KR101497439B1 - Apparatus for nacelle air cooling - Google Patents

Apparatus for nacelle air cooling Download PDF

Info

Publication number
KR101497439B1
KR101497439B1 KR20130125021A KR20130125021A KR101497439B1 KR 101497439 B1 KR101497439 B1 KR 101497439B1 KR 20130125021 A KR20130125021 A KR 20130125021A KR 20130125021 A KR20130125021 A KR 20130125021A KR 101497439 B1 KR101497439 B1 KR 101497439B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nacelle
blade
outside air
duct
air
Prior art date
Application number
KR20130125021A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정재호
이희웅
이인수
임효남
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR20130125021A priority Critical patent/KR101497439B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101497439B1 publication Critical patent/KR101497439B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/14—Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/60—Fluid transfer
    • F05B2260/64—Aeration, ventilation, dehumidification or moisture removal of closed spaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

Disclosed is an air cooling type nacelle cooling apparatus to improve cooling efficiency inside a nacelle by reflecting the flow properties of air which has passed through a blade. According to an embodiment of the present invention, the air cooling type nacelle cooling apparatus comprises: a blade; a nacelle connected to the blade to convert the kinetic energy of the blade to electric energy; an inlet on the bottom of the nacelle to intake external air; a duct part connected to the inlet to guide the air which has passed through the blade to the inlet; and an outlet on the nacelle to be connected to a space outside the nacelle to discharge the air.

Description

공랭식 나셀 냉각장치{Apparatus for nacelle air cooling}[0001] Apparatus for nacelle air cooling [0002]

본 출원은 풍력발전시스템의 공랭식 나셀 냉각장치에 관한 것이다.The present application relates to an air cooling type nacelle cooling apparatus for a wind power generation system.

풍력발전시스템은 바람에 의한 운동 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 시스템으로서, 친환경적인 에너지원으로 고려되고 있다. The wind power generation system is a system that converts kinetic energy by wind into electric energy and is considered as an environmentally friendly energy source.

이러한 풍력발전시스템은 지반 등에 타워구조물을 세우고 타워 구조물 상부에 나셀 및 블레이드가 설치된 형태로 형성된다. Such a wind power generation system is formed with a tower structure on the ground and a nacelle and a blade on the tower structure.

이때, 나셀 내부에는 기어박스(gearbox), 발전기(generator), 각종 제어장치 등이 구비되어 블레이드의 회전력을 전기적 에너지로 변환하게 된다. In this case, a gear box, a generator, and various control devices are provided in the nacelle to convert rotational force of the blade into electrical energy.

이와 같이, 블레이드의 회전력을 전기적 에너지로 변환하는 과정에서 나셀 내부의 기어박스, 발전기 등은 마찰에 의해 열 에너지의 형태로 에너지 손실이 발생하고 이러한 열 에너지는 나셀 내부에 축적되어 나셀 내부온도를 상승시키는 원인이 된다.In this way, in the process of converting the rotational force of the blades into electric energy, energy loss occurs in the form of thermal energy due to the friction in the gear boxes and generators inside the nacelle. Such heat energy is accumulated inside the nacelle, .

또한, 나셀 내부에는 기어박스, 발전기 등과 같은 기계적 장치뿐만 아니라 인버터, 트랜스포머, 각종 제어장비와 같은 전자장비가 복잡하게 혼재되어 있기 때문에 나셀 내부온도의 상승은 풍력발전시스템 전체의 성능을 저하시킬 수 있다.In addition, since the electronic equipment such as an inverter, a transformer, and various control equipment are mixed in not only mechanical devices such as a gear box and a generator but also various control devices inside the nacelle, an increase in the internal temperature of the nacelle may degrade the performance of the entire wind turbine system .

따라서, 나셀 내부에는 상기 기기들의 발열에 의해 상승하는 나셀 내부를 냉각하고 기기의 손상을 방지하는 환기 장치가 마련되어 있다.Accordingly, the nacelle is provided with a ventilation device for cooling the interior of the nacelle, which is raised by the heat of the devices, to prevent damage to the device.

도 1은 종래의 나셀 내부를 냉각하는 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional apparatus for cooling a nacelle.

도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 환기 장치는 나셀(3) 하부에 흡기구(22)를 형성하여 흡기구(22)를 통해 외기(外氣)를 유입하고, 배기구(24)를 통해 유입된 공기를 다시 외부로 배출함으로써 기기장치(E)로 인해 온도가 상승한 나셀(3) 내부를 냉각할 수 있었다.1, the conventional ventilating apparatus has an air inlet 22 formed in a lower portion of the nacelle 3 to introduce outside air through the air inlet 22 and to introduce air introduced through the air outlet 24 The inside of the nacelle 3 whose temperature rises due to the device E can be cooled.

그러나, 블레이드 후방에서 외기는 측벽효과(blockage effect)에 의해 빠른 속도의 흐름을 가지고 있어, 동압(dynamic pressure)의 효과가 크게 나타난다.However, the outside air at the rear of the blade has a high velocity flow due to the blockage effect, and thus the effect of the dynamic pressure is great.

따라서, 나셀(3) 하부에 형성된 흡기구(22)에 수직한 방향으로 유동흐름을 갖는 유체가 거의 존재하지 않아 나셀(3) 내부의 기기장치(E)를 냉각하기에 충분한 유량을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.Therefore, since there is almost no fluid having a flow in a direction perpendicular to the inlet port 22 formed in the lower part of the nacelle 3, there is a problem that a sufficient flow rate can not be secured for cooling the device E in the nacelle 3 .

대한민국등록특허 제 10-0722678호Korean Patent No. 10-0722678

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 블레이드를 통과한 외기의 유동특성을 고려하여 나셀 내부의 냉각효율을 높일 수 있는 공랭식 나셀 냉각장치를 제공하고자 한다. Therefore, the air cooling type nacelle cooling apparatus according to the embodiment of the present invention is intended to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide an air cooling type nacelle cooling apparatus, Thereby providing a cooling device.

본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the air cooling type nacelle cooling apparatus according to the embodiment of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일측면에 따르면, 블레이드, 상기 블레이드와 연결되어 상기 블레이드의 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 나셀, 상기 나셀의 하부에 형성되어 외기가 도입되는 유입부, 상기 유입부와 연결되어 상기 블레이드를 통과한 외기를 상기 유입부로 가이드하는 덕트부 및 상기 나셀에 형성되고, 상기 나셀의 외부공간과 연통되어 상기 외기가 배출되는 배출부를 포함하는 공랭식 나셀 냉각장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a turbine blade comprising: a blade; a nacelle connected to the blade to convert kinetic energy of the blade into electric energy; an inlet formed at a lower portion of the nacelle to receive outside air; And a discharge unit formed in the nacelle and communicating with the outer space of the nacelle to discharge the outside air.

상기 외기가 유입되는 상기 덕트부 일단의 폭은 상기 외기가 상기 유입부로 배출되는 상기 덕트부의 타단의 폭보다 크게 형성될 수 있다.The width of one end of the duct part into which the outside air flows may be formed to be larger than the width of the other end of the duct part to be discharged to the inlet part.

상기 덕트부는 상기 블레이드의 회전반경의 중심점을 지나며 상기 타워가 설치된 설치면에 수직인 제 1가상선으로 상기 블레이드 반경의 0.02배 내지 0.10배 범위만큼 이격되어 설치될 수 있다.The duct portion may be installed at a distance of 0.02 to 0.10 times the radius of the blade to a first imaginary line perpendicular to the installation surface on which the tower is installed, passing the center of the radius of rotation of the blade.

상기 덕트부의 일단의 중심은 상기 블레이드 반경의 0.02배 내지 0.10배 범위만큼 상기 나셀의 하부로부터 이격될 수 있다.The center of one end of the duct portion may be spaced from the lower portion of the nacelle by a range of 0.02 to 0.10 times the radius of the blade.

상기 덕트부 일단의 중심은 상기 블레이드 반경의 0.02배 내지 0.15배 범위만큼 상기 블레이드가 연결된 상기 나셀의 전방으로부터 이격될 수 있다.The center of one end of the duct part may be spaced from the front of the nacelle to which the blade is connected by a range of 0.02 to 0.15 times the blade radius.

상기 덕트부는 상기 블레이드의 회전에 의해 편향된 외기의 방향을 바라보도록 구비될 수 있다.The duct portion may be provided to look at the direction of the outside air deflected by the rotation of the blade.

상기 덕트부 타단에는 상기 나셀의 하부를 기준으로 경사지게 설치된 베인이 더 포함될 수 있다.The other end of the duct may further include a vane provided at an inclined position with respect to a lower portion of the nacelle.

상기 덕트부는 상기 블레이드의 회전축과 평행한 제 2가상선을 중심으로 약 8도 내지 12도의 각도를 이루도록 구비될 수 있다. The duct portion may be provided at an angle of about 8 to 12 degrees about a second imaginary line parallel to the rotation axis of the blade.

본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치는 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.The air cooling type nacelle cooling apparatus according to the embodiment of the present invention can provide the following effects.

첫째, 본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치는 동압의 효과가 크게 나타나는 외기(外氣)를 유입시켜 나셀 내부의 냉각효율을 높일 수 있다.First, the air cooling type nacelle cooling apparatus according to the embodiment of the present invention can increase the cooling efficiency inside the nacelle by introducing the outside air which shows a great effect of dynamic pressure.

둘째, 본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치의 덕트부는 덕트부로 유입된 외기의 유속을 가속시켜 나셀 내부의 냉각효율을 높일 수 있다.Second, the duct portion of the air-cooled nacelle cooling apparatus according to the embodiment of the present invention accelerates the flow rate of the outside air introduced into the duct portion, thereby enhancing the cooling efficiency inside the nacelle.

셋째, 본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치의 베인(vane)은 덕트부로 유입된 외기의 압력손실을 최소화하면서 외기를 나셀 내부로 가이드 할 수 있다.Third, the vane of the air-cooled nacelle cooling device according to the embodiment of the present invention can guide the outside air into the nacelle while minimizing the pressure loss of the outside air introduced into the duct portion.

넷째, 본 발명의 실시예에 따른 덕트부는 블레이드와 충돌함에 따라 편향된 외기에 대응하는 각도로 회전되어 외기를 충분히 유입시킬 수 있다. Fourthly, the duct part according to the embodiment of the present invention can be rotated at an angle corresponding to the deflected outside air as the air collides with the blade, thereby sufficiently introducing the outside air.

본 발명의 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the air-cooled nacelle cooling device according to the embodiment of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래의 나셀 내부를 냉각하는 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치를 나타낸 도이다.
도 3은 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드 후방 외기의 속도분포를 나타낸 도이다.
도 4는 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드 후방 외기의 정압분포를 나타낸 도이다.
도 5는 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드 후방 외기의 동압분포를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부의 설치위치를 나타낸 도이다.
도 7내지 도 8은 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드 후방 고 에너지를 갖는 외기의 분포를 다른 측면에서 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부의 설치각도를 나타낸 도이다.
도 10은 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드를 통과하는 외기가 블레이드와 충돌하여 편향되는 모습을 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치를 나타낸 도이다.1 is a schematic view showing a conventional apparatus for cooling a nacelle.
2 is a view illustrating an air cooling type nacelle cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the velocity distribution of the outside air behind the blades when the wind power generation system is operated.
4 is a diagram showing the static pressure distribution of the outside air behind the blades when the wind power generation system is operated.
5 is a view showing dynamic pressure distribution of the outside air behind the blades when the wind power generation system is operated.
6 is a view showing an installation position of a duct part according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 7 to 8 are views showing the distribution of the outside air having high energy behind the blades when the wind power generation system is operated. FIG.
FIG. 9 is a view showing an installation angle of a duct part according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a state where outside air passing through a blade collides with a blade and is deflected when the wind power generation system is operated.
11 is a view illustrating an air cooling type nacelle cooling apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 따른 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 실시예에 따른 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be easy to know if you have the knowledge of.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 공랭식 나셀 냉각장치와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.In describing the embodiments of the present invention, it is to be noted that the components having the same function are denoted by the same names and the same symbols, but substantially not identical to the conventional air-cooled nacelle cooling apparatus.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Furthermore, the terms used in the embodiments of the present invention are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Furthermore, in the embodiments of the present invention, terms such as "comprises" or "having ", etc. are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, Steps, operations, elements, components, or combinations of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치를 나타낸 도이다.2 is a view illustrating an air cooling type nacelle cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치는 블레이드(blade: 10), 타워(20), 블레이드(10)와 연결되어 상기 블레이드(10)의 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 나셀(nacelle: 30), 나셀(30)의 하부에 형성되어 외기가 도입되는 유입부(31), 유입부(31)와 연결되어 블레이드(10)를 통과한 외기를 유입부(31)로 가이드하는 덕트부(50), 나셀(30)에 형성되고 외부공간과 연통되어 상기 외기가 배출되는 배출부(33)를 포함한다.2, an air cooling type nacelle cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to a blade 10, a tower 20, and a blade 10 to convert the kinetic energy of the blade 10 into electric energy An inlet 31 formed at the lower portion of the nacelle 30 to introduce outside air and an outside air connected to the inlet 31 to pass outside air passing through the blade 10 into the inlet 31 And a discharge part 33 formed in the nacelle 30 and communicating with the outer space to discharge the outside air.

블레이드(10)는 외기(外氣)의 흐름에 의해 회전하면서 운동에너지를 발생시키는 일종의 날개로써 유선형의 날개형상을 가질 수 있다.The blade 10 is a kind of wing that generates kinetic energy while rotating by the flow of the outside air, and can have a streamlined wing shape.

이때, 외기는 공랭식 나셀 냉각장치 외부의 공기를 뜻할 수 있다.At this time, the outside air may mean air outside the air cooling type nacelle cooling device.

이러한, 블레이드(10)는 회전축(12)의 일단에 설치된 허브(hub: 11)를 중심으로 연결되고, 상기 회전축(12)의 타단은 나셀(30) 내부에 구비된 기어박스(13)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. The blade 10 is connected to a hub 11 provided at one end of the rotary shaft 12 and the other end of the rotary shaft 12 is connected to a gear box 13 provided in the nacelle 30, Possibly connected.

따라서, 블레이드(10)는 회전축(12)을 통해 기어박스(13)로 회전력을 전달할 수 있다.Therefore, the blade 10 can transmit the rotational force to the gear box 13 through the rotation shaft 12. [

타워(20)는 설치 면에 대하여 상하로 길게 배치되는 기둥으로써 하단은 설치 면에 고정되고, 상단은 후술하는 나셀(30)의 하부에 결합되어 나셀(30)을 지지하는 역할을 할 수 있다.The tower 20 is vertically arranged vertically with respect to the installation surface. The lower end of the tower 20 is fixed to the installation surface, and the upper end of the tower 20 is coupled to a lower portion of the nacelle 30 described later to support the nacelle 30.

이때, 타워(20)의 설치면은 지표면일 수 있고 또는, 풍력발전시스템이 설치되는 구조물에서 풍력발전시스템을 지지하는 지지부의 표면일 수도 있다. At this time, the installation surface of the tower 20 may be an earth surface or may be a surface of a support for supporting the wind power generation system in a structure in which the wind power generation system is installed.

나셀(30)은 타워(20)의 상단부에 설치되어 타워(20)에 의해 지지될 수 있다. The nacelle 30 may be mounted on the upper end of the tower 20 and supported by the tower 20.

나셀(30)은 내부에 복수의 부품을 포함하고, 복수의 부품이 외기에 노출되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 따라서, 나셀(30)은 내구성이 우수한 플라스틱 혹은 금속복합재질로 이루어질 수 있다.The nacelle 30 has a plurality of parts therein, and protects the plurality of parts from being exposed to the outside air. Therefore, the nacelle 30 may be made of a plastic or metal composite material having excellent durability.

한편, 복수의 부품들은 블레이드(10)에서 발생한 운동에너지(회전력)를 전기에너지로 변환시킬 수 있다. 이때, 복수의 부품은 기어박스(gearbox: 13), 발전기(generator: 14)와 같은 기계적 장치뿐만 아니라 인버터(미도시), 트랜스포머(미도시), 각종 제어장비(미도시)와 같은 전자장치를 포함할 수 있다.On the other hand, the plurality of components can convert the kinetic energy (rotational force) generated in the blade 10 into electric energy. At this time, the plurality of parts may be replaced with electronic devices such as an inverter (not shown), a transformer (not shown), and various control equipment (not shown) as well as mechanical devices such as a gear box 13 and a generator 14 .

따라서, 외기에 의해 발생한 회전력을 블레이드(10)가 나셀(30) 내부의 기어박스(13)로 전달하고, 상기 기어박스(13)가 회전축(12)의 회전속도를 높여 발전기(14)로 전송함으로써 전력을 생산할 수 있다.Therefore, the rotational force generated by the outside air is transmitted to the gear box 13 inside the nacelle 30, and the gear box 13 increases the rotational speed of the rotational shaft 12 and transmits the rotational force to the generator 14 Thereby generating power.

이와 같은 풍력발전시스템의 전력생산방식은 일반적인 풍력 발전시스템에 의한 전력생산 방식과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The power generation method of the wind power generation system is the same as that of a general wind power generation system, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이러한, 나셀(30)에는 외기가 도입되는 유입부(31)가 형성될 수 있다. 유입부(31)에 대한 설명은 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. The nacelle 30 may have an inlet 31 through which outside air is introduced. The description of the inflow section 31 will be made with reference to Fig.

도 3은 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드(10) 후방 외기의 속도분포를 나타낸 도이다.3 is a view showing the velocity distribution of the outside air behind the blade 10 when the wind power generation system is operated.

도 3에서 외기의 유속이 빠른 지점은 붉은 색으로, 느린 지점은 푸른색으로 표시되어 있다. In FIG. 3, the point where the flow rate of the outside air is high is indicated in red, and the point in slow point is indicated in blue.

블레이드(10)를 통과한 외기는 블레이드(10)에 에너지를 전달하고, 속도가 감소되어 블레이드(10)의 후 측을 향해 유동한다. 이때, 도 3에 나타난 바와 같이 블레이드(10)와 타워(20)를 지나는 외기는 블록효과(blockage effect)에 의해 나셀(30)의 외측하부영역에서 가속되는 것을 알 수 있다. The outside air passing through the blade 10 transfers energy to the blade 10, and the velocity decreases to flow toward the rear side of the blade 10. At this time, as shown in FIG. 3, it can be seen that the outside air passing through the blade 10 and the tower 20 is accelerated in a lower outer region of the nacelle 30 by a blockage effect.

또한, 이 영역에는 블레이드(10)에 에너지를 빼앗기지 않은 고 에너지(high energy)를 갖는 외기가 풍부하게 존재하는 영역이기도 하다.In addition, this region is also an area where the blade 10 has abundant external air having high energy without depriving it of energy.

따라서, 이와 같은 고 에너지를 갖는 외기를 보다 효율적으로 사용하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 나셀(30)은 외측하부영역에 대응하도록 유입부(31) 및 덕트부(50)를 형성하여 외기가 나셀(30) 내부로 유입되도록 할 수 있다. Accordingly, in order to more efficiently use the high-energy ambient air, the nacelle 30 according to an embodiment of the present invention may include an inflow portion 31 and a duct portion 50 corresponding to the outer lower region, So that the nacelle 30 can be introduced.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 나셀(30)은 외기의 가속 영역 내에 존재하는 외기를 나셀(30) 내부로 유입시킬 수 있으며, 이를 나셀(30) 내부의 복수의 부품을 냉각하는데 사용함으로써 나셀(30)내부의 방열효과를 향상시킬 수 있다.That is, the nacelle 30 according to an embodiment of the present invention can introduce outside air existing in the acceleration region of the outside air into the nacelle 30 and use it to cool a plurality of parts in the nacelle 30 The heat radiation effect inside the nacelle 30 can be improved.

한편, 나셀(30)에는 유입부(31)로 유입된 외기가 배출되도록 외부공간과 연통된 배출부(33)가 형성될 수 있다. Meanwhile, the nacelle 30 may be provided with a discharge unit 33 communicating with the external space to discharge the external air introduced into the inflow unit 31.

배출부(33)는 외부공간과 연통되도록 나셀(30)의 후 단면 상부에 형성되어 유입부(31)를 통해 유입된 외기를 외부공간으로 배출함으로써 나셀(30) 내부를 환기 냉각할 수 있다. 이때, 외부공간은 대기를 뜻할 수 있다.The discharge part 33 is formed in the upper part of the rear surface of the nacelle 30 so as to communicate with the outer space and can ventilate and cool the inside of the nacelle 30 by discharging the outside air introduced through the inflow part 31 to the outer space. At this time, the external space may mean air.

이와 같이 배출부(33)가 형성되는 위치는 일례일 뿐이며, 이에 한정되지 않고 유입부(31)를 통해 유입된 외기가 외부공간으로 배출될 수 있도록 나셀(30)의 다양한 위치에 형성될 수 있다. The discharge port 33 may be formed at various positions of the nacelle 30 so that the air introduced through the inlet 31 may be discharged to the outer space. .

한편, 유입부(31)에는 블레이드(10)를 통과한 외기를 유입부(31)로 가이드하는 덕트부(50)가 연결된다. Meanwhile, the duct portion 50 for guiding the outside air passing through the blade 10 to the inflow portion 31 is connected to the inflow portion 31.

이러한, 덕트부(50)에 대한 설명은 도 4와 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. The duct portion 50 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드(10) 후방 외기의 정압(static pressure) 분포를 나타낸 도이다.4 is a diagram showing static pressure distribution of the outside air behind the blade 10 when the wind power generation system is operated.

도 5는 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드(10) 후방 외기의 동압 분포를 나타낸 도이다.5 is a view showing dynamic pressure distribution of the outside air behind the blade 10 when the wind power generation system is operated.

전술한 바와 같이 유입부(31)가 형성된 나셀(30) 외측하부의 영역에는 빠른 속도의 외기가 존재한다.As described above, there is a high rate of outside air in a region outside the nacelle 30 where the inflow portion 31 is formed.

그러나, 도 4에 나타난 바와 같이 상기의 영역에는 유입부(31)와 수직한 방향으로 유동흐름을 갖는 외기, 즉 정압을 갖는 외기가 거의 존재하지 않고, 도 5에 나타난 바와 같이 유입부(31)와 평행한 방향으로 유동흐름을 갖는 외기 즉, 동압을 갖는 외기가 대부분이다. However, as shown in FIG. 4, there is almost no outside air having a flow in a direction perpendicular to the inlet 31, that is, outside air having a static pressure, and the inlet 31, Most of the outside air having a flow in a direction parallel to the air flow, that is, the outside air having a dynamic pressure.

이 경우, 정압을 갖는 외기가 거의 존재하지 않으므로 나셀(30) 내부를 냉각하기 위해 유입부(31)로 도입되는 유량을 충분히 확보할 수 없는 문제가 있다. In this case, since there is almost no outside air having a static pressure, there is a problem that the flow rate introduced into the inflow portion 31 for cooling the inside of the nacelle 30 can not be sufficiently secured.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치의 유입부(31)에 덕트부(50)를 연결함으로써 유입부(31)와 평행한 방향으로 유동흐름을 갖는 외기, 즉, 동압을 갖는 외기를 나셀(30) 내부로 도입할 수 있다.Therefore, by connecting the duct portion 50 to the inlet portion 31 of the air-cooled nacelle cooling apparatus according to the embodiment of the present invention, the outside air having a flow in a direction parallel to the inlet portion 31, that is, The outside air can be introduced into the nacelle 30.

이러한, 덕트부(50)는 일 측이 유입부(31)에 연결되고, 타 측이 블레이드(10)방향으로 연장되도록 굴곡진 유로를 형성할 수 있다.The duct portion 50 is connected to the inlet portion 31 at one side and forms a curved flow path at the other side extending in the direction of the blade 10. [

또한, 외기가 유입되는 덕트부 일단(50a)의 폭(w1)은 외기가 유입부(31)로 배출되는 덕트부 타단(50b)의 폭(w2)보다 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 덕트부 일단(50a)으로 유입된 외기가 덕트부 일단(50a)의 폭 보다 좁은 덕트부 타단(50b)을 통해 나셀(30) 내부로 배출됨에 따라 벤츄리효과(venturi effect)에 의해 외기의 속도가 증가하게 된다.Further, the width (w 1) of the duct end portion (50a) that the outdoor air flows may be larger than the width (w 2) of the duct section the other end (50b) that the outdoor air is fed to the inlet (31). In this case, as the outside air introduced into the duct end part 50a is discharged into the nacelle 30 through the other end part 50b of the duct part which is narrower than the width of the duct end part 50a, Is increased.

따라서, 나셀(30) 내부에는 가속된 외기가 덕트부 타단(50b)을 통해 유입되며 이로 인해 나셀(30) 내부의 냉각효과를 극대화시킬 수 있다. Accordingly, the accelerated outside air flows into the nacelle 30 through the other end 50b of the duct portion, thereby maximizing the cooling effect inside the nacelle 30.

이러한, 덕트부(50)는 유입부(31)에 용접방식으로 결합될 수 있고, 유입부(31)에 끼워지도록 홈이 마련되어 착탈방식으로 결합될 수도 있다.The duct portion 50 may be welded to the inlet portion 31 and may be coupled to the inlet portion 31 in a detachable manner.

한편, 덕트부 타단(50b)에는 나셀(30)의 하부를 기준으로 경사지게설치된 베인(vane: 70)이 더 포함될 수 있다.The duct 50b may further include a vane 70 which is inclined with respect to the lower portion of the nacelle 30.

베인(70)은 사각형의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 덕트부 일단(50a)으로 유입된 외기가 베인(70)이 형성하는 경사면을 따라 덕트부 타단(50b)을 통해 나셀(30) 내부로 원활하게 흐를 수 있도록 베인(70)의 상측단(70a)은 덕트부 타단(50b)에 대응하는 유입부(31)의 가장자리에 배치될 수 있다. The vane 70 may be formed in a rectangular plate shape. At this time, the upper end of the vane 70 is connected to the upper end of the vane 70 so that the outside air flowing into the duct end part 50a can smoothly flow into the nacelle 30 through the duct end part 50b along the inclined surface formed by the vane 70 70a may be disposed at an edge of the inflow portion 31 corresponding to the other end 50b of the duct portion.

따라서, 덕트부(50)의 내측벽면과 유입된 외기 사이의 마찰이 줄어들어 외기의 압력손실을 최소화할 수 있다. Accordingly, the friction between the inner wall surface of the duct portion 50 and the outside air flowing into the duct portion 50 is reduced, so that the pressure loss of the outside air can be minimized.

이러한, 베인(70)은 덕트부 타단(50b) 내부에 용접방식으로 결합될 수 있고 또는 덕트부 타단(50b)에 착탈방식으로 결합될 수도 있다.The vane 70 may be welded to the other end 50b of the duct part or may be coupled to the other end 50b of the duct part in a detachable manner.

덕트부(50)의 설치위치에 대한 설명은 도 6내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.The mounting position of the duct part 50 will be described with reference to Figs. 6 to 8. Fig.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부(50)의 설치위치를 나타낸 도이고, 도 7 내지 도 8은 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드(10) 후방 고 에너지를 갖는 외기의 분포를 서로 다른 측면에서 나타낸 것으로 이를 토대로 덕트부(50)의 설치영역을 산정할 수 있다. FIG. 6 is a view showing the installation position of the duct unit 50 according to the embodiment of the present invention. FIGS. 7 to 8 show the distributions of the outside air having high energy behind the blades 10 when the wind power generation system is operated, It is possible to estimate the installation area of the duct part 50 based on this.

도 7과 도 8에 나타난 바와 같이, 나셀(30)의 외측하부영역에는 블레이드(10)의 회전에 의해 고 에너지를 갖는 외기가 풍부하게 형성된다. 이는 블레이드(10) 후방에서 외기가 블레이드(10), 나셀(30), 타워(20)간의 측벽효과(blockage effect)에 의해 가속되는 현상에 기인한다. As shown in FIGS. 7 and 8, in the outer lower region of the nacelle 30, outer air having high energy is formed abundantly by the rotation of the blade 10. [ This is caused by the phenomenon that the outside air is accelerated by the blockage effect between the blade 10, the nacelle 30 and the tower 20 at the rear of the blade 10. [

따라서, 덕트부(50)는 이러한 고 에너지를 갖는 외기가 풍부하게 존재하는 영역에 따라 설치위치가 결정될 수 있다. Therefore, the installation position can be determined in accordance with the region where the outside of the duct portion 50 is abundantly present with such high energy.

예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 덕트부(50)는 블레이드(10)의 회전반경의 중심점을 지나며 타워(20)가 설치된 설치면(B)에 수직인 제 1가상선(D1)으로 블레이드(10) 반경의 N1 내지 N2 영역 내에 구비될 수 있다. 이때, N1은 블레이드(10) 반경의 0.02배 내지 0.05배 이고, N2는 블레이드(10) 반경의 0.03 내지 0.10배이다.6, the duct portion 50 passes through the central point of the radius of rotation of the blade 10 and passes through the first imaginary line D 1 perpendicular to the installation surface B on which the tower 20 is installed ) Within the N 1 to N 2 region of the radius of the blade 10. N 1 is 0.02 to 0.05 times the radius of the blade 10, and N 2 is 0.03 to 0.10 times the radius of the blade 10.

덕트부(50)가 제 1가상선(D1)으로부터 블레이드(10) 반경의 0.02배 보다 작은 범위에 위치하거나, 블레이드(10)반경의 0.10배보다 큰 범위에 위치하게 되면, 고 에너지를 갖는 외기가 거의 존재하지 않아 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 없는 문제가 있다. 이는 도 7에 의해 뒷받침될 수 있다. When the duct portion 50 is located in a range smaller than 0.02 times the radius of the blade 10 from the first imaginary line D 1 or in a range larger than 0.10 times the radius of the blade 10, There is almost no outside air and there is a problem that a sufficient flow rate can not be secured for cooling the inside of the nacelle 30. This can be supported by Fig.

따라서, 덕트부(50)는 블레이드(10)의 회전반경의 중심점을 지나며 타워(20)가 설치된 설치면(B)에 수직인 제 1가상선(D1)으로 블레이드(10) 반경의 약0.02배 내지 0.10배 범위만큼 이격되어 설치될 수 있으며, 이 경우 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 있다. The duct portion 50 passes the center point of the radius of rotation of the blade 10 and forms a first imaginary line D 1 perpendicular to the mounting surface B on which the tower 20 is installed, And in this case, a sufficient flow rate for cooling the inside of the nacelle 30 can be ensured.

또한, 외기가 유입되는 덕트부의 일단의 중심(E)은 나셀(30)의 하부로부터 블레이드(10) 반경의 M1 내지 M2 영역 내에 구비될 수 있다. 이때, M1은 블레이드(10) 반경의 0.02배 내지 0.05배 이고, M2는 블레이드(10) 반경의 0.03배 내지 0.10배이다.Also, the center (E) of one duct portion which is the outside air flows into the blade (10) radially from the lower portion of the nacelle (30) M 1 to M 2 region. At this time, M 1 is 0.02 to 0.05 times the radius of the blade 10, and M 2 is 0.03 to 0.10 times the radius of the blade 10.

덕트부 일단의 중심(E)이 나셀(30)의 하부로부터 블레이드(10) 반경의 0.02배 보다 작은 범위에 위치하거나, 블레이드(10)반경의 0.10배보다 큰 범위에 위치하게 되면 전술한 바와 마찬가지로, 고 에너지를 갖는 외기가 거의 존재하지 않아 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 없는 문제가 있다. 이는 도 8에 의해 뒷받침될 수 있다. When the center E of the end of the duct portion is located in a range smaller than 0.02 times the radius of the blade 10 from the lower portion of the nacelle 30 or in a range larger than 0.10 times the radius of the blade 10 , There is almost no outside air having high energy, and there is a problem that a sufficient flow rate can not be secured for cooling the interior of the nacelle 30. This can be supported by Fig.

따라서, 덕트부의 일단의 중심(E)은 블레이드(10) 반경의 약0.02배 내지 0.10배 범위만큼 나셀(30)의 하부로부터 이격될 수 있으며 이 경우 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 있다. The center E of one end of the duct portion can be spaced apart from the lower portion of the nacelle 30 by a range of about 0.02 to 0.10 times the radius of the blade 10 and in this case a flow rate sufficient to cool the inside of the nacelle 30 .

또한, 덕트부의 일단의 중심(E)은 블레이드(10)가 연결된 나셀(30)의 전방으로부터 블레이드(10) 반경의 L1 내지 L2영역 내에 구비될 수 있다. 이때, L1은 블레이드(10) 반경의 0.02배 내지 0.05배 이고, L2는 블레이드(10)반경의 0.03 내지 0.15배이다.The center E of one end of the duct portion may be provided in a region L 1 to L 2 of the radius of the blade 10 from the front of the nacelle 30 to which the blade 10 is connected. L 1 is 0.02 to 0.05 times the radius of the blade 10, and L 2 is 0.03 to 0.15 times the radius of the blade 10.

덕트부의 일단의 중심(E)이 블레이드(10)가 연결된 나셀(30)의 전방으로부터 블레이드(10) 반경의 0.02배 보다 작은 범위에 위치하게 되면, 블레이드(10) 회전에 의해 덕트부(50)와 블레이드(10)간 간섭이 발생하여 소음을 유발할 수 있다. When the center E of one end of the duct portion is located in a range smaller than 0.02 times the radius of the blade 10 from the front of the nacelle 30 to which the blade 10 is connected, the duct portion 50 is rotated by the rotation of the blade 10, And the blade 10 may generate noise.

그리고 나셀(30)의 전방으로부터 블레이드(10) 반경의 0.15배 이상의 영역으로 갈수록 외기가 분산되어 버리기 때문에 덕트부 일단의 중심(E)이 나셀(30)의 전방으로부터 블레이드(10) 반경의 0.15배 보다 큰 범위에 위치하게 되면, 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 없는 문제가 있다.Since the outside air is dispersed from the front of the nacelle 30 to the area of 0.15 times or more the radius of the blade 10, the center E of one end of the duct portion is 0.15 times the radius of the blade 10 from the front of the nacelle 30 There is a problem that a sufficient flow rate can not be ensured to cool the inside of the nacelle 30.

따라서, 덕트부 일단의 중심(E)은 블레이드(10) 반경의 약0.02배 내지 0.15배 범위만큼 블레이드(10)가 연결된 나셀(30)의 전방으로부터 이격될 수 있으며 이 경우 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 있다. The center E of the end of the duct part may be spaced from the front of the nacelle 30 to which the blade 10 is connected by a range of about 0.02 to 0.15 times the radius of the blade 10. In this case, It is possible to secure a sufficient flow rate for cooling.

이와 같은 덕트부(50)는 전술한 바와 같이 유입부(31)와 평행한 방향으로 유동흐름을 갖는 외기, 즉, 동압을 갖는 외기를 나셀(30) 내부로 도입할 수 있을 뿐만 아니라, 고 에너지를 갖는 외기가 풍부하게 존재하는 일정한 영역 범위 내에 설치되어 나셀(30) 내부의 방열효과를 향상시킬 수 있다.As described above, the duct portion 50 can introduce outside air having a flow in a direction parallel to the inflow portion 31, that is, outside air having a dynamic pressure, into the nacelle 30, So that the heat radiation effect inside the nacelle 30 can be improved.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부(50)의 설치각도를 나타낸 도이다.9 is a view showing an installation angle of the duct part 50 according to an embodiment of the present invention.

덕트부(50)의 설치각도에 대한 설명은 도 10을 참조하여 설명하기로 한다. The installation angle of the duct portion 50 will be described with reference to Fig.

도 10은 풍력발전시스템 가동 시, 블레이드(10)를 통과하는 외기가 블레이드(10)와 충돌하여 편향되는 모습을 나타낸 도이다.10 is a view showing a state where outside air passing through the blade 10 collides with the blade 10 and is deflected when the wind power generation system is operated.

도 9 및 도 10에 나타난 바와 같이, 블레이드(10)를 통과한 외기는 블레이드(10)를 통과하기 전의 기류에 비해 일 측으로 편향되는 현상이 나타난다. As shown in Figs. 9 and 10, the outside air passing through the blade 10 is deflected to one side relative to the airflow before passing through the blade 10. Fig.

이때, 외기가 편향되는 각도는 블레이드 회전축(12)과 평행한 제 2 가상선(D2)으로부터 약 8 도 내지 12도인 것을 알 수 있다.At this time, it can be seen that the angle at which the outside air is deflected is about 8 to 12 degrees from the second imaginary line D 2 parallel to the blade rotation axis 12.

따라서, 덕트부(50)는 블레이드(10)의 회전에 의해 편향된 외기의 방향을 바라보도록 구비되어 덕트부(50)로 유입되는 외기의 유량을 충분히 확보할 수 있다. Therefore, the duct portion 50 is provided to look at the direction of the outside air deflected by the rotation of the blade 10, so that the flow rate of the outside air flowing into the duct portion 50 can be sufficiently secured.

이때, 덕트부(50)는 블레이드 회전축(12)과 평행한 제 2가상선(D2)을 중심으로 약 -2도 내지 22도의 각도로 구비될 수 있고, 8도 내지 12도의 각도로 구비될 수 있다. In this case, the duct 50 may be provided at an angle about the second imaginary line (D 2) parallel to the blade axis of rotation (12) about -2 degrees to 22 degrees, to be provided at an angle of 8 degrees to 12 degrees .

따라서, 편향된 외기가 덕트부 일단(50a)으로 유입되어 베인(70)이 형성하는 경사면을 따라 덕트부 타단(50b)을 통해 나셀(30) 내부로 원활하게 흐를 수 있다.Accordingly, the deflected outside air can flow into the duct part 50a and smoothly flow into the nacelle 30 through the duct part 50b along the inclined surface formed by the vane 70. [

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치를 나타낸 도이다.11 is a view illustrating an air cooling type nacelle cooling apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 11에 나타난 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치는 블레이드(blade: 10), 타워(20), 블레이드(10)의 운동에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 복수의 부품을 포함하는 나셀(nacelle: 30), 나셀(30)의 하부에 형성되어 외기가 도입되는 유입부(31), 유입부(31)에 연결되어 블레이드(10)를 통과한 외기를 유입부(31)로 가이드하는 덕트부(70), 나셀(30)에 형성되고 외부공간과 연통되어 상기 외기가 배출되는 배출부(33)를 포함한다.11, an air cooling type nacelle cooling apparatus according to another embodiment of the present invention includes a blade 10, a tower 20, a plurality of parts for converting the kinetic energy of the blade 10 into electric energy, An inlet 31 formed at a lower portion of the nacelle 30 to receive outside air and an outlet 31 connected to the inlet 31 to allow outside air passing through the blade 10 to flow into the inlet 31, And a discharge part 33 formed in the nacelle 30 and communicating with the external space to discharge the outside air.

한편, 본 실시예에 따른 공랭식 나셀 냉각장치의 블레이드(10), 타워(20), 나셀(30), 덕트부(50)는 전술한 실시예의 블레이드(10), 타워(20), 나셀(30), 덕트부(50)와 유사하므로 자세한 설명은 생략하며 동일한 명칭 및 도면부호를 사용하기로 한다. The blade 10, the tower 20, the nacelle 30 and the duct portion 50 of the air cooling type nacelle cooling apparatus according to the present embodiment are the same as the blade 10, the tower 20, the nacelle 30 ) And the duct part 50, detailed description will be omitted and the same names and reference numerals will be used.

도 11에 나타난 바와 같이, 유입부(31)는 제 1단위유입부(310)와 제 2단위 유입부(320)를 포함하며, 제 1단위 유입부(310)와 제 2단위 유입부(320) 각각에는 제 1단위 덕트부(710)와 제 2단위 덕트부(720)가 연결되어 나셀(30) 내부를 냉각하기에 충분한 유량을 확보할 수 있다. 11, the inlet 31 includes a first unit inlet 310 and a second unit inlet 320 and includes a first unit inlet 310 and a second unit inlet 320, The first unit duct portion 710 and the second unit duct portion 720 are connected to each other to ensure a sufficient flow rate for cooling the inside of the nacelle 30.

이에 따라, 나셀(30)내부를 냉각시키기 위한 냉각장치(미도시)등에 소요되는 전력을 저감시킬 수 있으며, 이로 인해 풍력발전시스템의 발전효율이 증대될 수 있다.Accordingly, it is possible to reduce power consumed in a cooling device (not shown) for cooling the inside of the nacelle 30, and thereby, the power generation efficiency of the wind power generation system can be increased.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

10: 블레이드(blade) 11: 허브(hub)
12: 회전축 13: 기어박스(gear box)
14: 발전기(generator) 20: 타워
30: 나셀 31: 유입부
33: 배출부 50: 덕트부
70: 베인(vane)10: blade 11: hub
12: rotary shaft 13: gear box
14: generator 20: tower
30: nacelle 31: inlet
33: discharge part 50: duct part
70: vane

Claims (8)

블레이드;
상기 블레이드와 연결되어 상기 블레이드의 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 나셀;
상기 나셀의 하부에 형성되어 외기가 도입되는 유입부;
상기 유입부와 연결되어 상기 나셀의 하측으로 연장되어 상기 블레이드를 향하도록 개구되어 상기 블레이드를 통과한 외기를 상기 유입부로 가이드하는 덕트부; 및
상기 나셀에 형성되고, 상기 나셀의 외부공간과 연통되어 상기 외기가 배출되는 배출부를 포함하며,
상기 덕트부는 상기 블레이드의 회전반경의 중심점을 지나며 상기 나셀을 지지하는 타워가 설치된 설치면에 수직인 제 1가상선으로 상기 블레이드 반경의 0.02배 내지 0.10배 범위만큼 이격되어 설치되는 공랭식 나셀 냉각장치.blade;
A nacelle connected to the blade to convert kinetic energy of the blade into electric energy;
An inflow portion formed at a lower portion of the nacelle to introduce outside air;
A duct portion connected to the inflow portion and extending toward a lower side of the nacelle so as to face the blade and guiding the outside air passing through the blade to the inflow portion; And
And a discharge part formed in the nacelle and communicating with an outer space of the nacelle to discharge the outside air,
Wherein the duct portion is installed at a distance of 0.02 to 0.10 times the radius of the blade by a first imaginary line perpendicular to a mounting surface on which a tower for supporting the nacelle is provided, passing through a center point of the radius of rotation of the blade. 제 1항에 있어서,
상기 외기가 유입되는 상기 덕트부 일단의 폭은 상기 외기가 상기 유입부로 배출되는 상기 덕트부의 타단의 폭보다 크게 형성되는 공랭식 나셀 냉각장치.
.The method according to claim 1,
Wherein a width of one end of the duct portion into which the outside air flows is larger than a width of the other end of the duct portion to which the outside air is discharged into the inlet portion.
. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 덕트부의 일단의 중심은 상기 블레이드 반경의 0.02배 내지 0.10배 범위만큼 상기 나셀의 하부로부터 이격되는 공랭식 나셀 냉각장치.The method according to claim 1,
Wherein a center of one end of the duct portion is spaced from a lower portion of the nacelle by a range of 0.02 to 0.10 times the radius of the blade. 제 1항에 있어서,
상기 덕트부 일단의 중심은 상기 블레이드 반경의 0.02배 내지 0.15배 범위만큼 상기 블레이드가 연결된 상기 나셀의 전방으로부터 이격되는 공랭식 나셀 냉각장치.The method according to claim 1,
Wherein the center of one end of the duct portion is spaced from the front of the nacelle to which the blade is connected by a range of 0.02 to 0.15 times the radius of the blade. 제 1항에 있어서,
상기 덕트부는 상기 블레이드의 회전에 의해 편향된 외기의 방향을 바라보도록 구비된 공랭식 나셀 냉각장치.The method according to claim 1,
Wherein the duct portion is provided to face the direction of the outside air deflected by the rotation of the blade. 제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 덕트부 타단에는 상기 나셀의 하부를 기준으로 경사지게 설치된 베인을 더 포함하는 공랭식 나셀 냉각장치.7. The method according to claim 2 or 6,
Further comprising a vane provided at the other end of the duct portion so as to be inclined with respect to a lower portion of the nacelle. 제 6항에 있어서,
상기 덕트부는 상기 블레이드의 회전축과 평행한 제 2가상선을 중심으로 약 8도 내지 12도의 각도를 이루도록 구비되는 공랭식 나셀 냉각장치.The method according to claim 6,
Wherein the duct portion is provided at an angle of about 8 to 12 degrees about a second imaginary line parallel to a rotation axis of the blade.
KR20130125021A 2013-10-21 2013-10-21 Apparatus for nacelle air cooling KR101497439B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130125021A KR101497439B1 (en) 2013-10-21 2013-10-21 Apparatus for nacelle air cooling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130125021A KR101497439B1 (en) 2013-10-21 2013-10-21 Apparatus for nacelle air cooling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101497439B1 true KR101497439B1 (en) 2015-03-02

Family

ID=53025891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130125021A KR101497439B1 (en) 2013-10-21 2013-10-21 Apparatus for nacelle air cooling

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101497439B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2213877A2 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine having a Nacelle with cooler top
US20130056989A1 (en) * 2011-09-01 2013-03-07 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Energy efficient climate control system for an offshore wind turbine
KR101312952B1 (en) * 2011-08-11 2013-10-14 삼성중공업 주식회사 Nacelle for wind generator and wind generator having the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2213877A2 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine having a Nacelle with cooler top
KR101312952B1 (en) * 2011-08-11 2013-10-14 삼성중공업 주식회사 Nacelle for wind generator and wind generator having the same
US20130056989A1 (en) * 2011-09-01 2013-03-07 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Energy efficient climate control system for an offshore wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6200748B2 (en) Wind power generation equipment
JP5463218B2 (en) Wind power generator
US9228566B2 (en) Wind turbine comprising a cooling circuit
KR101021333B1 (en) Nacelle Cooling System of Wind Turbine
JP5002309B2 (en) Horizontal axis windmill
US20110254280A1 (en) Wind turbine generator
JP2002013467A (en) Wind power generation device
Tong et al. Exhaust air and wind energy recovery system for clean energy generation
JP2015516528A (en) Wind turbine cooling system
CN212454609U (en) Power cabin cooling system and engineering equipment
KR101497439B1 (en) Apparatus for nacelle air cooling
KR101396137B1 (en) Wind power generator
KR101312952B1 (en) Nacelle for wind generator and wind generator having the same
WO2012114891A1 (en) Wind-powered electricity generating device
CN208918927U (en) A kind of motor top drive blower radiator
JP4510602B2 (en) Windmill with diffuser
WO2021017321A1 (en) Mixed flow fan and motor
KR101746446B1 (en) Wind power generator with wind increasing chamber
JP6357307B2 (en) Wind power generation equipment
Abd Rahman et al. Energy harvesting from cooling tower by vertical axis wind turbine (VAWT)
JP6074033B2 (en) Wind power generation equipment
KR101358212B1 (en) Heat exchanger for wind generator
US20120201665A1 (en) Air flow deflector
CN220872637U (en) Leakage alarm device with good heat dissipation effect for wind driven generator
CN210799510U (en) Heat dissipation device for centrifugal fan

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee