DE112013007125T5 - Wind power generator - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Windkraftgenerator mit einer einfachen Struktur bereitzustellen, der zum effizienten Kühlen in der Lage ist. Zum Lösen der Aufgabe umfasst ein Leeläufer-Windkraftgenerator eine Gondel, deren eine Seite mit einem Rotor mit einer Nabe und einem Blatt verbunden ist und deren andere Seite einen Wind aufnimmt und die von einem Turm getragen wird. Ein Hohlraum ist an einem Ende der anderen Seite der Gondel ausgebildet. Ein Kühler ist an einem Ende des Hohlraums bereitgestellt. Eine Abluftöffnung, um den Wind, der durch den Kühler geleitet wird, aus einer Windschattenseite des Hohlraums abzuführen, ist bereitgestellt.The present invention has an object to provide a wind power generator with a simple structure capable of efficient cooling. To achieve the object, a leech-type wind power generator includes a nacelle, one side of which is connected to a rotor having a hub and a blade, and the other side of which receives a wind and which is supported by a tower. A cavity is formed at one end of the other side of the nacelle. A radiator is provided at one end of the cavity. An exhaust port for discharging the wind passing through the radiator from a wind shadow side of the cavity is provided.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Windkraftgenerator mit horizontaler Achse und insbesondere auf einen Windkraftgenerator, der die Funktion des Kühlens von Ausrüstung in einer Gondel in einem Leeläufer-Windkraftgenerator hat.The present invention relates to a horizontal axis wind power generator, and more particularly to a wind power generator having the function of cooling equipment in a nacelle in a leech wind turbine generator.
Stand der TechnikState of the art
Ein Windkraftgenerator mit horizontaler Achse weist Ausrüstung wie etwa einen Stromgenerator und ein Getriebe in einer Gondel auf, die an dem Oberteil installiert ist. Diese Vorrichtungen erzeugen bei der Stromerzeugung Wärme. Der Windkraftgenerator besitzt ein Kühlsystem zum Abkühlen der erzeugten Wärme. Ein allgemeines Kühlsystem weist einen Kühler auf, um Außenluft einzufangen und einen Wärmeaustausch durchzuführen. Um den Außenluftwind einzufangen, ist der Kühler außerhalb des Windkraftgenerators installiert.A horizontal axis wind power generator has equipment such as a power generator and a transmission in a nacelle installed at the top. These devices generate heat during power generation. The wind power generator has a cooling system for cooling the generated heat. A general refrigeration system includes a radiator to capture outside air and perform heat exchange. To capture the outside air wind, the radiator is installed outside the wind turbine.
Als Windkraftgenerator mit einem Kühler ist beispielsweise das Patentdokument 1 bekannt. In diesen Windkraftgeneratoren ist es nötig, den Außenwind effizient einzufangen, um ein wirksames Kühlen durchzuführen. Besonders in einem Fall einer Luvläufer-Windturbine mit einer Rotordrehebene auf der dem Wind zugewandten Seite ist die Gondel leewärts in einer Richtung angeordnet, die den Windstrom stört. Dementsprechend ist der Kühler in einer Position installiert, die aus der Gondel ragt.As a wind power generator with a radiator, for example, the patent document 1 is known. In these wind power generators, it is necessary to efficiently capture the outside wind for effective cooling. Especially in a case of a windward wind turbine with a rotor plane on the windward side, the nacelle is located leeward in a direction that disturbs the wind flow. Accordingly, the radiator is installed in a position protruding from the nacelle.
EntgegenhaltungslisteCitation List
Patentdokument(e)Patent Document (s)
-
PTL 1:
US-Patent Nr. 7057303 U.S. Patent No. 7057303
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Die meisten der derzeit kommerziell verfügbaren großen horizontalen Windkraftgeneratoren sind Luvläufer. Der Luvläufer-Windkraftgenerator weist eine Rotordrehebene auf der Luvseite auf. In dem Fall des Luvläufer-Windkraftgenerators ist die Gondel leewärts angeordnet und der Kühler ragt aus der Gondel hervor und ist so installiert, dass er wirksam Wind aufnimmt. Um den Wind wirksam aufzunehmen, kann der Kühler in diesem Fall auf einer oberen Fläche oder einer Seitenfläche der Gondel in einem Zustand, in dem er weiter herausragt, installiert sein.Most of the currently commercially available large horizontal wind generators are windrows. The windward generator has a rotor deck on the windward side. In the case of the windward runner power generator, the nacelle is leeward and the radiator protrudes from the nacelle and is installed to effectively absorb wind. In this case, in order to effectively receive the wind, the radiator may be installed on an upper surface or a side surface of the nacelle in a state in which it protrudes further.
Wenn der Kühler jedoch in dem Zustand installiert ist, in dem er aus der Gondel herausragt, ist es notwendig, eine zusätzliche Stützstruktur für den Kühler bereitzustellen. Ferner ist die Windaufnahmefläche der Gondel erhöht und die wirkende Windlast ist entsprechend der Fläche erhöht. Dementsprechend ist es notwendig, eine strukturelle Verstärkung hinzuzufügen, um der Windlast standzuhalten.However, when the radiator is installed in the state where it protrudes from the nacelle, it is necessary to provide an additional support structure for the radiator. Further, the wind receiving area of the nacelle is increased and the acting wind load is increased according to the area. Accordingly, it is necessary to add structural reinforcement to withstand the wind load.
Angesichts der oben beschriebenen Situation hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Windkraftgenerator mit einem einfachen Aufbau bereitzustellen, der zum effizienten Kühlen in der Lage ist.In view of the situation described above, the present invention has an object to provide a wind power generator with a simple structure capable of efficient cooling.
Lösung für das ProblemSolution to the problem
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist der Windkraftgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ein Leeläufer-Windkraftgenerator, der eine Gondel umfasst, deren eine Seite mit einem Rotor mit einer Nabe und Blättern verbunden ist, deren andere Seite Wind aufnimmt und die von einem Turm getragen wird. In der Gondel ist ein Hohlraum an einem Ende der anderen Seite ausgebildet und ein Kühler an einem Ende des Hohlraums bereitgestellt. Ferner weist sie eine Abluftöffnung auf, um den Wind, der durch den Kühler geleitet wird, aus der leewärtigen Seite des Hohlraums abzuführen.In order to achieve the above object, the wind power generator according to the present invention is a leech wind power generator comprising a nacelle, one side of which is connected to a rotor having a hub and blades whose other side receives wind and which is supported by a tower , In the nacelle, a cavity is formed at one end of the other side, and a radiator is provided at one end of the cavity. Further, it has an exhaust port to discharge the wind passing through the radiator from the leeward side of the cavity.
Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Windkraftgenerator mit einem einfachen Aufbau bereitzustellen, der zum effizienten Kühlen in der Lage ist.According to the present invention, it is possible to provide a wind power generator with a simple structure capable of efficient cooling.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Nachfolgend wird ein Windkraftgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf den dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in den jeweiligen Figuren gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen aufweisen und sich überschneidende Erläuterungen entfallen.Hereinafter, a wind power generator according to the present invention will be described based on the illustrated embodiments. It should be noted that in the respective figures, like elements have the same reference numerals and overlapping explanations omitted.
Erste AusführungsformFirst embodiment
Die vorliegende Erfindung ist ein Leeläufer-Windkraftgenerator mit einem äußeren Erscheinungsbild, wie es in
Dementsprechend strömt ein einströmender Wind W1 von der windzugewandten Seite von dem Ende der Gondel
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kühler
Gemäß der Anordnung von
Gemäß der Anordnung der ersten Ausführungsform, die in
Weiterhin ist es durch Bereitstellen einer Luftöffnung
Da in der vorliegenden Erfindung die Windaufnahmefläche und die Abluftfläche in etwa gleich sind, ist es möglich, eine Verzögerung des Windstroms zu unterdrücken und ein effektives Ausströmen zu verwirklichen. Die Seitenluftöffnung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Kühler
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Dritte AusführungsformThird embodiment
Es ist zu beachten, dass in dem Fall von
Vierte AusführungsformFourth embodiment
Fünfte AusführungsformFifth embodiment
Sechste AusführungsformSixth embodiment
Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, die Bestandteile der fünften Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform umgekehrt bereitzustellen.It is to be noted that it is also possible to provide the components of the fifth embodiment and the sixth embodiment in reverse.
Siebte AusführungsformSeventh embodiment
Unter diesen ist das Getriebe
Ein Luftkühler
Wie oben beschrieben wird das Kühlwasser
Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist die Gondel auf der windzugewandten Seite installiert, da der Windkraftgenerator eine Leeläufer-Windturbine ist. Es ist möglich, durch Installieren des Kühlers an der Vorderfläche der Gondel und Installieren des Abluftkanals, der einen in der Gondel aufgenommenen Wind effizient abführt, das Ausströmen durchzuführen. Dementsprechend ist es nicht notwendig, den Kühler in einem Zustand zu installieren, in dem er aus der Gondel extrudiert ist. Es ist möglich, den Kühler in einem Zustand zu installieren, in dem er in der Gondel integriert ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Windaufnahmefläche der Gondel in Bezug auf den Wind zu verringern, und es ist möglich, zu erwarten, dass die Windlast verringert wird. In Übereinstimmung mit der Verringerung der Fläche und der Windlast ist es möglich, das Gewicht der Stützstruktur zu reduzieren.According to the present invention described above, since the wind power generator is a leech wind turbine, the nacelle is installed on the windward side. It is possible to perform the outflow by installing the radiator on the front surface of the nacelle and installing the exhaust duct that efficiently dissipates a wind received in the nacelle. Accordingly, it is not necessary to install the radiator in a state in which it is extruded from the nacelle. It is possible to install the radiator in a state in which it is integrated in the nacelle. With this arrangement, it is possible to reduce the wind receiving area of the nacelle with respect to the wind, and it is possible to expect the wind load to be reduced. In accordance with the reduction of the area and the wind load, it is possible to reduce the weight of the supporting structure.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Blatt,Leaf,
- 22
- Nabe,Hub,
- 33
- Rotor,Rotor,
- 44
- Gondel,Gondola,
- 55
- Turm,Tower,
- 77
- Kühler,Cooler,
- 88th
- R-Ebene,R-plane,
- 99
- Abluftkanal,Exhaust duct
- 1010
- Flügelförmiges Stützelement,Wing-shaped support element,
- 1111
- Gondelschräge,Gondola slope,
- 1313
- Seitenflächenluftöffnung,Side face air opening,
- 1414
- Dachüberstand,Roof overhang,
- 2020
- Seitenträger,Side beams,
- 4040
- Getriebe,Transmission,
- 4141
- Ölkühler,Oil cooler,
- 42, 4342, 43
- Kühlwasser,Cooling water,
- 4444
- Wärmeaustauschrohr,Heat exchange tube,
- 5050
- Stromgenerator,Power generator
- 5151
- Luftkühler,Intercooler,
- 5252
- Gebläse,Fan,
- 52, 5352, 53
- Kühlwasser,Cooling water,
- 5555
- Welle,Wave,
- W1W1
- Einströmender Wind,Incoming wind,
- W2, W3W2, W3
- Ausströmender Wind.Outgoing wind.
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