phenomena.
Um
dies zu vermeiden, weist die in 28 dargestellte
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Nachbehandlung, ergänzenden Luftaufbereitung sowie
gezielten Luftführung
der unterschiedlichen Luftströme
in weiterer Ergänzung
zum Nachheizregister oder Wärmetauscher 8 gemäß 10 eine
Weitwurfdüse 80 zum
Einblasen des Zuluftstromes ZL in den Eintritt des Turmes 10 mit
hoher Geschwindigkeit auf, die vorteilhafterweise im Zentrum des
Turmdurchmessers angeordnet ist. Dadurch kann der in der einfachen
Luftbehandlungseinrichtung 3, der verbesserten Luftbehandlungseinrichtung 4 oder
optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 und gegebenenfalls
im Wärmetauscher 8 erwärmte Zuluftstrom
ZL gezielt in den oberen Bereich des Turmes 10 und näher an die Gondel 11 herangeführt werden.To avoid this, the in 28 illustrated embodiment of a device for aftertreatment, supplementary air treatment and targeted air flow of the different air streams in addition to the Nachheizregister or heat exchanger 8th according to 10 a jet nozzle 80 for blowing the supply air flow ZL in the entrance of the tower 10 at high speed, which is advantageously located in the center of the tower diameter. As a result, in the simple air treatment device 3 , the improved air treatment device 4 or optimal air treatment device 5 and optionally in the heat exchanger 8th heated supply air flow ZL targeted to the top of the tower 10 and closer to the gondola 11 be introduced.
Der
Luftstrahl ZL''' mit hoher Geschwindigkeit induziert
auf seinem Strömungsweg
permanent stehende Luft LS von allen Seiten des Turmes 10, wobei
Luftschichtungen und Temperaturschichtungen aufgerissen und Sekundärströmungen vermieden
werden.The air jet ZL '''at high speed induced on its flow permanently air standing LS from all sides of the tower 10 , where air stratification and temperature stratifications are torn open and secondary flows are avoided.
Die
möglichst
zentrische Anordnung der Weitwurfdüse 80 vermeidet ein
Ablenken und Anlehnen der Strömung
an die Turmwand und somit den sogenannten Coanda-Effekt.The most centric arrangement of the jet nozzle 80 avoids distracting and leaning the flow to the tower wall and thus the so-called Coanda effect.
Zur
Lufteinbringung wird eine Düsen-
oder Diffusor-Form gewählt,
weil dabei die statischen Druckverluste gering gehalten werden.to
Air introduction will be a nozzle
or diffuser shape,
because while the static pressure losses are kept low.
In 28 sind
die Außenluft
AL, die freie Zuluftströmung
ZL''' im Turm 10, die Fortluft FL
aus der Gondel 11, das konventionelle Luftaufbereitungsgerät 2 zur
Vorentsalzung und Vorentfeuchtung und die optimale Luftbehandlungseinrichtung 5 zur
Luftaufbereitung mit Plattenwärmetauscher
und Entfeuchtungswärmepumpe,
die Zuluft-Überdruck-Luftführung im
Zuluftkanal 74 durch das Aggregatemodul 15, und
die Umluft UL zur gezielten Absaugung ggf. mit Kanalsystem und ggf.
mit Volumenstromreglern und zur gezielten Zuluftführung mit
Kanalsystem und ggf. mit Volumenstromreglern sowie ein optionaler Wärmetauscher 8 für die Erwärmung der
Zuluft ZL''' in den Turm 10 und die Gondel 11 dargestellt.In 28 are the outside air AL, the free supply air flow ZL '''in the tower 10 , the exhaust FL from the gondola 11 , the conventional Luftaufbereitungsge advises 2 for pre-desalination and pre-dehumidification and the optimal air treatment facility 5 for air conditioning with plate heat exchanger and dehumidification heat pump, the supply air overpressure air duct in the supply air duct 74 through the aggregate module 15 , and the recirculating air UL for targeted extraction, possibly with duct system and possibly with volumetric flow controllers and for targeted supply of fresh air with duct system and possibly with volumetric flow controllers, as well as an optional heat exchanger 8th for heating the supply air ZL '''in the tower 10 and the gondola 11 shown.
Anhand
des in 29 dargestellten Mollier-h,x-Diagramm
wird die Wirkung des optimierte Luftbehandlungssystem 6 mit
der optimalen Luftbehandlungseinrichtung erläutert.Based on the in 29 illustrated Mollier-h, x diagram will be the effect of the optimized air treatment system 6 explained with the optimal air treatment device.
Ausgehend
von einer Außenluft
mit einer Temperatur von ca. 7°C
bei 100% relativer Feuchte im Punkt P1 wird entsprechend dem Pfeil
A die angesaugte Außenluft über den
Verdampfer 53 geführt und
dabei auf ca. 4°C
bei gleich bleibender relativer Feuchte abgekühlt. In dem Plattenwärmetauscher 51 gemäß den 4 bis 7 wird
die herunter gekühlte
Außenluft
im Plattenwärmetauscher 51 mittels
der im Umluftbetrieb im Aggregatemodul 15 aufgenommenen,
von den elektrischen und elektronischen Aggregaten 16 abgegebenen
Wärme entsprechend dem
Pfeil B von 4°C
auf ca. 21°C
bei einer relativen Feuchte von 30% erwärmt. Durch die anschließende Erwärmung bzw.
Nachheizung im Kondensator 55 der Entfeuchtungswärmepumpe
wird die Zuluft entsprechend dem Pfeil C auf ca. 27°C geheizt
und als Zuluftstrom über
den Zuluftführungskanal 6 in
den oberen Teil des Turmes 10, d. h., außerhalb
des Aggregatemoduls 15 in den Innenraum des Turmes 10 und
der darüber
befindlichen Gondel 11 eingeblasen. Bis zum Erreichen der
Austrittsöffnungen 3 wird
die eingeblasene Zuluft maximal auf eine Temperatur von 7°C bei maximal
80% relativer Feuchte entsprechend dem Pfeil D abgekühlt, wodurch
sichergestellt ist, dass der Taupunkt nicht erreicht werden und
Kondensation nicht entstehen kann.Based on an outside air with a temperature of about 7 ° C at 100% relative humidity at point P1 is according to the arrow A, the sucked outside air through the evaporator 53 while cooled to about 4 ° C at a constant relative humidity. In the plate heat exchanger 51 according to the 4 to 7 is the cooled down outside air in the plate heat exchanger 51 by means of the recirculation mode in the unit module 15 recorded by the electrical and electronic units 16 heated heat according to the arrow B of 4 ° C to about 21 ° C at a relative humidity of 30%. By the subsequent heating or reheating in the condenser 55 the dehumidification heat pump, the supply air is heated according to the arrow C to about 27 ° C and as supply air flow through the supply air duct 6 in the upper part of the tower 10 , ie, outside the aggregate module 15 in the interior of the tower 10 and the gondola above 11 blown. Until reaching the outlet openings 3 the injected supply air is cooled down to a maximum temperature of 7 ° C at a maximum of 80% relative humidity according to the arrow D, which ensures that the dew point can not be reached and condensation can not occur.
Gleichzeitig
wird die im Umluftbetrieb durch das Aggregatemodul 15 geführt Umluft
entsprechend dem Punkt P2 gemäß 29 entsprechend
dem Pfeil E als Abluft-Rückluft
dem Plattenwärmetauscher 51 mit
einer Temperatur von 30°C
und einer relativen Feuch te von 40% zugeführt und im Plattenwärmetauscher 51 bei
hermetisch gegenüber
dem Außenluft/Zuluft-
und Überdruckstrom
getrennter Führung
durch den Plattenwärmetauscher 51 auf
ca. 15°C
unter Zunahme der relativen Feuchte auf ca. 100% abgekühlt und über die
Umluft/Zuluft-Öffnung des
Nachbehandlungsgeräts 5 an
das Aggregatemodul 15 abgegeben.At the same time, the air is recirculated by the unit module 15 guided circulating air according to the point P2 according to 29 according to the arrow E as exhaust air return air to the plate heat exchanger 51 supplied with a temperature of 30 ° C and a relative Feuch te of 40% and in the plate heat exchanger 51 with hermetically separated from the outside air / supply air and overpressure flow guide through the plate heat exchanger 51 cooled to about 15 ° C with increase in relative humidity to about 100% and the recirculation / supply air opening of the aftertreatment device 5 to the aggregate module 15 issued.
Der
Pfeil F bezeichnet die Wirkungsrichtung des Partialdruckes, der
eine Reduzierung des Feuchtegehaltes im Umluftstrom und damit eine
Trocknung im Aggregatemodul 15 und damit eine günstige Strömung immer
zum Bereich des niedrigen Druckes, also vom Aggregatemodul 15 zum
Turm 10 entsprechend der vorstehenden Beschreibung bewirkt.The arrow F denotes the direction of action of the partial pressure, the reduction of the moisture content in the circulating air flow and thus a drying in the aggregate module 15 and thus a favorable flow always to the range of low pressure, ie from the aggregate module 15 to the tower 10 effected as described above.
Die
Linie G hebt die Linie 80%iger relativer Feuchte hervor.The
Line G highlights the line of 80% relative humidity.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Luftbehandlung in Wind-Energieanlagen, insbesondere in Offshore Wind-Energieanlagen,
erzielen zusammengefasst folgende Wirkungen und Vorteile:
- 1. Führung
der aus der Umgebung angesaugten Außenluft durch einen Luftführungskanal 6 durch das
Aggregatemodul 15 hindurch zu dem oberhalb des Aggregatemoduls 15 liegenden
Teil des Turmes 10 und zu der an dessen Spitze befindlichen
Gondel 11, so dass die im Aggregatemodul 15 angeordneten
elektrischen und elektronischen Aggregate 16 nicht mit
salzhaltiger Luft in Berührung
kommen und daher keine Kontamination der Aggregate 16 erfolgt.
- 2. Führung
der Außenluft
durch einen ersten Strömungsweg
des Nachbehandlungsgerätes 5 mit einem
Plattenwärmetauscher 51 getrennt
von einem zweiten Strömungsweg
zur Führung
eines Umluftstromes durch das Aggregatemodul 15 über Zuluft-
und Abluftkanäle 75, 76 mit
einer hermetischen Trennung der Luftströme bei gleichzeitiger indirekter
Energieübertragung
– zum Zwecke
der Kühlung
der durch das Aggregatemodul 15 geführten Umluft,
– zum Zwecke
der Erwärmung
in den Turm 10 und die Gondel 11 eingeblasenen
Zuluft;
– zum
Zwecke der Entfeuchtung des Umluftstromes bei entsprechenden Temperaturdifferenzen.
- 3. Ein integriertes Entfeuchtungswärmepumpensystem dient der Feuchtereduzierung
der Außenluft
und deren gleichzeitiger Aufheizung mit der Gesamtwirkung, dass
nach Abkühlung
der Außenluft
im Turm 10 der Taupunkt nicht erreicht wird bzw. nicht
erreicht werden kann, so dass eine Kondensation im Turm 10 und
in der Gondel 11 vermieden wird.
- 4. Gezielte Zu- und Rückluftführung nach
dem Umluftprinzip im Aggregatemodul 15 durch Luftführungskanäle 7, 8,
die ggf. mit zusätzlichen
Volumenstromreglern in den einzelnen Zonen bzw. Etagen des Aggregatemoduls 15 zur
optimalen Luftreinigung und zur gezielten Erwärmung der elektrischen und
elektronischen Aggregate 16 versehen werden, deren Wärme über die
Oberflächen
der elektrischen und elektronischen Aggregate 16 abgegeben
wird.
- 5. Ergänzende
Nachheizung der Zuluft, vorzugsweise unter Einbeziehung einer Regeleinrichtung, zum
Turm 10 und der Gondel 11 aus der Abwärme der
elektrischen und elektronischen Aggregate 16 zur Vermeidung
einer Kondensation im Turm 10 und in der Gondel 11.
- 6. Anordnung eines Hochleistungs-Feinfilters 61 zur
weiteren Reduzierung des Salzgehaltes der durch das Aggregatemodul 15 geführten Umluft bei
Feuchtewerten von weniger als 40% relativer Feuchte.
- 7. Optionale Entfeuchtungswärmepumpen-Umschaltung
mit einem zusätzlichen
Kondensator auf Umluft zur Notbeheizung insbesondere im Winterbetrieb
und/oder bei stillgelegter Windenergieanlage.
The method according to the invention and the device according to the invention for air treatment in wind power plants, in particular in offshore wind power plants, collectively achieve the following effects and advantages: - 1. Guide the sucked from the outside air through an air duct 6 through the aggregate module 15 through to the above the aggregate module 15 lying part of the tower 10 and to the gondola at the top 11 so that in the aggregate module 15 arranged electrical and electronic units 16 do not come in contact with salty air and therefore no contamination of the aggregates 16 he follows.
- 2. Guiding the outside air through a first flow path of the aftertreatment device 5 with a plate heat exchanger 51 separated from a second flow path for guiding a circulating air flow through the aggregate module 15 via supply air and exhaust air ducts 75 . 76 with a hermetic separation of the air streams with simultaneous indirect energy transfer - for the purpose of cooling by the aggregate module 15 guided circulating air, - for the purpose of heating in the tower 10 and the gondola 11 blown supply air; - For the purpose of dehumidifying the circulating air flow at appropriate temperature differences.
- 3. An integrated dehumidification heat pump system is used to reduce the humidity of outside air and their simultaneous heating with the overall effect that after cooling the outside air in the tower 10 the dew point is not reached or can not be reached, allowing a condensation in the tower 10 and in the gondola 11 is avoided.
- 4. Targeted supply and return air ducts according to the recirculation principle in the unit module 15 through air ducts 7 . 8th , if necessary, with additional volume flow controllers in the individual zones or floors of the unit module 15 For optimum air purification and targeted heating of electrical and electronic units 16 be provided whose heat over the surfaces of the electrical and electronic units 16 is delivered.
- 5. Supplementary reheating of the supply air, preferably with the involvement of a control device to the tower 10 and the gondola 11 from the waste heat of the electrical and electronic aggregates th 16 to avoid condensation in the tower 10 and in the gondola 11 ,
- 6. Arrangement of a high-performance fine filter 61 to further reduce the salt content of the aggregate module 15 guided recirculation at humidity values of less than 40% relative humidity.
- 7. Optional dehumidification heat pump changeover with an additional condenser to circulating air for emergency heating, especially in winter operation and / or when the wind turbine is shut down.
Je
nach Konzeption einer Windenergieanlage sowie in Abhängigkeit
von der Turmhöhe
der Windenergieanlage sind oberhalb des Aggregatemoduls 15 weitere
Zwischendecks, d. h. Trennungen im Querschnitt des Turms 10,
vorgesehen. Dadurch wird der in den Innenraum des Turmes 10 mittels
des Außenluftventilators 25 eingeblasene
Induktionsstrahl der Zuluftführung
auf dem Weg zur Gondel 11 auf seinem Strömungsweg
unterbrochen beziehungsweise behindert. Durch derartige Zwischendecks
verlangsamt sich der Zuluftstrom durch permanente Induktion, d.
h. Strahlenverdickung, so dass es für große Turmhöhen empfehlenswert ist, die
Dynamik des Zuluftstromes zu beschleunigen. Zudem kühlt sich
der erwärmte
Zuluftstrom, der auch durch den thermischen Effekt nach oben in
Richtung zur Gondel 11 getrieben wird, auf dem langen Weg
bis zur Gondel 11 an den Turmwandungen ab, so dass sich
auch der thermische Auftrieb allmählich verlangsamt.Depending on the design of a wind turbine and depending on the tower height of the wind turbine are above the unit module 15 further intermediate decks, ie separations in the cross section of the tower 10 , intended. This will be the inside of the tower 10 by means of the outside air fan 25 injected induction jet of the supply air guide on the way to the nacelle 11 interrupted or obstructed on its flow path. By such intermediate decks, the supply air stream slows down by permanent induction, ie beam thickening, so that it is recommended for large tower heights to accelerate the dynamics of the supply air flow. In addition, the heated supply air flow, which also by the thermal effect upwards in the direction of the nacelle cools 11 is driven, on the long way to the gondola 11 on the tower walls, so that the thermal buoyancy gradually slows down.
Andererseits
bieten Zwischendecks insbesondere bei größeren Turmhöhen eine gute Möglichkeit,
die Dynamik des Zuluftstromes zu erhalten beziehungsweise zu verstärken, indem
eine vorzugsweise zentrisch angeordnete, die Geschwindigkeit der
Zuluftströmung
erhöhende
Einrichtung wie beispielsweise eine Düse oder ein Diffusor die Strömungsgeschwindigkeit
der Zuluft punktuell erhöht und
eine gerichtete Strömung
mit hohem Induktionsverhalten oberhalb eines jeden Zwischendecks
erneut erzeugt. Diese Anordnung kann für jedes Zwischendeck wiederholt
werden, wobei die geschwindigkeitserhöhende Einrichtung so ausgelegt
wird, dass die Strahllänge
die Höhe
des jeweils nächsten Zwischendecks
erreicht und dort von der nächsten geschwindigkeitserhöhenden Einrichtung
aufgenommen und weitergeführt
wird.on the other hand
Tween decks offer a good opportunity, especially for larger tower heights
to maintain or increase the dynamics of the supply air stream by
a preferably centric arranged, the speed of
supply air
increasing
Device such as a nozzle or a diffuser the flow rate
the supply air is increased selectively and
a directed flow
with high induction behavior above each intermediate deck
generated again. This arrangement can be repeated for each intermediate deck
with the speed increasing device being designed
that will be the beam length
the height
of the next intermediate decks
reached and there from the next speed-increasing device
recorded and continued
becomes.
Diese
technische Lösung
mit Anordnung einer als Düse
oder Diffusor ausgebildeten geschwindigkeitserhöhenden Einrichtung kommt solange ohne
ein mechanisches Hilfsaggregat, wie beispielsweise einen Ventilator,
aus, solange ein Zwischendeck eine luftdichte Abschottung darstellt
und die durch den zentralen Außenluftventilator 25 eingebrachte
Luftmenge aufgrund des erheblichen Überdruckverhaltens lediglich
die Düse
beziehungsweise den Diffusor der geschwindigkeitserhöhenden Einrichtung
durchströmen
kann und das Zwischendeck keine Bypässe in Form von Leckagen aufweist.
Dabei ist der Außenluftventilator
in der Lage, einen ausreichenden Überdruck zu erzeugen, der bis
zur Gondel 11 der Windenergieanlage reicht, so dass die
erforderliche Geschwindigkeitserhöhung über die eingebauten Düsen beziehungsweise
Diffusoren oder vergleichbaren Einrichtungen bewirkt werden kann.This technical solution with an arrangement designed as a nozzle or diffuser speed-increasing device is as long as without a mechanical auxiliary unit, such as a fan, off, as long as an intermediate deck represents an airtight foreclosure and by the central outdoor fan 25 introduced air quantity due to the significant overpressure behavior can only flow through the nozzle or the diffuser of the speed increasing device and the intermediate deck has no bypasses in the form of leaks. In this case, the outside air fan is able to generate a sufficient overpressure, up to the nacelle 11 the wind energy plant is sufficient so that the required speed increase can be effected via the built-in nozzles or diffusers or comparable devices.
Weist
das Zwischendeck jedoch gemäß den 30 und 31 an
seinen Seitenrändern
zur Turmwandung Spaltabstände
auf oder sind im Zwischendeck Öffnungen
zur Durchführung
einer Fahrstuhlkabine oder anderer Einrichtungen vorgesehen, so
sind gemäß 30 mechanische
Zusatzeinrichtungen wie Ventilatoren 80, 81, 82 erforderlich,
um die dynamische Geschwindigkeit des Zuluftstromes ZL, ZL', ZL'', ZL''' zu erhöhen, da die über den
Außenluftventilator
eingebrachte Luftmenge aufgrund des großen Druckverhaltens alle Öffnungen
durchdringt, wodurch sich ein unkontrolliertes Strömungsverhalten
im Turm 10 sowie der Gondel 11 entwickeln kann.However, the Tween Deck rejects according to the 30 and 31 On its side edges to the tower wall gap distances or openings in the intermediate deck are provided for carrying out an elevator car or other facilities, as are 30 mechanical accessories such as fans 80 . 81 . 82 required in order to increase the dynamic speed of the supply air flow ZL, ZL ', ZL'',ZL''', since the introduced via the outside air fan air quantity due to the large pressure behavior penetrates all openings, resulting in an uncontrolled flow behavior in the tower 10 as well as the gondola 11 can develop.
31 zeigt
die Erzeugung eines aus der primären
Luft gebildeten Treibstrahls sowie durch Induktion gebildete Sekundärluftströmungen und
im Bereich des Zwischendecks oberhalb des Aggregatemoduls 15 an
den Randbereichen des Zwischendecks auftretende Bypassströmungen entsprechend den
in 31 eingetragenen Pfeilen. 31 shows the generation of a propulsion jet formed from the primary air and secondary air flows formed by induction and in the region of the intermediate deck above the aggregate module 15 occurring at the edge regions of the intermediate deck bypass flows according to the in 31 registered arrows.
Um
eine gezielte Strömung
des Zuluftstromes zu erreichen und dabei Bypass-Strömungen durch
die Randspalte oder Fahrstuhldurchführungen zu vermeiden, ist es
vorteilhaft, die Ventilatoren 80, 81, 82,
die die Strömung
im zentrischen Bereich des Turmes 10 erneut erzeugen, mit
einer geringfügig
erhöhten,
geeigneten Luftmenge von beispielsweise +10%, gegenüber der
Zuluftmenge auszulegen, so dass durch Überdruck oberhalb des jeweiligen
Zwischendecks und Unterdruck unterhalb des jeweiligen Zwischendecks
eine geringe Luftmenge über
die Bypässe
strömt
und so verhindert, dass unkontrollierte Luftströmungen aus dem Überdruckverhalten
des Außenluftventilators 25 entstehen.In order to achieve a targeted flow of Zuluftstromes and avoid bypass flows through the marginal gaps or elevator bushings, it is advantageous to the fans 80 . 81 . 82 that the flow in the centric area of the tower 10 generate again, with a slightly increased, suitable amount of air, for example, + 10%, compared to the supply air interpreted, so that by overpressure above the respective intermediate deck and negative pressure below the respective intermediate deck a small amount of air flows through the bypasses and thus prevents uncontrolled air currents from the overpressure behavior of the outside air fan 25 arise.
Die
mechanischen Luftfördereinrichtungen
in Form zusätzlicher
Ventilatoren 80, 81, 82 werden mit einem äußerst geringen
statischen Druck ausgelegt, weil der Außenluftventilator 25 einen
erheblichen Überdruck
erzeugt, der nur nach dem gesamten Weg durch den Turm 10 letztendlich
in der Gondel 11 abströmen
kann und sich erst dort durch Undichtigkeiten und Überdruckklappen
als Fortluft FL verliert. Der Turm 10 ist als hermetisch
geschlossen anzusehen, so dass hier der Überdruck bis zum Eintritt in
die Gondel 11 erhalten bleibt.The mechanical air conveyors in the form of additional fans 80 . 81 . 82 are designed with a very low static pressure, because the outside air fan 25 Generates a significant overpressure, only after the entire way through the tower 10 finally in the gondola 11 can flow out and only there loses through leaks and pressure flaps as exhaust air FL. The tower 10 is to be regarded as hermetically closed, so that here the pressure until the entrance to the nacelle 11 preserved.
32 zeigt
das optimierte Luftbehandlungssystem 6 für die in 30 dargestellte Wind-Energieanlage
in Verbindung mit dem konventionellen Luftaufbereitungs- bzw. Entsalzungsgerät 2 zur
Vorentfeuchtung und -entsalzung der Außenluft AL. 32 shows the optimized air treatment system 6 for the in 30 illustrated wind energy plant in conjunction with the conventional air treatment or desalination device 2 for pre-dehumidification and desalination of the outside air AL.
Aufgrund
des Abkühleffektes
durch die Turmwandungen in Verbindung mit den langen Strömungswegen
erweist es sich gemäß 33 als vorteilhaft, in Verbindung mit der mechanischen
Luftfördereinrichtung 80, 81, 82 den
auf Teilstrecken abgekühlten
Luftstrom durch Heizeinrichtungen 8, 83, 84, die
beispielsweise aus der Abwärme
der im Aggregatemodul 15 angeordneten, Wärme abgebenden
elektrischen und elektronischen Aggregate 16 gespeist wird,
erneut aufzuheizen. Die Temperaturen im gesamten Turm 10 können dadurch
gegenüber
einer einmaligen zentralen Aufheizung gleichmäßiger gestaltet werden und
das Temperatur-Kondensationsverhalten im Turm 10 vorteilhaft
beeinflussen.Due to the cooling effect by the tower walls in conjunction with the long flow paths, it turns out according to 33 as advantageous, in conjunction with the mechanical air conveyor 80 . 81 . 82 the cooled on sections air flow through heaters 8th . 83 . 84 , for example, from the waste heat in the aggregate module 15 arranged, heat-emitting electrical and electronic units 16 is fed again to heat up. The temperatures throughout the tower 10 can be made more uniform compared to a single central heating and the temperature-condensation behavior in the tower 10 favorably influence.
Die
Anordnung eines Hochleistungsfilters sowie eines Wärmetauschers
beziehungsweise einer zusätzlichen
Heizeinrichtung in der optimalen Luftbehandlungseinrichtung 5 kann
auch gemäß 34 in den Bereich einer Düse mit Ventilator 80 oberhalb des
Aggregatemoduls 15 mit dem Hochleistungsfilter 59 und
dem Wärmetauscher 8 verlagert
oder zusätzlich
angeordnet werden.The arrangement of a high-performance filter and a heat exchanger or an additional heating device in the optimal air treatment device 5 can also according to 34 in the area of a nozzle with fan 80 above the aggregate module 15 with the high performance filter 59 and the heat exchanger 8th be relocated or additionally arranged.
Die
erfindungsgemäße Lösung wurde
vorstehend am Beispiel einer Offshore Wind-Energieanlage mit den im Meerwasserbereich
herrschenden klimatischen Bedingungen einer feuchten und salzhaltigen
Außenluft
bei jahreszeitlich bedingten sehr kalten oder sehr warmen Außenlufttemperaturen
beschrieben. Daraus resultieren die Erfordernisse einer Entfeuchtung
und Entsalzung der Außenluft
sowie Bereitstellung einer entfeuchteten und entsalzten Zuluft im
Bereich des Aggregatemoduls 15, im Innern des Turmes 10 und
in der Gondel 11 zur Vermeidung von Korrosion und Gewährleistung
der Abfuhr der im Aggregatemodul anfallenden Wärmelasten. Die erfindungsgemäße Lösung ist
jedoch auch auf andere Umgebungsbedingungen anwendbar, beispielsweise auf
eine Umgebung mit sandiger, staubhaltiger oder anderweitig stark
belasteter Außenluft.
Auch unter derartigen Bedingungen ist der Einsatz einer Wärmepumpe
und Filtereinrichtung zur Konditionierung der in das Turminnere
eingeblasenen Luft sowie zur Wärmeabfuhr
der von den elektrischen und elektronischen Aggregaten im Aggregatemodul
abgestrahlten Wärme
von Bedeutung.The solution according to the invention has been described above using the example of an offshore wind power plant with the climatic conditions prevailing in the seawater region of a humid and salty outside air during seasonally very cold or very warm outside air temperatures. This results in the requirements of dehumidification and desalination of the outside air as well as providing a dehumidified and desalinated supply air in the area of the unit module 15 , inside the tower 10 and in the gondola 11 to prevent corrosion and to ensure the dissipation of heat loads in the unit module. However, the solution according to the invention is also applicable to other environmental conditions, for example to an environment with sandy, dusty or otherwise heavily contaminated outside air. Even under such conditions, the use of a heat pump and filter device for conditioning the injected into the tower interior air and heat dissipation of radiated from the electrical and electronic units in the unit module heat is of importance.
Unabhängig von
anderen, aggressiven Umgebungsbedingungen ist die Entfeuchtung und
die damit verbundene Sicherheit gegen Kondensation auch bei Land-Windenergieanlagen
ein bedeutsamer Punkt, denn Windenergieanlagen verfügen über elektrische
und elektronische Einrichtungen, die sowohl sensibel auf zu hohe
Feuchtewerte, bei denen sie einer verstärkten Korrosion ausgesetzt
sind, als auch auf unzulässig
hohe Temperaturen reagieren, die zu einer Zerstörung der elektrischen und elektronischen
Einrichtungen führen
können.Independent of
other, harsh environments is dehumidification and
the associated safety against condensation even in land-based wind turbines
a significant point, because wind turbines have electrical
and electronic devices that are both sensitive to excessive
Moisture values at which they are exposed to increased corrosion
are, as well as inadmissible
high temperatures react, leading to destruction of the electrical and electronic
Facilities lead
can.
In
Abwandlung von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen müssen in
derartigen Wind-Energieanlagen nicht alle Einrichtungen unmittelbar
im Turm angeordnet sein, sondern können auch in Containern oder
Gebäuden
neben dem Turm der Wind- Energieanlage
vorgesehen werden. Auch an derartigen Nebengebäuden oder Containern ist die
Entfeuchtung der Außenluft
bzw. die Vermeidung von Kondensation und gegebenenfalls die Wärmeabfuhr
von den elektrischen und elektronischen Aggregaten von erheblicher
Bedeutung.In
Modification of the embodiments described above must be in
such wind power plants not all facilities immediately
can be arranged in the tower, but can also be in containers or
buildings
next to the tower of the wind energy plant
be provided. Even at such outbuildings or containers is the
Dehumidification of the outside air
or the avoidance of condensation and optionally the heat removal
of the electrical and electronic units of considerable
Importance.
-
11
-
Offshore
Wind-EnergieanlageOffshore
Wind energy plant
-
22
-
Luftaufbereitungs-
oder EntsalzungsgerätAir handling
or desalination device
-
33
-
Einfache
Luftbehandlungseinrichtungeasy
Air treatment device
-
44
-
verbesserte
Luftbehandlungseinrichtungimproved
Air treatment device
-
55
-
Optimale
Luftbehandlungseinrichtungoptimal
Air treatment device
-
66
-
Optimiertes
Luftbehandlungssystemoptimized
Air treatment system
-
88th
-
Heizeinrichtungheater
-
1010
-
Turmtower
-
1111
-
Gondelgondola
-
1212
-
Rotorblätterrotor blades
-
1313
-
Abströmöffnungenoutflow openings
-
1414
-
LufteintrittsöffnungAir inlet opening
-
1515
-
Aggregatemodulmodule of units
-
1616
-
elektrische
und elektronische Komponenten und Aggregateelectrical
and electronic components and aggregates
-
2121
-
Erster
Tropfenabscheiderfirst
Droplet
-
22,
2322
23
-
Koaleszenzabscheidercoalescence
-
2424
-
zweiter
Tropfenabscheidersecond
Droplet
-
2525
-
Außenluft-
oder ÜberdruckventilatorFresh air
or overpressure fan
-
3131
-
Heizeinrichtung
oder Lufterhitzerheater
or air heater
-
3232
-
HochleistungsfilterHigh efficiency filter
-
4141
-
VerdampferEvaporator
-
4242
-
Kompressorcompressor
-
4343
-
Kondensator
oder Reheat-Coilcapacitor
or reheat coil
-
4444
-
HochleistungsfilterHigh efficiency filter
-
5050
-
Gehäusecasing
-
5151
-
Luftbehandlungsgerät mit rekuperativem
Wärmerückgewinnungssystem (Plattenwärmetauscher)Air treatment device with recuperative
Heat recovery system (plate heat exchanger)
-
5252
-
Bypassklappenbypass dampers
-
5353
-
Verdampfer
bzw. KühlerEvaporator
or cooler
-
5454
-
Kompressorcompressor
-
5555
-
Kondensator
oder Reheat-Registercapacitor
or Reheat Registry
-
5656
-
Umluftventilatorcirculation fan
-
5757
-
Hochleistungsfilter
im Außenluft-ZuluftstromHigh efficiency filter
in the outside air supply air flow
-
5858
-
Heizeinrichtungheater
-
5959
-
Zweiter
Kondensatorsecond
capacitor
-
6060
-
Bypassbypass
-
6161
-
Hochleistungsfilter
im UmluftstromHigh efficiency filter
in the circulating air stream
-
6262
-
Verdampfer
bzw. KühlerEvaporator
or cooler
-
6363
-
Kompressorcompressor
-
6464
-
Kondensator
bzw. Reheat-Registercapacitor
or reheat register
-
6565
-
Heizeinrichtungheater
-
6666
-
Zweites
Kondensator/Reheat-Registersecond
Capacitor / Reheat register
-
70,
71, 7270
71, 72
-
Bypassbypass
-
7474
-
Zuluftkanalsupply air duct
-
75,
7675,
76
-
Umluft-LuftführungskanäleForced-air ducts
-
8080
-
WeitwurfdüseJet nozzle
-
81,
8281,
82
-
Ventilatorenfans
-
83,
8483
84
-
Heizeinrichtungenheaters
-
700700
-
Bypassklappebypass damper
-
701,
702701
702
-
Bypassbypass
-
711,
712711
712
-
Bypassklappenbypass dampers
-
713713
-
Bypassleitungbypass line
-
721,
722721
722
-
Bypassklappenbypass dampers
-
723723
-
Bypassleitungbypass line
-
ALAL
-
Außenluftoutside air
-
ZLZL
-
Zuluftsupply air
-
FLFL
-
FortluftExhaust air
-
ULUL
-
Umluftcirculating air
-
Ab(UL)From (UL)
-
Abluft
der Umluftexhaust
the circulating air
-
ZL(UL)ZL (UL)
-
Zuluft
der Umluftsupply air
the circulating air