ES1149337U - Dispositivo de refrigeración para componentes de aerogeneradores - Google Patents

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Abstract

1. Dispositivo de refrigeración para componentes de aerogeneradores, caracterizado porque comprende al menos un conducto (3) que contiene en su interior un fluido de trabajo (5) seleccionado para, en funcionamiento, cambiar de fase líquida a gaseosa y viceversa; donde una primera porción inferior de cada conducto (3) está insertada en el interior de un depósito (2) por el que circula un fluido refrigerante primario (10) que transporta calor de un componente de un aerogenerador a refrigerar (7), actuando dicha porción inferior de evaporador del fluido de trabajo (5); y donde una segunda porción superior de cada conducto (3) queda fuera del depósito (2), actuando de condensador del fluido de trabajo (5).

Description

imagen1
DISPOSITIVO DE REFRIGERACIÓN PARA COMPONENTES DE AEROGENERADORES
5 DESCRIPCIÓN Campo técnico de la invención
La presente invención pertenece a los sistemas de refrigeración de componentes de 10 aerogeneradores.
Antecedentes de la invención
En la operación de un aerogenerador trabajan simultáneamente diferentes equipos que generan calor.
15 Algunos de ellos tales como: el generador, la multiplicadora, el transformador, el grupo hidráulico, la góndola o nacelle, etc. necesitan de un sistema de refrigeración para mantener su temperatura dentro de su rango de operación.
20 Habitualmente el calor no puede ser evacuado en el punto donde se genera y es necesario transferirlo a otro lugar más conveniente para disiparlo. Este transporte del calor generado al punto de evacuación se realiza por medio de un circuito hidráulico compuesto de: bomba de recirculación, intercambiador de calor, conducciones, conexiones hidráulicas, fluido de transporte, etc.
25 Por ejemplo, en algunos aerogeneradores la multiplicadora se refrigera por medio de un circuito hidráulico doble. Por el circuito primario, circula el aceite de la multiplicadora haciéndolo pasar por un intercambiador aceite/agua-glycol. Este intercambiador transfiere el calor desde el aceite al agua-glycol. Por el circuito
30 secundario circula el agua-glycol, impulsada por una bomba adicional hasta otro intercambiador agua-glycol/aire, donde el calor se transfiere al aire exterior por la acción de un motoventilador.
El hecho de tener tantos componentes disminuye la fiabilidad del conjunto 35 aumentando su posibilidad de fallo.
imagen2
Por otra parte, estos circuitos hidráulicos y sus componentes ocupan un gran volumen y la accesibilidad a los mismos no siempre es fácil.
5 Además, la necesidad de tener que hacer circular un fluido secundario para realizar el transporte de calor conlleva la probabilidad de fugas en las numerosas conexiones del circuito hidráulico. En ocasiones estas fugas provocan averías importantes que pueden tener al aerogenerador fuera de servicio durante varios días.
10 Adicionalmente, el consumo eléctrico de los componentes de estos sistemas, cuya suma total puede alcanzar un número elevado de kilovatios, reduce la producción de energía total y con ello el rendimiento del aerogenerador.
Otros componentes del aerogenerador, como la propia góndola, se refrigeran
15 introduciendo el aire exterior, previamente filtrado y deshumedecido para evitar la corrosión. Para ello es necesaria la acción de uno o varios motoventiladores, conectados a los sistemas de filtración y de eliminación de humedad.
Estos sistemas de filtración son especialmente complejos en localizaciones marítimas,
20 desérticas, ambientes con partículas voluminosas en suspensión, etc. Además requieren de mantenimiento habitual, para la sustitución de las medias filtrantes.
Breve descripción de la invención
El objeto de la invención es un dispositivo para evacuar el calor generado por diversos
25 componentes de un aerogenerador, ya sea éste terrestre, marítimo o submarino. El dispositivo comprende al menos un conducto, preferentemente tubular que se extiende desde un depósito, por donde circula el fluido primario que transporta el calor del componente a refrigerar, hasta el punto de evacuación en contacto con el aire exterior. Dicho conducto contiene un fluido de trabajo en su interior, seleccionado para, en
30 funcionamiento, cambiar de fase líquida a gaseosa y viceversa, transportando así el calor de un punto a otro de forma pasiva sin necesidad de una bomba impulsora adicional. Una primera porción inferior de cada conducto está insertada en el interior del depósito, actuando dicha porción inferior de evaporador del fluido de trabajo. Una segunda porción superior de cada conducto queda fuera del depósito, en contacto con
35 el aire exterior, actuando de condensador del fluido de trabajo.
imagen3
Por ejemplo, en la refrigeración de la multiplicadora del aerogenerador, el circuito primario estaría conectado al depósito del dispositivo objeto de la invención. El aceite estaría en contacto con una primera porción inferior de cada conducto, actuando de evaporador del fluido de trabajo y transportando de esta forma el calor a una segunda
5 porción superior de cada conducto, situada fuera del depósito en contacto con el aire exterior, actuando de condensador. De esta manera, es posible transferir el calor desde el aceite al aire exterior, eliminando el intercambiador aceite/agua-glycol y el circuito secundario: bomba impulsora, intercambiador agua-glycol / aire, motoventilador, conexiones, etc.
10 La solución propuesta simplifica el sistema de refrigeración eliminando componentes y aumentando por tanto la fiabilidad del conjunto.
Esta simplificación es de especial interés en emplazamientos marítimos donde la
15 accesibilidad no siempre está garantizada y se obliga en algunos casos a instalar sistemas redundantes.
El espacio requerido para la refrigeración se reduce de manera notable al eliminar la bomba y el intercambiador que son habitualmente elementos voluminosos.
20 Por otro lado, al reducir las conexiones hidráulicas entre los diferentes componentes del sistema se reduce notablemente la posibilidad de fugas en las mismas y por tanto la posibilidad de fallos, costosas averías y largas paradas de máquina.
25 Por último, cabe destacar que el transporte del calor, del fluido primario al aire exterior, se realiza por medio del cambio de fase, del fluido de trabajo contenido en los conductos, y por el efecto de la gravedad sin ser necesario aporte energético externo de una bomba impulsora.
30 El dispositivo objeto de la invención, se puede aplicar a diferentes componentes del aerogenerador añadiendo ventajas adicionales a las anteriormente mencionadas. Por ejemplo, en la refrigeración de la góndola descrita anteriormente, el dispositivo objeto de la invención permitiría eliminar los sistemas de filtración al aislar completamente el interior de la góndola del aire exterior. En esta solución, el depósito del dispositivo
35 seria la propia góndola, en cuyo interior quedaría inserta una primera porción inferior de cada conducto, actuando de evaporador del fluido de trabajo y transportando de esta forma el calor del aire interior, hasta una segunda porción superior de cada conducto, situada fuera de la góndola actuando de condensador.
imagen4
En esta solución, como ya se ha mencionado, se eliminan los sistemas de filtración y 5 por tanto su mantenimiento.
El dispositivo de refrigeración de la presente invención se puede aplicar a los aerogeneradores terrestres (onshore), los aerogeneradores marítimos (offshore), y también a los aerogeneradores submarinos (aerogeneradores sumergidos que
10 trabajan bajo el agua, aprovechando las corrientes de agua). Mientras que en los aerogeneradores terrestres y marítimos los condensadores de los conductos están en contacto con el aire exterior, en los aerogeneradores submarinos los condensadores están en contacto con el agua exterior.
15 En una posible realización el dispositivo de refrigeración comprende un depósito conectado al componente del aerogenerador a refrigerar, con una bomba de recirculación de un fluido refrigerante primario. En este caso, el dispositivo de refrigeración comprende preferiblemente unas conducciones por las que circula el fluido refrigerante primario desde y hacia el depósito y el componente del
20 aerogenerador a refrigerar. El componente del aerogenerador a refrigerar puede ser,
por ejemplo, uno cualquiera de los siguientes elementos: -El generador del aerogenerador. -La multiplicadora del aerogenerador. -El transformador del aerogenerador, en el caso de un transformador
25 refrigerado por aceite. -etc
En otra realización posible el depósito es el componente del aerogenerador a refrigerar. El depósito puede ser en este caso, por ejemplo, uno cualquiera de los
30 siguientes componentes a refrigerar: -La góndola del aerogenerador. -El compartimento de un transformador del aerogenerador. -El depósito de un grupo hidráulico del aerogenerador. -Conducciones por las que circula el fluido primario.
35 -etc En una realización preferida, la segunda porción superior de cada conducto sobresale del techo de la góndola del aerogenerador, disponiendo el dispositivo de refrigeración de una tobera encargada de alojar la porción superior de cada conducto y acelerar la velocidad del fluido exterior.
imagen5
5
En una posible realización la primera porción inferior de los conductos se extiende formando una cámara común a varios conductos. La segunda porción superior de los conductos se puede también extender formando una cámara común a varios conductos.
10 En otra posible realización el conducto está sellado en un extremo, o incluso en ambos extremos.
El dispositivo de refrigeración puede comprender al menos un sello hermético para 15 asegurar la estanqueidad entre el depósito y al menos un conducto.
El fluido de trabajo dentro del conducto está sometido preferentemente a una presión mayor a la atmosférica.
20 El dispositivo de refrigeración puede comprender una pluralidad de aletas acopladas a la segunda porción del conducto. Las aletas pueden incluir un sellado superior del conducto. Las aletas son preferentemente metálicas.
Breve descripción de las figuras
25 A continuación, se describirá la invención con mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
Las Figuras 1A y 1B muestran un esquema representativo del dispositivo de refrigeración, en el que se aprecia el depósito, por el que circula el fluido primario, y el
30 conducto que se extiende hasta el punto de evacuación del calor.
Las Figuras 2A y 2B muestran una realización alternativa del dispositivo de refrigeración, en el que el depósito es el propio componente a refrigerar.
35
La Figura 3 representa un detalle del extremo de un conducto con aletas.
imagen6
En las Figuras 4Ay 4B se representa el dispositivo de refrigeración aplicado a la refrigeración de diferentes componentes de un aerogenerador.
5 La Figura 5 representa la posible realización en la que una tobera, dispuesta en el exterior de la góndola del aerogenerador, aloja la porción superior de cada conducto.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención es un dispositivo para evacuar el calor generado por diversos
10 componentes de un aerogenerador. El dispositivo comprende uno o varios conductos, que se extienden desde un depósito, por donde circula el fluido primario que transporta el calor del componente a refrigerar, hasta el punto de evacuación en contacto con el aire exterior. Dichos conductos contienen un fluido de trabajo en su interior el cual realiza un cambio de fase transportando el calor de un punto a otro.
15 El componente a refrigerar 7 no tiene el foco de calor concentrado en un solo elemento y es conveniente por tanto concentrarlo para ser evacuado mediante un fluido refrigerante primario 10. Este fluido puede ser por ejemplo: aire, agua, una mezcla de agua y Glycol, aceite, etc. Entre el componente a refrigerar 7 y el depósito 2, se
20 disponen unas conducciones 9 por las que circula el fluido primario 10, impulsado mediante una bomba de recirculación del fluido. Estas conducciones pueden ser por ejemplo, mangueras, tuberías, conexiones hidráulicas, conducciones de aire, aberturas de comunicación entre el componente y el depósito, etc.
25 En la realización de la invención mostrada en las Figura 1A (vista lateral esquemática) y 1B (vista en perspectiva esquemática), el componente a refrigerar 7 está conectado a un depósito 2 en el que está insertado al menos un conducto 3, preferentemente de forma tubular.
30 En el interior del conducto un fluido de trabajo 5 realiza un ciclo termodinámico basado en un cambio de fase. La parte inferior del conducto 3 (denominada evaporador) recibe el calor que se desea disipar y el fluido en fase liquida se evapora y se transforma en vapor. A causa de la diferencia de densidades existente entre el estado líquido y vapor de todo fluido dicho vapor asciende hacia la parte alta y fría del
35 conducto 3 (denominada condensador) donde se condensa cediendo su calor latente y descendiendo por gravedad nuevamente hacia la parte inferior. El fluido de trabajo 5 repite este ciclo una y otra vez obteniéndose así una rápida transferencia de calor en sentido único de abajo a arriba.
imagen7
Las dimensiones del depósito 2 así como las del conducto 3 se adecuarán en función 5 de la potencia a disipar y las condiciones ambientales del entorno.
Opcionalmente, como se muestra en las Figuras 2A (vista lateral esquemática) y 2B (vista en perspectiva esquemática), el depósito 2 puede ser el propio componente a refrigerar 7: la propia góndola, el compartimento del transformador, el depósito del
10 grupo hidráulico, las conducciones por las que circula el fluido primario, etc.
El conducto 3 se selecciona para cada aplicación en base a sus parámetros fundamentales: material, espesor, longitud, etc. El material puede ser por ejemplo cobre.
15 La presión de trabajo del conducto 3 se debe considerar también a la hora de determinar el material y el espesor para que no haya deformaciones que puedan disminuir la transferencia térmica.
20 El primer sello hermético 4 en el extremo del conducto 3 asegura la estanqueidad del conducto a las condiciones de diseño seleccionadas. Se pueden usar por ejemplo, sellos por aplastamiento, sellos hidráulicos, sellos con resinas epoxi, etc.
Un segundo sello hermético 8 permite asegurar la estanqueidad entre el depósito 2 y
25 el conducto 3 para evitar la fuga del fluido primario 10. Se pueden usar por ejemplo una junta de estanqueidad, sello hidráulico, soldadura, etc.
El fluido de trabajo 5 puede ser un fluido refrigerante por ejemplo el R-134-a o similar.
30 En la Figura 3 se muestra una posible realización de la parte del condensador del conducto 3, donde están instaladas unas aletas metálicas 6 con objeto de disponer de más superficie para el intercambio de calor entre el propio conducto y el aire exterior. Dichas aletas 6 pueden ser por ejemplo placas metálicas onduladas o discos planos insertados, soldados o embutidos en el propio conducto, dispuestas de forma
35 horizontal, vertical, helicoidal, etc. La función principal de estas aletas 6 es aumentar la superficie de transferencia de calor al aire de forma pasiva. Alternativamente, las caso se podría sellar el conducto 3 contra este conjunto que ejecutaría la función de condensador.
imagen8
5 En las Figuras 4A y 4B se representa el dispositivo de refrigeración aplicado a diferentes componentes del aerogenerador.
La aplicación del dispositivo de refrigeración en la Figura 4A se corresponde con el esquema de la Figura 1A, donde el dispositivo comprende un depósito 2 que está 10 conectado con el componente a refrigerar 7, en este caso la multiplicadora 11 de un aerogenerador. En la Figura 4A se muestra la refrigeración de la multiplicadora 11 de un aerogenerador usando un depósito 2 intermedio, en el cual se insertan los conductos 3, conectado por medio de las conducciones 9 a la bomba mecánica 12 ya la entrada de retorno de la propia multiplicadora 11. La bomba 12 se encarga de la
15 recirculación del fluido refrigerante primario (aceite).
Sin embargo, la aplicación mostrada en la Figura 4B se corresponde al esquema de la Figura 2A, ya que en este caso el depósito es el propio componente a refrigerar 7, en este caso el depósito 15 de un grupo hidráulico del aerogenerador. En la Figura 4B se
20 muestra la refrigeración del grupo hidráulico de un aerogenerador usando el propio depósito 15 de la central hidráulica para insertar los conductos 3 en él, y así evacuar el calor del aceite al aire exterior.
En la Figura 5 se muestra la posible realización en la que una tobera 19 dispuesta en
25 el exterior de la góndola 18 del aerogenerador, aloja la porción superior de cada conducto 3. En la realización mostrada de manera esquemática en la Figura 5 la porción superior de cada conducto 3 (esto es, los condensadores de los conductos) sobresale del techo de la góndola 18 del aerogenerador. Los condensadores de los conductos están alojados en una tobera 19 que genera un efecto túnel, acelerando la
30 velocidad del aire exterior y aumentando de esta forma la capacidad del sistema. La tobera 19 es un buen complemento para la refrigeración de la góndola 18 y del compartimento del transformador, y también es útil para refrigerar el resto de componentes del aerogenerador si los conductos 3 se extienden por encima del techo de la góndola. Esta tobera 19 aprovecha que el hecho de que la góndola 18 siempre
35 está orientada en la dirección del viento cuando el aerogenerador está trabajando, y
imagen9
es porque hay más velocidad de viento.

Claims (15)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de refrigeración para componentes de aerogeneradores, caracterizado por que comprende al menos un conducto (3) que contiene en su interior un fluido de
    5 trabajo (5) seleccionado para, en funcionamiento, cambiar de fase líquida a gaseosa y viceversa; donde una primera porción inferior de cada conducto (3) está insertada en el interior de un depósito (2) por el que circula un fluido refrigerante primario (10) que transporta calor de un componente de un aerogenerador a refrigerar (7), actuando dicha porción
    10 inferior de evaporador del fluido de trabajo (5); y donde una segunda porción superior de cada conducto (3) queda fuera del depósito (2), actuando de condensador del fluido de trabajo (5).
  2. 2. Dispositivo de refrigeración según la reivindicación 1, caracterizado por que la
    15 segunda porción superior de cada conducto (3) sobresale del techo de la góndola (18) del aerogenerador.
  3. 3. Dispositivo de refrigeración según la reivindicación 2, caracterizado por que dispone
    de una tobera (19) encargada de alojar la porción superior de cada conducto (3) y 20 acelerar la velocidad del fluido exterior.
  4. 4. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el depósito (2) es el componente del aerogenerador a refrigerar (7).
    25
  5. 5. Dispositivo de refrigeración según la reivindicación 4, caracterizado por que el depósito (2) es uno cualquiera de los siguientes componentes del aerogenerador a refrigerar (7):
    -la góndola (18) del aerogenerador;
    30 -el compartimento de un transformador del aerogenerador; -el depósito (15) de un grupo hidráulico del aerogenerador. -conducciones por las que circula el fluido refrigerante primario (10).
  6. 6. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, 35 caracterizado por que comprende el depósito (2) conectado al componente del
    11
    imagen2
    aerogenerador a refrigerar (7), con una bomba (12) de recirculación del fluido refrigerante primario (10).
  7. 7. Dispositivo de refrigeración según la reivindicación 6, caracterizado por que el
    5 componente del aerogenerador a refrigerar (7) es uno cualquiera de los siguientes: -el generador del aerogenerador; -la multiplicadora (11) del aerogenerador. -el transformador del aerogenerador.
    10 8. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, caracterizado por que comprende unas conducciones (9) por las que circula el fluido refrigerante primario (10) desde y hacia el depósito (2) y el componente del aerogenerador a refrigerar (7).
    15 9. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende al menos un sello hermético (8) para asegurar la estanqueidad entre el depósito (2) y al menos un conducto (3).
  8. 10. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
    20 caracterizado por que la primera porción inferior de los conductos (3) se extiende formando una cámara común a varios conductos.
  9. 11. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado por que la segunda porción superior de los conductos (3) se extiende 25 formando una cámara común a varios conductos.
  10. 12. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el conducto (3) está sellado en un extremo.
    30 13. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el conducto (3) está sellado en ambos extremos.
  11. 14. Dispositivo de refrigeración según una cualquiera de las reivindicaciones
    anteriores, caracterizado por que el fluido de trabajo (5) dentro del conducto (3) está 35 sometido a una presión mayor a la atmosférica.
    12
    imagen3
  12. 15. Dispositivo de refrigeración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una pluralidad de aletas (6) acopladas a la segunda porción del conducto (3).
    5 16. Dispositivo de refrigeración según la reivindicación 15, caracterizado por que las aletas (6) incluyen un sellado superior del conducto (3).
  13. 17. Dispositivo de refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 16, caracterizado por que las aletas (6) son metálicas.
    10
  14. 18.
    Dispositivo de refrigeración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conducto (3) es tubular.
  15. 19.
    Dispositivo de refrigeración según una cualquiera de las reivindicaciones
    15 anteriores, caracterizado por que el componente a refrigerar (7) es un componente de un aerogenerador terrestre, marítimo o submarino.
    13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7090001B2 (en) * 2003-01-31 2006-08-15 Cooligy, Inc. Optimized multiple heat pipe blocks for electronics cooling
US20060054308A1 (en) * 2004-09-14 2006-03-16 Smith Mark A Multiple fluid heat pipe
EP1945944B1 (en) * 2005-11-01 2015-04-15 Vestas Wind Systems A/S A method for prolonging and/or controlling the life of one or more heat generating and/or passive components in a wind turbine, a wind turbine, and use thereof
US8938967B2 (en) * 2007-01-30 2015-01-27 Thomas McMaster Hybrid wind turbine
US7615884B2 (en) * 2007-01-30 2009-11-10 Mcmastercorp, Inc. Hybrid wind turbine system, apparatus and method
US8528333B2 (en) * 2007-03-02 2013-09-10 Victor Juchymenko Controlled organic rankine cycle system for recovery and conversion of thermal energy
ES2656346T3 (es) * 2007-04-30 2018-02-26 Vestas Wind Systems A/S Turbina eólica y método para controlar la temperatura de fluido que fluye en un primer sistema de control de temperatura de una turbina eólica
US20080307817A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 General Electric Company System for integrated thermal management and method for the same
CN101338732A (zh) * 2008-06-17 2009-01-07 南京航空航天大学 采用热管冷却齿轮箱的风力发电机系统
KR101021333B1 (ko) * 2008-09-01 2011-03-14 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템
EP2208888A3 (en) * 2008-11-18 2012-02-22 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine with a refrigeration system and a method of providing cooling of a heat generating component in a nacelle for a wind turbine
US8829700B2 (en) * 2009-12-01 2014-09-09 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine nacelle comprising a heat exchanger assembly
JP5072994B2 (ja) * 2010-03-17 2012-11-14 三菱重工業株式会社 風力発電装置
US20120001436A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Twin Disc, Inc. Power generator using a wind turbine, a hydrodynamic retarder and an organic rankine cycle drive
CN102678472A (zh) * 2011-03-18 2012-09-19 华锐风电科技(集团)股份有限公司 用于冷却风力发电机组的冷却装置及风力发电机组
US9127648B2 (en) * 2011-04-19 2015-09-08 Gamesa Innovation & Technology, S.L. System to cool the nacelle and the heat generating components of an offshore wind turbine
US20140138236A1 (en) * 2011-05-24 2014-05-22 Awg International, Inc. Atmospheric water generator system
AU2011338137A1 (en) * 2011-08-10 2013-02-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Renewable energy type electric power generation device.
CN102562827A (zh) * 2012-01-10 2012-07-11 南京航空航天大学 航空用涡轮/压气机高速轴承的冷却系统及方法与应用
US9091249B2 (en) * 2012-06-05 2015-07-28 Games Innovation & Technology, S.L. Integrated cooling and climate control system for an offshore wind turbine
CN102777581B (zh) * 2012-07-31 2015-08-19 南京风电科技有限公司 风力发电机组加热冷却装置
US10104814B2 (en) * 2014-11-03 2018-10-16 General Electric Company System and method for cooling electrical components of a power converter
ES1149213Y (es) * 2015-12-23 2016-04-13 Zheng Ye Dispositivo de refrigeracion para un convertidor de potencia
US10422281B2 (en) * 2016-12-02 2019-09-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Condensation cooling system for gas turbine engine
US11252847B2 (en) * 2017-06-30 2022-02-15 General Electric Company Heat dissipation system and an associated method thereof

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