KR101314812B1 - Cooling system for tower of wind turbine generator on the sea - Google Patents

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고희상
권영기
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A tower cooling system of maritime wind power generator is installed with the second heat exchanger below seawater surface for direct heat exchange with seawater, enabling easy cooling of the tower of maritime wind power generator. CONSTITUTION: A tower cooling system of maritime wind power generator comprises the first pump (51), the second pump (110), the first heat exchanger (130), and the second heat exchanger (150). Said first pump circulates the first cooling water for cooling the tower interior. Said second pump, positioned above seawater surface, circulates the second cooling water for heat exchange with said seawater. Said first heat exchanger exchanges heat with said first cooling water and second cooling water. Said second heat exchanger is installed below the seawater surface for heat exchange of said seawater with said second cooling water.

Description

해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR TOWER OF WIND TURBINE GENERATOR ON THE SEA}COOLING SYSTEM FOR TOWER OF WIND TURBINE GENERATOR ON THE SEA}

본 발명은 해상용 풍력 발전기의 타워 내부를 냉각하기 위한 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system for cooling the inside of a tower of an offshore wind generator.

일반적으로 풍력 발전기는, 블레이드, 상기 블레이드와 결합되어 전기를 발생하는 발전기를 내부에 포함하는 너셀 및 상기 너셀을 지지하는 타워로 구성된다. In general, a wind generator is composed of a blade, a nussel including a generator coupled to the blade to generate electricity, and a tower supporting the nussel.

한편, 풍력 발전기를 수심이 얕은 해상에 설치하기 위해서, 풍력 발전기의 타워를 수중에 설치된 일정한 구조물 상부에 결합하여 설치한다.On the other hand, in order to install the wind generator on the shallow water depth, the wind generator tower is installed in combination with the upper part of a certain structure installed in the water.

풍력 발전기는 너셀 뿐만 아니라 타워 내부에 많은 전장품이 설치되는데, 전장품에서 발생하는 열에 의해 타워 내부의 온도가 상승할 수 있다. 이러한 타워 내부 온도의 상승을 방지하기 위해 타워 내부를 냉각하는 냉각 시스템이 설치된다.As well as the nussel, many wind turbines are installed inside the tower, and the temperature inside the tower may increase due to the heat generated from the tower. In order to prevent such tower temperature increase, a cooling system for cooling the inside of the tower is installed.

종래의 타워 냉각 시스템은 타워 내부를 냉각수를 이용하여 냉각하며, 타워 냉각에 사용된 냉각수는 열교환기를 통해 다시 냉각되는데, 이 때, 열교환기에서는 해수면 아래에 설치된 수중 펌프를 통해 유입된 해수를 통해 타워 냉각에 사용된 냉각수를 다시 냉각하는 과정을 거치게 된다.Conventional tower cooling system cools the inside of the tower with cooling water, and the cooling water used to cool the tower is cooled again through a heat exchanger, where the tower is introduced by seawater introduced by an underwater pump installed below the sea level. The cooling water used for cooling is cooled again.

그러나, 열교환기에 사용되는 해수를 유입하는 수중 펌프는 유지 보수시 릴(Reel)을 사용하여 해수면 위로 이동시켜야 한다. 이에 따라, 유지 보수시 작업 시간이 많이 소요된다. 또한, 수중 펌프는 고가의 장비로 설치시 많은 비용이 발생하는 문제점이 있다.However, submersible pumps that introduce seawater used in heat exchangers must be moved over sea level using reels for maintenance. Accordingly, a large amount of time is required for maintenance. In addition, the submersible pump has a problem that a lot of cost occurs when installed as expensive equipment.

본 발명의 일 실시예는 해상용 풍력 발전기의 타워 내부를 효과적으로 냉각하기 위한 타워 냉각 시스템을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a tower cooling system for effectively cooling the inside of the tower of the offshore wind generator.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해상용 풍력 발전기의 너셀을 지지하는 타워가 해상에 고정되도록 지지대에 의해 지지되는 상기 타워의 내부를 냉각시키는 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템으로서, 상기 타워 내부를 냉각하는 제 1 냉각수를 순환시키는 제 1 펌프; 해수면 상에 위치되되, 상기 해수와 열교환하는 제 2 냉각수를 순환시키는 제 2 펌프; 상기 제 1 냉각수와 제 2 냉각수를 열교환하기 위한 제 1 열교환기; 및 상기 제 2 냉각수와 상기 해수를 열교환하기 위하여 해수면 아래에 설치되는 제 2 열교환기를 포함하는, 타워 냉각 시스템를 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, a tower cooling system of a wind generator for cooling an interior of the tower supported by a support such that a tower supporting a nussel of an offshore wind generator is fixed at sea, comprising: A first pump circulating one cooling water; A second pump positioned on the sea surface and circulating a second cooling water that exchanges heat with the sea water; A first heat exchanger for heat-exchanging the first cooling water and the second cooling water; And a second heat exchanger installed below the sea surface to exchange heat between the second cooling water and the sea water.

이 때, 상기 제 1 펌프는 상기 타워 내부에 설치될 수 있다.At this time, the first pump may be installed in the tower.

한편, 상기 제 2 펌프는 상기 타워 외부에 설치될 수 있다.Meanwhile, the second pump may be installed outside the tower.

한편, 상기 제 1 열교환기는 상기 타워 외부에 설치될 수 있다.Meanwhile, the first heat exchanger may be installed outside the tower.

한편, 상기 제 1 및 제 2 냉각수는 청수일 수 있다.Meanwhile, the first and second cooling water may be fresh water.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템은 해수면 하에 위치하는 열교환기에 의해 효과적으로 타워 내부를 냉각시킬 수 있다.The tower cooling system of an offshore wind generator according to an embodiment of the present invention can effectively cool the inside of a tower by a heat exchanger located under the sea level.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템이 설치된 해상 풍력 발전기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템을 구성하는 제 2 열교환기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템을 구성하는 제 2 열교환기의 측면도이다.1 is a schematic diagram of an offshore wind generator with a tower cooling system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a tower cooling system according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a second heat exchanger constituting a tower cooling system according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of a second heat exchanger constituting a tower cooling system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템을 설명하기에 앞서 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템이 설치되는 풍력 발전기의 구성에 대하여 먼저 설명하도록 한다.Before describing the tower cooling system of an offshore wind generator according to an embodiment of the present invention will be described first of the configuration of the wind generator is installed tower cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템이 설치된 해상 풍력 발전기의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of an offshore wind generator with a tower cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 해상용 풍력 발전기는 바람에 의해 회전하는 블레이드(11), 상기 블레이드(11)의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기가 설치되는 너셀(15) 및 상기 너셀(15)를 지지하는 타워(17)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a marine wind generator includes a blade 11 rotating by wind, a nussel 15 and a nussel 15 in which a generator for converting rotational energy of the blade 11 into electrical energy is installed. A supporting tower 17 is included.

한편, 해상용 풍력 발전기는 너셀 및 타워를 해수면 상측에 위치시키기 위해 타워(17)를 지지하는 지지대(19)를 더 포함한다. 이 때, 지지대(19)는 일측 단부가 해저에 고정되고, 타측 단부는 타워(17)를 지지한다. On the other hand, the offshore wind generator further includes a support 19 for supporting the tower 17 to position the nussel and the tower above the sea level. At this time, one end of the support 19 is fixed to the seabed, and the other end supports the tower 17.

그리고, 지지대(19)와 타워(17)가 서로 결합하는 위치에는 풍력 발전기에 사용되는 일부 장치를 타워 외부에 설치하기 위한 데크(20)가 설치된다. In addition, the deck 20 for installing some devices used in the wind generator outside the tower is installed at the position where the support 19 and the tower 17 are coupled to each other.

한편, 풍력 발전기의 타워(17) 내부에는 풍력 발전기에 사용되는 여러 가지 전장품(53)이 설치된다. 이 때, 전장품(53)으로부터 열이 발생함으로써 타워(17) 내부의 온도가 상승하게 된다. 타워 내부의 온도가 상승하면 전장품에 영향을 미쳐 전장품의 오작동 등의 문제가 발생할 수 있다. On the other hand, inside the tower 17 of the wind generator is installed a variety of electrical appliances 53 used for the wind generator. At this time, heat is generated from the electrical component 53 so that the temperature inside the tower 17 rises. If the temperature inside the tower rises, it may affect the electronics and cause problems such as malfunction of the electronics.

이러한 문제점을 방지하기 위해, 풍력 발전기의 타워 내부에는 타워 냉각 시스템이 적용되는데, 이하 도면을 달리하여 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 터빈 냉각 시스템(100)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.In order to prevent this problem, the tower cooling system is applied to the inside of the tower of the wind power generator, different from the following drawings for the configuration of the turbine cooling system 100 of the offshore wind generator according to an embodiment of the present invention in more detail Explain.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템의 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템을 구성하는 제 2 열교환기의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 냉각 시스템을 구성하는 제 2 열교환기의 측면도이다.2 is a schematic diagram of a tower cooling system according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a second heat exchanger constituting a tower cooling system according to an embodiment of the present invention. 4 is a side view of a second heat exchanger constituting a tower cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템(100)은 제 1 펌프(51), 제 2 펌프(110), 제 1 열교환기(130), 제 2 열교환기(150)를 포함한다.1 and 2, the tower cooling system 100 of an offshore wind generator according to an embodiment of the present invention includes a first pump 51, a second pump 110, a first heat exchanger 130, And a second heat exchanger 150.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 펌프(51)는 타워(17) 내부를 냉각하는 제 1 냉각수를 순환시킨다. 제 1 펌프(51)에 의해 제 1 냉각수가 전장품(53)과 열교환하여 전장품(53)에 발생된 열을 흡수한다. 이 때, 열을 흡수한 제 1 냉각수는 제 1 펌프(51)에 의해 제 1 열교환기(130)로 이동하게 된다. 제 1 열교환기(130)에 대해서는 후술하기로 한다.According to one embodiment of the invention, the first pump 51 circulates the first cooling water for cooling the inside of the tower 17. The first cooling water exchanges heat with the electrical component 53 by the first pump 51 to absorb heat generated in the electrical component 53. At this time, the first cooling water absorbing heat is moved to the first heat exchanger 130 by the first pump 51. The first heat exchanger 130 will be described later.

한편, 제 1 펌프(51)는 도 1에 나타난 바와 같이 타워 내부에 위치한다. 그러나, 제 1 펌프(51)의 위치는 이에 한정되지 않고, 제 1 펌프(51)는 타워(17) 외부에 위치할 수 있다. 제 1 펌프(51)가 타워(17) 외부에 위치하는 경우 제 1 펌프(51)는 데크(20) 상에 놓일 수 있다.On the other hand, the first pump 51 is located inside the tower as shown in FIG. However, the position of the first pump 51 is not limited thereto, and the first pump 51 may be located outside the tower 17. When the first pump 51 is located outside the tower 17, the first pump 51 may be placed on the deck 20.

그리고, 제 1 펌프(51)에 의해 순환되는 제 1 냉각수는 제 1 열교환기(130)와 제 1 펌프(51), 제 1 펌프(51)와 전장품(53), 전장품(53)과 제 1 열교환기(130)를 각각 연결하는 파이프(55a, 55b, 55c)를 거쳐 이동할 수 있다. The first cooling water circulated by the first pump 51 includes the first heat exchanger 130, the first pump 51, the first pump 51, the electrical equipment 53, the electrical equipment 53, and the first electrical power. The pipes 55a, 55b, and 55c may be connected to the heat exchangers 130, respectively.

이 때, 파이프(55a, 55b, 55c)는 제 1 냉각수가 이동하는 동안, 제 1 냉각수가 외부와 열 교환하지 않도록, 열 차단 가능한 파이프일 수 있다. 예를 들어, 파이프는 열 차단이 용이한 재질로 구성된 파이프일 수 있고, 또는 파이프(55a, 55b, 55c) 둘레를 단열 부재로 감싸는 것도 가능하다.In this case, the pipes 55a, 55b, and 55c may be pipes capable of heat blocking so that the first cooling water does not heat exchange with the outside while the first cooling water moves. For example, the pipe may be a pipe made of a material which is easily heat-blocked, or may be wrapped around the pipes 55a, 55b, 55c with a heat insulating member.

한편, 제 1 열교환기(130)는 제 1 냉각수와 제 2 냉각수 사이에 열을 교환하는 장치이다. 이 때, 제 1 열교환기(130)는 타워 내부의 열을 흡수하여 상대적으로 온도가 높은 제 1 냉각수로부터 제 1 냉각수에 비해 온도가 낮은 후술할 제 2 냉각수로 열을 회수함으로써, 제 1 냉각수의 온도를 낮추는 역할을 한다. On the other hand, the first heat exchanger 130 is a device for exchanging heat between the first cooling water and the second cooling water. At this time, the first heat exchanger 130 absorbs heat in the tower and recovers heat from the first cooling water having a relatively high temperature to the second cooling water, which will be described later, having a lower temperature than that of the first cooling water. It serves to lower the temperature.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 나타난 바와 같이 제 1 열교환기(130)는 타워 외측인 데크(20) 상에 설치된다. 그러나, 제 1 열교환기(130)의 위치는 이에 한정되지 않고, 타워(17) 내부에 위치할 수 있다.According to one embodiment of the invention, as shown in Figure 1, the first heat exchanger 130 is installed on the deck 20 outside the tower. However, the position of the first heat exchanger 130 is not limited thereto and may be located inside the tower 17.

한편, 도 2를 참조하면, 제 1 냉각수가 순환하는 제 1 펌프(51), 전장품(53) 및 제 1 열교환기(130)는 제 1 폐루프(closed loop, 50)를 형성한다. 따라서, 전술한 바와 같이, 제 1 냉각수는 타워 내부에 형성된 제 1 폐루프를 순환하며 전장품으로부터 열을 흡수하여 타워 내부를 냉각시킨다. 이 때, 열을 흡수한 제 1 냉각수는 제 1 열교환기(130)를 통해 다시 열을 배출한다.Meanwhile, referring to FIG. 2, the first pump 51, the electrical component 53, and the first heat exchanger 130 through which the first cooling water circulates form a first closed loop 50. Thus, as described above, the first cooling water circulates through the first closed loop formed inside the tower and absorbs heat from the electrical equipment to cool the inside of the tower. At this time, the first cooling water absorbing heat again discharges heat through the first heat exchanger (130).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 나타난 바와 같이 제 2 펌프(110)는 타워 외부에서 해수와 열교환하는 제 2 냉각수를 순환시킨다. 이 때, 제 2 펌프(110)는 제 1 열교환기(130)으로부터 열을 흡수한 제 2 냉각수를 후술할 제 2 열교환기(150)를 거쳐 다시 제 1 열교환기(130)로 순환시킨다. According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the second pump 110 circulates the second cooling water that exchanges heat with seawater outside the tower. At this time, the second pump 110 circulates the second cooling water absorbing the heat from the first heat exchanger 130 to the first heat exchanger 130 again through the second heat exchanger 150 to be described later.

도 1을 참조하면, 제 2 펌프(110)는 해수면 위에 위치하도록 타워 외부인 데크(20)에 설치된다. 제 2 펌프(110)가 해수면 상에 위치함으로써, 종래의 타워 냉각 시스템에 사용되는 수중 펌프에 비해 유지 보수가 용이하며, 설치 비용도 줄일 수 있다.Referring to FIG. 1, the second pump 110 is installed on the deck 20 outside the tower to be located above the sea level. Since the second pump 110 is located on the sea level, the maintenance is easier and the installation cost can be reduced compared to the submersible pump used in the conventional tower cooling system.

이 때, 제 2 펌프(110)에 의해 순환되는 제 2 냉각수는 제 1 열교환기(130)와 제 2 열교환기(150), 제 2 열교환기(150)와 제 2 펌프(110), 제 2 펌프(110)와 제 1 열교환기(130)을 각각 연결하는 파이프(171,173,175)를 거쳐 이동할 수 있다.At this time, the second cooling water circulated by the second pump 110 is the first heat exchanger 130 and the second heat exchanger 150, the second heat exchanger 150 and the second pump 110, the second The pump 110 and the first heat exchanger 130 may be moved through the pipes 171, 173, and 175, respectively.

이 때, 파이프(171,173,175)는 제 2 냉각수가 이동하는 동안, 제 2 냉각수가 외부와 열 교환하지 않도록, 파이프(55a, 55b, 55c)와 같은 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 파이프(171,173,175) 둘레를 단열 부재로 감쌀 수도 있다.In this case, the pipes 171, 173, and 175 may be made of the same material as the pipes 55a, 55b, and 55c so that the second coolant does not heat exchange with the outside while the second coolant moves. Meanwhile, the circumferences of the pipes 171, 173, and 175 may be wrapped with a heat insulating member.

한편, 제 2 냉각수가 이동하는 파이프(171,173,175) 중 파이프(171, 173)는 해수면 아래에 위치하여 해수에 의해 부식될 염려가 있다. 따라서, 파이프(171, 173)는 해수에 부식되지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 파이프(171, 173)는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the pipes 171 and 173 of the pipes 171, 173 and 175 to which the second cooling water moves are located below the sea level, and may be corroded by the sea water. Therefore, the pipes 171 and 173 may be made of a material that does not corrode in seawater. For example, pipes 171 and 173 may be made of plastic.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 열교환기(150)는 제 1 열교환기(130)과 마찬가지로 열을 교환하는 장치이다. 이 때, 제 2 열교환기(150)는 제 2 냉각수와 해수 사이에 열을 교환하는 장치이다. 제 2 열교환기(150)는 제 1 열교환기(130)에서 열을 흡수한 제 2 냉각수로부터 제 2 냉각수에 비해 온도가 낮은 해수로 열을 회수함으로써, 제 2 냉각수의 온도를 낮출 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second heat exchanger 150 is a device for exchanging heat similarly to the first heat exchanger 130. At this time, the second heat exchanger 150 is a device for exchanging heat between the second cooling water and the sea water. The second heat exchanger 150 may lower the temperature of the second cooling water by recovering heat from the second cooling water absorbing heat in the first heat exchanger 130 to seawater having a lower temperature than the second cooling water.

이 때, 제 2 열교환기(150)는 해수(B)와 열교환하기 위해 해수면 아래에 설치된다. 도 1을 참조하면, 제 2 열교환기(150)는 지지대(19) 일측에 설치되어 해수면 아래에 잠기도록 설치된다. At this time, the second heat exchanger 150 is installed below the sea surface in order to exchange heat with the sea water (B). Referring to FIG. 1, the second heat exchanger 150 is installed on one side of the support 19 so as to be immersed below the sea level.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제 2 열교환기(150)는 해수와 용이하게 열교환하도록 외부의 해수와 접촉 면적이 큰 형상으로 이루어질 수 있다.3 and 4, the second heat exchanger 150 may be formed in a shape having a large contact area with external sea water so as to easily exchange heat with sea water.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 열교환기(150)는 열교환이 용이한 파이프를 연속으로 절곡하여 형성될 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the second heat exchanger 150 may be formed by continuously bending the pipes for easy heat exchange.

한편, 제 2 열교환기(150)는 해수면 아래에 위치하여 해수에 노출되므로, 제 2 열교환기(150)의 파이프는 열 전달이 용이하고 해수에 쉽게 부식되지 않는 재질로 형성될 수 있다.On the other hand, since the second heat exchanger 150 is located below the sea surface and exposed to the sea water, the pipe of the second heat exchanger 150 may be formed of a material which is easy to transfer heat and does not easily corrode to the sea water.

한편, 도 2를 참조하면, 제 2 냉각수가 순환하는 제 1 열교환기(130), 제 2 열교환기(150) 및 제 2 펌프(110)는 제 2 폐루프를 형성한다. 따라서, 제 1 폐루프와 마찬가지로, 제 2 냉각수는 타워 외부에 형성된 제 2 폐루프를 순환하며, 제 1 열교환기를 거쳐 온도가 상승한 제 2 냉각수의 열을 해수(B)를 통해 제 2 열교환기(150)에서 회수하여 제 2 냉각수의 온도를 낮춘다. Meanwhile, referring to FIG. 2, the first heat exchanger 130, the second heat exchanger 150, and the second pump 110 in which the second coolant is circulated form a second closed loop. Thus, like the first closed loop, the second cooling water circulates through the second closed loop formed outside the tower, and heats the second cooling water whose temperature rises via the first heat exchanger through the seawater B to the second heat exchanger ( 150 to lower the temperature of the second cooling water.

이 때, 온도가 낮아진 제 2 냉각수는 제 1 열교환기로 이동하여 전술한 바와 같이 제 1 냉각수를 냉각하는데 사용된다.At this time, the second cooling water whose temperature is lowered is used to move to the first heat exchanger to cool the first cooling water as described above.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 냉각수는 청수(淸水)일 수 있다. 종래의 타워 냉각 시스템에서 제 2 냉각수로 해수를 사용하는 것과 달리, 본 발명의 일 실시예에서는 제 2 냉각수로 청수를 사용할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the first and second cooling water may be fresh water. Unlike using seawater as the second cooling water in a conventional tower cooling system, in one embodiment of the present invention, fresh water may be used as the second cooling water.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템은, 수중 펌프를 사용하지 않고 제 2 열교환기를 해수면 아래에 설치하여 해수와 직접 열교환함으로써 용이하게 해상 풍력 발전기의 타워를 냉각시킬 수 있다. The tower cooling system of an offshore wind generator according to an embodiment of the present invention can easily cool the tower of an offshore wind generator by installing a second heat exchanger under the sea surface and directly heat-exchanging the sea water without using an underwater pump.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
As described above, the present invention has been described through limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited thereto, and the present invention has been described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

10: 풍력 발전기 11: 블레이드
15: 너셀 17: 타워
51: 제 1 펌프 53: 전장품
110: 제 2 펌프 130: 제 1 열교환기
150: 제 2 열교환기10: wind generator 11: blade
15: Nussel 17: Tower
51: first pump 53: electrical equipment
110: second pump 130: first heat exchanger
150: second heat exchanger

Claims (5)

해상용 풍력 발전기의 너셀을 지지하는 타워가 해상에 고정되도록 지지대에 의해 지지되는 상기 타워의 내부를 냉각시키는 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템으로서,
상기 타워 내부를 냉각하는 제 1 냉각수를 순환시키는 제 1 펌프;
해수면 상에 위치되되, 상기 해수와 열교환하는 제 2 냉각수를 순환시키는 제 2 펌프;
상기 제 1 냉각수와 제 2 냉각수를 열교환하기 위한 제 1 열교환기; 및
상기 제 2 냉각수와 상기 해수를 열교환하기 위하여 해수면 아래에 설치되는 제 2 열교환기를 포함하는 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템.A tower cooling system of an offshore wind generator, which cools the interior of the tower supported by a support such that a tower supporting a nussel of an offshore wind generator is fixed at sea,
A first pump circulating a first cooling water for cooling the inside of the tower;
A second pump positioned on the sea surface and circulating a second cooling water that exchanges heat with the sea water;
A first heat exchanger for heat-exchanging the first cooling water and the second cooling water; And
The tower cooling system of the marine wind power generator comprising a second heat exchanger installed below the sea surface for heat exchange between the second cooling water and the sea water. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 펌프는 상기 타워 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템. The method of claim 1,
The first pump is a tower cooling system of the offshore wind generator, characterized in that installed in the tower. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 펌프는 상기 타워 외부에 설치되는 것을 특징으로 하는 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템.The method of claim 1,
The second pump is a tower cooling system of the offshore wind generator, characterized in that installed outside the tower. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 열교환기는 상기 타워 외부에 설치되는 것을 특징으로 하는 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템.The method of claim 1,
The first heat exchanger is a tower cooling system of the offshore wind generator, characterized in that installed outside the tower. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 냉각수는 청수인 것을 특징으로 하는 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템. The method of claim 1,
The first and second cooling water tower cooling system of an offshore wind generator, characterized in that the fresh water.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009138555A (en) 2007-12-04 2009-06-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wind power generation apparatus
KR101021333B1 (en) 2008-09-01 2011-03-14 두산중공업 주식회사 Nacelle Cooling System of Wind Turbine
JP2011230018A (en) 2010-04-23 2011-11-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Fresh water generation system
KR20120003090A (en) * 2010-07-02 2012-01-10 대우조선해양 주식회사 Cooling water system using deep sea water and floating marine structure having the cooling water system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009138555A (en) 2007-12-04 2009-06-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wind power generation apparatus
KR101021333B1 (en) 2008-09-01 2011-03-14 두산중공업 주식회사 Nacelle Cooling System of Wind Turbine
JP2011230018A (en) 2010-04-23 2011-11-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Fresh water generation system
KR20120003090A (en) * 2010-07-02 2012-01-10 대우조선해양 주식회사 Cooling water system using deep sea water and floating marine structure having the cooling water system

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