ITMI20100170A1 - Impianto e metodo di raffreddamento di un generatore elettrico di un aerogeneratore, e aerogeneratore comprendente tale impianto di raffreddamento - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
“IMPIANTO E METODO DI RAFFREDDAMENTO DI UN GENERATORE ELETTRICO DI UN AEROGENERATORE, E AEROGENERATORE COMPRENDENTE TALE IMPIANTO DI RAFFREDDAMENTOâ€
La presente invenzione riguarda un impianto di raffreddamento di un generatore elettrico di un aerogeneratore.
In particolare, la presente invenzione riguarda un impianto di raffreddamento di un generatore elettrico comprendente uno statore e un rotore girevole attorno ad un asse di rotazione determinato rispetto allo statore.
Gli aerogeneratori sono impiegati per produrre energia elettrica tramite rispettivi gruppi pale e generatori elettrici, i quali trasformano in energia elettrica parte dell’energia cinetica ricevuta dal gruppo pale, e dissipano in calore la restante parte di energia cinetica ricevuta. Il calore deve essere evacuato per permettere di raggiungere buone efficienze di esercizio dei generatori elettrici.
L’energia elettrica prodotta à ̈ sottoposta a successiva trasformazione in fase e in frequenza in macchine elettriche di tipo statico, le quali sono raffreddate per ottimizzarne le prestazioni.
A questo scopo, gli aerogeneratori mostrati nei documenti US 7,057,305; US 7,161,260; US 6,676,122; US 7,594,800; ed EP 2,136,077 comprendono rispettivi impianti di raffreddamento, che impiegano l’aria come mezzo refrigerante. In particolare, il documento EP 2,136,077 mostra un impianto di raffreddamento a flusso d’aria di un generatore elettrico di tipo tubolare. In altre parole, un flusso d’aria forzato attraversa in successione, il mozzo, il generatore elettrico tubolare, e la navicella, In pratica il flusso d’aria entra da una prima apertura praticata nel mozzo ed esce da una seconda apertura realizzata nella parte posteriore della navicella.
Gli impianti di raffreddamento ad aria consentono di raggiungere prestazioni relativamente buone delle macchine elettriche e dei generatori quando i siti di installazione degli aerogeneratori sono caratterizzati da climi relativamente miti o freddi.
Quando le condizioni climatiche dei siti di installazione sono caratterizzati da temperature particolarmente elevate, Ã ̈ necessario impiegare impianti di raffreddamento a liquido.
Il documento US 7,168,251 B1 mostra un aerogeneratore comprendente un impianto di raffreddamento a circuito preferibilmente chiuso e impiegante preferibilmente un liquido come mezzo refrigerante.
Spesso l’aerogeneratore deve essere progettato e costruito con un impianto di raffreddamento dimensionato in funzione del clima del sito in cui l’aerogeneratore sarà installato. In particolare, l’impianto di raffreddamento dovrà essere adeguato a ottimizzare la potenza e il rendimento delle macchine elettriche in funzione delle condizioni climatiche del sito di installazione.
Di fatto, la progettazione e la costruzione di aerogeneratori in funzione del clima del sito di installazione determinano un basso livello di standardizzazione dei componenti dell’aerogeneratore e una scarsa economia di scala nella produzione degli aerogeneratori.
In particolare, con riferimento ai temi sopra indicati gli impianti di raffreddamento di tipo noto non sono particolarmente versatili e performanti per quanto concerne il raffreddamento del generatore elettrico.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto di raffreddamento che sia esente dagli inconvenienti dell’arte nota.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto di raffreddamento in grado di raffreddare il generatore elettrico in modo molto efficace.
Secondo la presente invenzione à ̈ realizzato un impianto di raffreddamento di un generatore elettrico di un aerogeneratore, in cui il generatore elettrico comprende uno statore e un rotore girevole attorno a un primo asse di rotazione determinato rispetto allo statore; l’impianto di raffreddamento comprendendo:
- un primo scambiatore di calore accoppiabile all’aerogeneratore per cedere calore prodotto dal generatore elettrico all’ambiente esterno;
- un secondo scambiatore di calore, il quale à ̈ accoppiabile al rotore del generatore elettrico per ricevere calore dal rotore per conduzione termica, ed à ̈ girevole attorno al primo asse di rotazione rispetto al primo scambiatore di calore; e
- un circuito ad anello chiuso, il quale si estende attraverso il primo e il secondo scambiatore di calore per circolare un liquido refrigerante.
Grazie alla presente invenzione, à ̈ possibile raffreddare efficacemente il rotore del generatore elettrico tramite il secondo scambiatore di calore, il quale può essere selettivamente accoppiato al rotore. Di conseguenza, quando l’aerogeneratore à ̈ destinato a operare in un sito caratterizzato da un clima caldo, à ̈ sufficiente installare sull’aerogeneratore, l’impianto di raffreddamento oggetto della presente invenzione senza modificare la struttura dell’aerogeneratore.
In aggiunta a ciò, l’impianto di raffreddamento oggetto della presente invenzione ha il vantaggio di poter essere installato su aerogeneratori già operativi e il dispositivo di raffreddamento può essere commercializzato come semplice retrofit.
Secondo una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, l’impianto comprende un giunto idraulico rotante disposto lungo il circuito ad anello chiuso in modo da permettere la rotazione del secondo scambiatore di calore rispetto al primo scambiatore di calore attorno a un secondo asse di rotazione.
Secondo un’altra preferita forma di realizzazione della presente invenzione, il secondo scambiatore di calore comprende una pluralità di secondi moduli di scambio termico collegati fra loro.
In questo modo, à ̈ possibile dimensionare l’impianto di raffreddamento semplicemente selezionando il numero di secondi moduli di scambio termico in funzione delle dimensioni del generatore elettrico e del sito operativo dell’aerogeneratore.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un aerogeneratore per la produzione di energia elettrica che sia esente dagli inconvenienti dell’arte nota.
Secondo la presente invenzione à ̈ realizzato un aerogeneratore per la produzione di energia elettrica comprendente: un sostegno verticale; una navicella; un gruppo pale girevole rispetto alla navicella attorno a un primo asse di rotazione; un generatore elettrico comprendente uno statore supportato dalla navicella e un rotore accoppiato al gruppo pale; e un impianto di raffreddamento del generatore elettrico, in cui l’impianto di raffreddamento comprende:
- un primo scambiatore di calore montato sull’aerogeneratore per cedere calore prodotto dal generatore elettrico all’ambiente esterno;
- un secondo scambiatore di calore, il quale à ̈ montato sul rotore per ricevere calore dal rotore per conduzione termica, ed à ̈ girevole attorno all’asse di rotazione rispetto al primo scambiatore di calore e allo statore; e
- un circuito ad anello chiuso, il quale si estende attraverso il primo e il secondo scambiatore di calore per circolare un liquido refrigerante.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo di raffreddamento di un generatore elettrico che sia esente dagli inconvenienti dell’arte nota.
Secondo la presente invenzione à ̈ fornito un metodo di raffreddamento di un generatore elettrico di un aerogeneratore, in cui il generatore elettrico comprende uno statore e un rotore girevole attorno a un primo asse di rotazione determinato rispetto allo statore; il metodo di raffreddamento comprendendo le fasi di:
- circolare il liquido di raffreddamento in un circuito ad anello chiuso estendentesi attraverso almeno un primo scambiatore di calore e un secondo scambiatore di calore;
- trasferire per conduzione termica calore generato dal rotore del generatore elettrico al secondo scambiatore di calore montato sul rotore e girevole attorno al primo asse di rotazione rispetto al primo scambiatore di calore;
- disperdere calore generato dal rotore nell’ambiente esterno all’aerogeneratore tramite il primo scambiatore di calore.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in elevazione laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un aerogeneratore;
- la figura 2 à ̈ una vista prospettica, con parti asportate per chiarezza, dell’aerogeneratore della figura 1 equipaggiato con un impianto di raffreddamento realizzato in accordo con la presente invenzione;
- la figura 3 Ã ̈ una vista in elevazione laterale in scala ingrandita, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un dettaglio della figura 2;
- la figura 4 à ̈ una vista schematica di un impianto di raffreddamento atto a equipaggiare l’aerogeneratore della figura 1; e
– la figura 5 à ̈ una vista prospettica, con parti asportate per chiarezza, di un modulo alettato atto a cooperare con l’impianto di raffreddamento della presente invenzione per raffreddare il generatore elettrico dell’aerogeneratore della figura 1.
Con riferimento alla figura 1, con 1 à ̈ indicato nel suo complesso un aerogeneratore per la generazione di energia elettrica. L’aerogeneratore 1 comprende un sostegno verticale 2; una navicella 3; un generatore elettrico 4 montato a sbalzo sulla navicella 3; e un gruppo pale 5 di azionamento del generatore elettrico 4 girevole attorno a un asse di rotazione A1.
Nella fattispecie illustrata nella figura 1, il generatore elettrico 4 à ̈ di tipo tubolare senza albero. In altre parole, il generatore elettrico 4 comprende uno statore 6 tubolare montato a sbalzo alla navicella 3; e un rotore 7 tubolare collegato al gruppo pale 5 e supportato in modo girevole dallo statore 6 attorno all’asse di rotazione A1 tramite l’interposizione di un gruppo cuscinetto 8.
Nella fattispecie illustrata, il rotore 7 à ̈ disposto all’interno dello statore 6, beninteso che la presente invenzione à ̈ applicabile anche a generatori elettrici in cui rotore si estende attorno allo statore e a generatori elettrici con albero.
Con riferimento alla figura 1, lo statore 6 comprende una struttura tubolare di supporto 9, nella fattispecie una parete cilindrica; e una pluralità di segmenti statorici 10 (solo uno dei quali à ̈ illustrato nella figura 1) fissati alla struttura tubolare di supporto 9 lungo la faccia interna della struttura tubolare di supporto 9. Il rotore 7 comprende una struttura tubolare di supporto 11, nella fattispecie una parete cilindrica; e una pluralità di segmenti rotorici 12 (solo uno dei quali à ̈ illustrato nella figura 1) fissati alla faccia esterna della struttura tubolare di supporto 11.
I segmenti statorici 10 e i segmenti rotorici 12 sono atti a generare rispettivi campi magnetici e sono disposti paralleli all’asse di rotazione A1 e sono uniformemente distribuiti attorno all’asse di rotazione A1.
Il gruppo pale 5 comprende un mozzo 13 solidale al rotore 7 del generatore elettrico 4 e tre pale 14, di cui solo due sono illustrate nella figura 1.
Il sostegno verticale 2 si estende lungo un asse A verticale, e la navicella 3 à ̈ montata al sostegno verticale 2 tramite una ralla, non illustrata nelle figure allegate ed à ̈ associata a un attuatore, anch’esso non illustrato nelle figure allegate, per ruotare selettivamente la navicella 3 rispetto al sostegno verticale 2 attorno all’asse A e disporre il gruppo pale 5 a favore di vento.
L’aerogeneratore 1 descritto à ̈ atto a essere raffreddato sia tramite flusso d’aria a ciclo aperto come descritto nel documento EP 2,136,077, sia tramite liquido a circuito chiuso senza modifiche strutturali dell’aerogeneratore 1.
Nella fattispecie, l’aerogeneratore 1 à ̈ atto a essere associato a un impianto di raffreddamento 15 a liquido a circuito chiuso per raffreddare il generatore elettrico 4 secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3.
Con riferimento alla figura 4, l’impianto di raffreddamento 15 comprende un primo scambiatore di calore 16 atto a essere montato sulla navicella 3 (figura 2); un secondo scambiatore di calore 17 atto a essere montato sul rotore 7 (figura 3); un terzo scambiatore di calore 18 atto a essere montato sullo statore 6 (figura 3); e un circuito ad anello chiuso 19, il quale guida un liquido refrigerante lungo un percorso estendentesi attraverso il primo, il secondo, e il terzo scambiatore di calore 16, 17, e 18.
L’impianto di raffreddamento 15 comprende una stazione di controllo 20, la quale à ̈ associata al circuito ad anello chiuso 19, e ha la funzione di controllare la circolazione del liquido refrigerante lungo il circuito ad anello chiuso 19. Nella fattispecie illustrata, la stazione di controllo 20 comprende una pompa 21 di ricircolo del liquido refrigerante; un manometro 22 per rilevare la pressione del liquido refrigerante; un vaso di espansione 23 per compensare le variazioni volumetriche determinate dalle variazioni termiche; una valvola di sfiato 24; un termometro 25 per rilevare la temperatura del liquido refrigerante; e un trasduttore di pressione 26, il quale à ̈ collegato a un’unità di controllo non illustrata per il controllo della pompa 21.
Il circuito ad anello chiuso 19 comprende tre porzioni di circuito indicate rispettivamente con i riferimenti 27, 28 e 29: la porzione di circuito 27 si estende attraverso lo scambiatore di calore 16; la porzione di circuito 28 si estende attraverso lo scambiatore di calore 17; e la porzione di circuito 29 si estende attraverso lo scambiatore di calore 18.
Il circuito ad anello chiuso 19 à ̈ strutturato in modo tale per cui il primo, il secondo, e il terzo scambiatore di calore 16, 17, e 18 possano essere selettivamente esclusi dalla circolazione del liquido refrigerante senza comprometterne l’operatività . Nella fattispecie, le porzioni di circuito 27, 28, e 29 e la pompa di ricircolo 29 sono disposte in modo tale da escludere dalla circolazione il primo scambiatore di calore 16 e di ricircolare il liquido refrigerante unicamente attraverso la porzione di circuito 28 e/o la porzione di circuito 29. L’esclusione della porzione di circuito 27 e del relativo primo scambiatore di calore 16 à ̈ realizzata tramite una valvola 30, che nella fattispecie si chiude e si apre in funzione del gradiente di temperatura dei fluidi presenti nella porzione di circuito 27, da un lato, e nella porzione di circuito 28 e /o nella porzione di circuito 29, dall’altro lato. La valvola 30 fa parte della stazione di controllo 20 à ̈ regola l’intervento dello scambiatore di calore 16 in funzione del gradiente di temperatura. In alternativa la valvola 30 à ̈ un’elettrovalvola azionata tramite un segnale di temperatura indicativo della temperatura del liquido refrigerante circolante nelle porzioni di circuito 27, 28 e 29. In altre parole, in fase di avviamento, quando il liquido refrigerante à ̈ freddo, à ̈ conveniente escludere il primo scambiatore di calore 16 e usufruire dello scambiatore di calore 16 unicamente quanto la temperatura del liquido refrigerante supera un determinato valore di soglia.
L’esclusione dello scambiatore di calore 16 può essere realizzata anche tramite l’impiego di due valvole 31 disposte rispettivamente a valle a monte del primo scambiatore di calore 16. L’esclusione dello scambiatore di calore 17 à ̈ realizzata tramite due valvole 32 disposte rispettivamente a valle e a monte dello scambiatore di calore 17. In modo analogo, l’esclusione dello scambiatore di calore 18 à ̈ realizzata tramite due valvole 33 disposte rispettivamente a valle e a monte dello scambiatore di calore 18.
La porzione di circuito 28 comprende un rilevatore di portata 34 e un sensore 35 di temperatura disposti rispettivamente a valle e a monte dello scambiatore di calore 17. In modo analogo, la porzione di circuito 29 comprende un rilevatore di portata 36 e un sensore 37 di temperatura disposti rispettivamente a valle e a monte dello scambiatore di calore 18.
Lo scambiatore di calore 17 à ̈ atto a ruotare attorno a un asse di rotazione A2 in modo tale da ruotare assieme al rotore 7 (figura 1). A questo scopo, il circuito ad anello chiuso 19 comprende un giunto idraulico rotante 38, il quale à ̈ disposto, lungo la porzione di circuito 28.
Con riferimento alla figura 3, il giunto idraulico rotante 38 separa il circuito ad anello chiuso 19 in due tronconi: un primo troncone sostanzialmente fisso rispetto alla navicella 3, e un secondo troncone fisso rispetto al rotore 7 e girevole rispetto al primo troncone attorno all’asse di rotazione A2. Dal punto di vista costruttivo e con riferimento alla figura 3, lo scambiatore di calore 16 comprende un telaio 39 agganciabile all’aerogeneratore 1, e due moduli di scambio termico 40 fissati al telaio 39. Nella fattispecie illustrata nella figura 2, ciascun modulo di scambio termico ha la forma di un pannello piano, ed à ̈ supportato dalla navicella 3 tramite il telaio 39. In questo modo, l’orientamento della navicella 3 attorno all’asse A permette di disporre il gruppo pale 5 a favore di vento e, nello stesso tempo, permette di disporre lo scambiatore di calore 16 nella posizione in cui lo scambio termico à ̈ reso più efficiente.
I moduli di scambio termico 40 sono preferibilmente identici e il telaio 39 à ̈ configurato in modo da poter supportare e collegare idraulicamente uno o più pannelli per garantire la massima versatilità e modularità in fase di dimensionamento dello scambiatore di calore 16.
Con riferimento alla figura 3, lo scambiatore di calore 17 comprende una pluralità di moduli di scambio termico 41 fissati alla faccia interna della struttura tubolare di supporto 11. Nella figura 3 à ̈ visibile anche parte della porzione di circuito 28 e il giunto idraulico rotante 38, il quale à ̈ girevole attorno a un asse di rotazione A2, ed à ̈ supportato in modo tale per cui l’asse di rotazione A2 à ̈ sostanzialmente coincidente con l’asse di rotazione A1. I moduli di scambio termico 41 sono preferibilmente identici fra loro e sono selettivamente collegati in serie o in parallelo lungo la porzione di circuito 28. Nella fattispecie illustrata, ciascun modulo di scambio termico 41 ha preferibilmente la forma di un pannello ed à ̈ configurato per essere fissato al rotore 7. Nella fattispecie, ciascun modulo di scambio termico 41 ha la forma di un pannello appiattito e configurato per aderire alla faccia interna della struttura tubolare di supporto 11 e definire una superficie di contatto estesa fra il modulo di scambio termico 41 stesso e la struttura tubolare di supporto 11. Nella fattispecie, la struttura tubolare di supporto 11 à ̈ a contatto con i segmenti rotorici 12 (figura 1) lungo la propria faccia esterna, e, lungo la propria faccia interna, con i moduli di scambio termico 41 che asportano il calore prodotto nei segmenti rotorici 12 (figura 1). In questo modo, à ̈ possibile trasferire il calore dai segmenti rotorici 12 (figura 1) agli scambiatori di calore 41 per conduzione termica.
Ciascun modulo di scambio termico 41 presenta dei fori 42 atti a essere impegnati da elementi di fissaggio non illustrati nelle figure allegate. A questo proposito e con riferimento alla figura 1, anche la struttura tubolare di supporto 11 presenta una serie di fori 43, i quali permettono il fissaggio dei segmenti rotorici 12 e dei moduli di scambio termico 41.
Secondo una variante no0n illustrata nelle figure allegate, i moduli di scambio termico sono fissati tramite adesivi.
Con riferimento alla figura 2, lo scambiatore di calore 18 comprende una pluralità di moduli di scambio termico 44 montati lungo la faccia esterna della struttura tubolare di supporto 9 dello statore 6 (figura 3). Nella figura 3 à ̈ visibile anche parte della porzione di circuito 29 che collega in serie o in parallelo i moduli di scambio termico 44. Nella fattispecie illustrata, ciascun modulo di scambio termico 44 ha preferibilmente la forma di un pannello ed à ̈ configurato per essere fissato allo statore 6. Preferibilmente, ciascun modulo di scambio termico 44 ha la forma di un pannello appiattito e configurato per aderire alla faccia esterna della struttura tubolare di supporto 9 e definire una superficie di contatto estesa fra il secondo modulo di scambio termico 44 e la struttura tubolare di supporto 11. In questo caso, la struttura tubolare di supporto 9 à ̈ a contatto con i segmenti statorici 10 (figura 1) lungo la propria faccia interna, e, lungo la propria faccia interna, con i moduli di scambio termico 44 che asportano il calore prodotto nei segmenti statorici 10 (figura 1). In questo modo, à ̈ possibile trasferire per conduzione il calore dai segmenti statorici 10 (figura 1) ai moduli di scambio termico 44.
Ciascun modulo di scambio termico 44 presenta dei fori 45 atti a essere impegnati da elementi di fissaggio non illustrati nelle figure allegate. A questo proposito e con riferimento alla figura 1, anche la struttura tubolare di supporto 9 presenta una serie di fori 46 i quali permettono il fissaggio dei segmenti statorici 10.
Con riferimento alla figura 3, il generatore elettrico 4 appare rivestito completamente da moduli di scambio termico 44.
Secondo una variante non illustrata, il gruppo scambio termico 18 à ̈ realizzato con un numero inferiore di moduli di scambio termico 44 rispetto a quello illustrato nella figura 3. In questo caso lungo la struttura tubolare di supporto 9 si formano degli spazi liberi, i quali possono essere impegnati da moduli alettati 47 (figura 5) in modo tale da raffreddare lo statore 6 sia tramite l’impianto di raffreddamento 15 sia tramite i moduli alettati 47 (figura 5) che sono lambiti dall’aria che fluisce all’esterno dell’aerogeneratore 1.
In vantaggi della presente invenzione sono molteplici e consistono sostanzialmente nella possibilità di installare un impianto di raffreddamento a liquido a circuito chiuso realizzato separatamente dall’aerogeneratore; nella modularità dell’impianto di raffreddamento che permette un facile dimensionamento dell’impianto di raffreddamento per diversi climi; nella particolare efficace di raffreddamento del rotore grazie al contatto diretto fra lo scambiatore di calore e il rotore stesso; la versatilità operativa dell’impianto di raffreddamento grazie alla possibile esclusione di almeno uno scambiatore di calore; e la possibilità di impiegare simultaneamente sia l’impianto di raffreddamento a circuito chiuso a liquido, sia un impianto ad aria.
Risulta infine evidente che all’impianto di raffreddamento; all’aerogeneratore; e al metodo qui descritti possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.
Claims (22)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto di raffreddamento di un generatore elettrico di un aerogeneratore, in cui il generatore elettrico (4) comprende uno statore (6) e un rotore (7) girevole attorno a un primo asse di rotazione (A1) determinato rispetto allo statore (6); l’impianto di raffreddamento (15) comprendendo: - un primo scambiatore di calore (16) accoppiabile all’aerogeneratore (1) per cedere calore prodotto dal generatore elettrico (4) all’ambiente esterno; - un secondo scambiatore di calore (17), il quale à ̈ accoppiabile al rotore (7) del generatore elettrico (4) per ricevere calore dal rotore (7) per conduzione termica, ed à ̈ girevole attorno al primo asse di rotazione (A1) rispetto al primo scambiatore di calore (16); e - un circuito ad anello chiuso (19), il quale si estende attraverso il primo e il secondo scambiatore di calore (16, 17) per circolare un liquido refrigerante.
- 2. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, comprendente un giunto idraulico rotante (38) disposto lungo il circuito ad anello chiuso (19) in modo da permettere la rotazione del secondo scambiatore di calore (17) rispetto al primo scambiatore di calore (16) attorno a un secondo asse di rotazione (A2).
- 3. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui il primo scambiatore di calore (16) comprende un telaio (39) fissabile all’aerogeneratore, e almeno un primo modulo di scambio termico (40) montato sul telaio (39); l’impianto di raffreddamento (15) comprendendo preferibilmente una pluralità di primi moduli di scambio termico (40) montati sul telaio (39); i primi moduli di scambio termico (40) essendo preferibilmente identici.
- 4. Impianto di raffreddamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il secondo scambiatore di calore (17) comprende una pluralità di secondi moduli di scambio termico (41) collegati fra loro.
- 5. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 4, in cui i secondi moduli di scambio termico (41) sono identici gli uni agli altri.
- 6. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui ciascun secondo modulo di scambio termico (41) ha preferibilmente la forma di un pannello ed à ̈ configurato per essere fissato al rotore (7) e per definire una superficie di contatto estesa fra il secondo modulo di scambio termico (41) e il rotore (7).
- 7. Impianto di raffreddamento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni comprendente un terzo scambiatore di calore (18) accoppiabile allo statore (6).
- 8. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 7, in cui il terzo scambiatore di calore (18) comprende una pluralità di terzi moduli di scambio termico (44) collegati fra loro.
- 9. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 8, in cui i terzi moduli di scambio termico (44) sono identici gli uni agli altri.
- 10. Impianto di raffreddamento secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui ciascun terzo modulo di scambio termico (44) ha preferibilmente la forma di un pannello ed à ̈ configurato per essere fissato allo statore (6) e per definire una superficie di contatto estesa fra il terzo modulo di scambio termico (44) e lo statore (6).
- 11. Aerogeneratore per la produzione di energia elettrica comprendente: un sostegno verticale (2); una navicella (3); un gruppo pale (5) girevole rispetto alla navicella (3) attorno a un primo asse di rotazione (A1); un generatore elettrico (4) comprendente uno statore (6) supportato dalla navicella (3) e un rotore (7) accoppiato al gruppo pale (5); e un impianto di raffreddamento (15) del generatore elettrico (4), in cui l’impianto di raffreddamento (15) comprende: - un primo scambiatore di calore (16) montato sull’aerogeneratore (1) per cedere calore prodotto dal generatore elettrico (4) all’ambiente esterno; - un secondo scambiatore di calore (17), il quale à ̈ montato sul rotore (7) per ricevere calore dal rotore (7) per conduzione termica, ed à ̈ girevole attorno al primo asse di rotazione (A1) rispetto al primo scambiatore di calore (16) e allo statore (6); e - un circuito ad anello chiuso (19), il quale si estende attraverso il primo e il secondo scambiatore di calore (16, 17) per circolare un liquido refrigerante.
- 12. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 11, in cui l’impianto di raffreddamento (15) comprende un terzo scambiatore di calore (18), il quale à ̈ montato sullo statore (6) per ricevere calore dallo statore (6) per conduzione termica.
- 13. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui l’impianto di raffreddamento (15) comprende un giunto idraulico rotante (38) disposto lungo il circuito ad anello chiuso (19) in modo da permettere la rotazione del secondo scambiatore di calore (17) rispetto al primo scambiatore di calore (16) attorno a un secondo asse di rotazione (A2) preferibilmente disposto in coincidenza con il primo asse di rotazione (A1).
- 14. Aerogeneratore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui il primo scambiatore di calore (16) comprende almeno un primo modulo di scambio termico (40) montato sulla navicella (3), la quale à ̈ girevole attorno a un asse (A) rispetto al sostegno verticale (2) per disporre il gruppo pale (5) a favore di vento e simultaneamente ottimizzare il rendimento del primo modulo di scambio termico (40).
- 15. Aerogeneratore secondo una delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui il generatore elettrico (4) Ã ̈ di tipo tubolare e preferibilmente privo di albero; lo statore (6) comprendendo una prima struttura tubolare di supporto (9) e il rotore (7) comprendendo una seconda struttura tubolare di supporto (11) accoppiata in modo girevole alla prima struttura tubolare di supporto (9) attorno al primo asse di rotazione.
- 16. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 15, in cui il secondo scambiatore di calore (17) comprende una pluralità di secondi moduli di scambio termico (41) collegati fra loro e montati sulla seconda struttura tubolare di supporto (11); ciascun secondo modulo di scambio termico (41) essendo configurato in modo da definire una superficie di contatto estesa fra il secondo modulo di scambio termico (41) e la seconda struttura tubolare di supporto (11).
- 17. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 16, in cui il rotore (7) comprende una pluralità di segmenti rotorici (12), i quali sono atti a definire un campo magnetico e sono montati sulla seconda struttura tubolare di supporto (11) dalla banda opposta ai secondi moduli di scambio termico (41) rispetto alla seconda struttura tubolare di supporto (11).
- 18. Aerogeneratore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 17; il terzo scambiatore di calore (18) comprendendo una pluralità di terzi moduli di scambio termico (44) collegati fra loro e montati sulla prima struttura tubolare di supporto (9); ciascun terzo modulo di scambio termico (44) essendo configurato in modo da definire una superficie di contatto estesa fra il terzo modulo di scambio termico (44) e la prima struttura tubolare di supporto (9).
- 19. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 18, in cui lo statore (6) comprende una pluralità di segmenti statorici (10), i quali sono atti a generare un campo magnetico e sono montati sulla prima struttura tubolare di supporto (9) dalla banda opposta ai terzi moduli di scambio termico (44) rispetto alla prima struttura tubolare di supporto (9).
- 20. Metodo di raffreddamento di un generatore elettrico (4) di un aerogeneratore (1), in cui il generatore elettrico (4) comprende uno statore (6) e un rotore (7) girevole attorno a un primo asse di rotazione (A1) determinato rispetto allo statore (6); il metodo di raffreddamento comprendendo le fasi di: - circolare un liquido di raffreddamento in un circuito ad anello chiuso (19) estendentesi attraverso almeno un primo scambiatore di calore (16) e un secondo scambiatore di calore (17); - trasferire per conduzione termica calore generato dal rotore (7) del generatore elettrico (4) al secondo scambiatore di calore (17) montato sul rotore (7) e girevole attorno al primo asse di rotazione (A1) rispetto al primo scambiatore di calore (16); e - disperdere calore generato dal rotore (7) nell’ambiente esterno all’aerogeneratore (1) tramite il primo scambiatore di calore (16).
- 21. Metodo secondo la rivendicazione 20 comprendente le fasi di: - trasferire per conduzione termica calore generato dallo statore (6) del generatore elettrico (4) a un terzo scambiatore di calore (18) montato sullo statore (6); - disperdere calore generato dallo statore (6) nell’ambiente esterno all’aerogeneratore (1) tramite il primo scambiatore di calore (16).
- 22. Metodo secondo la rivendicazione 21, in cui il circuito ad anello chiuso (19) si estende attraverso il primo, il secondo, e il terzo scambiatore di calore (16, 17, 18), il metodo comprendendo la fase di escludere selettivamente dalla circolazione del liquido refrigerante almeno uno fra il primo, il secondo, e il terzo scambiatore di calore (16, 17, 18).
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