KR20100026865A - 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템 - Google Patents

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Abstract

풍력터빈의 나셀 냉각 시스템이 제공된다. 개시된 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템은 상기 나셀 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 발열장치들을 각각 둘러싸도록 배치되는 냉각 블럭들, 상기 냉각 블럭들에 연결되어 냉각제(coolant)를 유동시킬 수 있는 유동 관로, 상기 유동 관로와 연결되어 상기 나셀의 외부 측면에 배치되는 제1열교환기, 및 상기 나셀 내부에서 발생하는 열을 흡수하여 상기 나셀 외부로 방출시킬 수 있는 제2열교환기를 포함하되, 상기 제1열교환기와 제2열교환기는 상기 나셀이 외부로부터 밀폐되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 해상 조건에서의 풍력터빈의 나셀을 가동하는 경우에 외부의 염분으로부터 상기 나셀을 완전히 차단시킴으로써 터빈설비가 부식으로 인한 성능저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
나셀, 열교환기, 유동 관로, 열전달매체, 히트파이프 열교환기

Description

풍력터빈의 나셀 냉각 시스템{Nacelle Cooling System of Wind Turbine}
본 발명은 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템에 관한 것으로서, 특히 풍력 터빈에서 발전기, 증속기, 인버터 등이 구비되어 있는 나셀의 효율적인 냉각을 위한 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템에 관한 것이다.
풍력발전시스템은 바람에 의한 운동 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있도록 구성되는 시스템으로서, 설치되는 환경 조건에 따라 육상용(onshore)과 해상용(offshore)로 구분될 수 있다.
도 1은 일반적인 풍력터빈시스템의 구조를 보여주는 개략도이다. 도 1을 참조하여 풍력터빈시스템의 작동을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 타워(40)를 견고한 지반(50) 상에 콘트리트 구조물 등을 이용해서 세우고 그 위에 나셀(20)을 안착시킨다. 나셀(20) 내부에는 증속기(22), 발전기(24), 인버터, 트랜스포머 등이 구비된다. 상기 증속기(22)에는 허브와 메인 샤프트를 통해 블레이드(30)가 연결 고정된다. 바람에 의해 저속으로 회전하는 블레이드(30)는 증속기(22)를 통해 1500rpm 이상의 고속으로 운동 에너지를 발생시키고 발전기(24)는 상기 운동에너지를 전기에너지로 변화시킨다. 발전기(24)에서 생산된 전기는 인버터에서 정류되어 전송된다.
풍력 발전에서 상기의 규칙적인 에너지의 변환은 열의 형태로 손실이 발생한다. 발전기에서 운동에너지를 전기에너지로 변화시키는 과정과 구동라인인 증속기에서도 기어 등의 마찰 등에 의해서 손실이 발생할 수 있다. 또한, 인버터, 트랜스포머 등과 같은 정류장치들에서도 손실에 의한 열이 발생할 수 있다.
나셀 내에서는 각 장치들을 연결하는 파워 케이블, 컨트롤 캐비넷, 파워 서플라이 등에서 부가적인 부가적인 열손실이 발생할 경우에 열 손실은 더욱 증가할 우려가 있게 되는 문제가 있다.
한편으로, 기존의 육상 풍력발전시스템 중에서 발전 용량이 작아서 상대적으로 나셀 내부 발열이 작은 경우에는 외부공기를 나셀 내부로 끌어들여 발전기 내부를 냉각할 수 있었지만, 해상용의 경우는 발전기, 증속기, 인버터 등과 같이 해상 조건에서 사용할 경우에 외부공기에 염분이 함유되어 있어 부식 등에 의한 손상을 입을 수 있는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 해상조건에서 사용되는 풍력발전시스템에서 나셀을 외부로부터 차단시킨 상태에서 상기 나셀 내부 공기 를 냉각할 수 있도록 냉각 시스템을 효율적으로 구성함으로써 나셀을 염분으로부터 보호하는 동시에 풍력발전시스템의 효율을 높이도록 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템은 상기 나셀 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 발열장치들을 각각 둘러싸도록 배치되는 냉각 블럭들, 상기 냉각 블럭들에 연결되어 냉각제를 유동시킬 수 있는 유동 관로, 상기 유동 관로와 연결되어 상기 나셀의 외부 측면 또는 나셀 후단에 배치되는 제1열교환기, 및 상기 나셀 내부에서 발생하는 열을 흡수하여 상기 나셀 외부로 방출시킬 수 있는 제2열교환기를 포함하되, 상기 제1열교환기와 제2열교환기는 상기 나셀이 외부로부터 밀폐되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발열장치들은 발전기, 증속기, 인버터일 수 있다.
여기에서, 제1열교환기는 상기 유동 관로를 통해 유동되는 냉각제를 공기와 열교환시킬 수 있다.
또한, 상기 제2열교환기는 덕트, 발열부재, 열전달매체를 구비하되, 상기 열전달매체는 내부의 냉매를 통하여 나셀 내부의 열을 외부로 배출할 수 있다.
바람직하게, 상기 열전달매체는 히트파이프 열교환기일 수 있다.
더불어, 상기 제2열교환기는 덕트의 일단에 팬을 더 구비하되, 상기 팬은 강제로 공기를 상기 덕트의 내부 측으로 유입시킬 수 있다.
상기에서, 냉각 블럭은 내부에 냉각제가 유동될 수 있는 채널이 형성되며, 상기 채널은 지그재그 형태로 연속하여 배치될 수 있다.
본 발명은 해상 조건에서의 풍력터빈의 나셀을 가동하는 경우에 외부의 염분으로부터 상기 나셀 내부의 주요 기기들을 완전히 차단시킴으로써 풍력 터빈의 주요 기기들이 부식으로 인한 성능저하를 방지할 수 있다. 또한, 나셀 내의 고발열 장치들은 수냉 방식으로 일체화하여 냉각하고 기타 저발열 장치들에 대해선 공랭 방식으로 냉각함으로써 효율적인 입체 냉각이 구현되도록 할 수 있다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 컨트롤러, 온도감지센서, 송풍팬, 압력계와의 관계를 나타낸 도면이다. 이하 도 2와 도 3에 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템에 대해 설명한다.
풍력터빈(100)은 타워(101), 나셀(110), 블레이드(102)를 구비한다. 나셀(110)은 타워(101)의 상단에 안치되어 고정된다. 타워(101)는 강재 중공 형식으로 형성될 수 있으며 다단으로 된 원통형의 부재를 크레인을 이용해서 높게 축조할 수 있다. 블레이드(102)는 나셀(110) 내부의 증속기(120)에 연결되어짐으로써 블레이드(102)에 발생하는 운동에너지를 전기적인 에너지로 변환가능하게 된다.
블레이드(102)는 허브(104,Hub)에 끝단이 삽입되어 결합되고, 허브(104,Hub)는 메인 샤프트(106,Main shaft)에 연결되어진다. 메인 샤프트(106)는 나셀(110) 내부의 증속기(120)에 회전 가능하도록 체결됨으로써 블레이드(102)와 증속기(120)의 연결구조가 완성되어진다.
이하, 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템에 대해서 살핀다. 나셀(110)은 증속기(120), 발전기(130), 인버터(140), 컨트롤 캐비넷(108)을 구비한다. 증속기(120) 는 전동축(125)을 통해 발전기(130)에 고속의 회전 운동에너지를 전달한다. 발전기(130)는 그 내부에 전동축(125)에 연결고정된 회전자(미도시) 및 고정자(미도시)가 구비되고, 상기 회전자가 고정자 주위로 고속회전함으로써 전기를 발생시키게 된다. 인버터(140)는 발전기(130)에 유도된 전기에너지에서 불순한 노이즈들을 제거할 수 있도록 한다.
증속기(120)의 외부면을 둘러싸도록 냉각 블럭(172)이 제공된다. 냉각 블럭(172)은 내부에 냉각제가 유동될 수 있는 채널(미도시)이 형성되며, 상기 채널은 지그재그 형태로 연속하여 배치될 수 있다. 발전기(130)와 인버터(140)도 증속기(120)와 유사한 형태로 냉각 블럭(174,176,178)이 제공될 수 있다. 냉각 블럭들(170)은 내부에 냉각제가 유동될 수 있는 채널이 형성되며, 상기 채널은 지그재그 형태로 연속하여 배치되어 냉각효율을 높이도록 형성될 수 있다. 냉각 블럭(172)은 발열장치들에서 발생된 열을 흡수하여 냉각제로 열을 배출할 수 있어야 하므로 열 전도성이 우수한 금속 재질로 형성됨이 바람직하다.
상기의 냉각블럭들(170)은 유동 관로(160)에 연통가능하도록 연결된다. 유동 관로(160)는 각각의 냉각블럭들(170)로부터 열이 흡수된 냉각제를 제1열교환기(162)로 이동시켜 열교환이 될 수 있게 한다. 유동 관로(160)는 냉각제가 내부로 흐르면서 열이 나셀(110) 내부로 침투할 수 없도록 단열 재질로 형성됨이 바람직하다. 상기의 냉각제는 비용과 냉각효과를 고려할때 물이 바람직하지만, 냉각효율을 높이기 위해서 기타 오일이나 가스도 적용할 수 있다.
유동 관로(160)에는 압력계(165) 및 밸브(미도시)가 설치될 수 있는데, 상기 압력계(165)는 유동 관로(160)에 흐르는 냉각제의 압력을 센싱하여 전기적으로 연결된 컨트롤러(180)에 전달하게 되고, 컨트롤러(180)는 밸브를 선택적으로 개폐함으로써 유동 관로(160)에 과도한 압력이 걸리지 않도록 제어한다.
상기 제1열교환기(162)는 나셀(110)의 외부 측면 또는 후단에 설치되고, 공기유입을 위한 제1송풍팬(164)이 그 일 측단에 장착된다. 제1열교환기(162)는 나셀(110) 외부에 설치됨으로써 나셀(110)의 공간 활용도를 높일 수 있고, 열교환을 통해 발생하는 불필요한 폐열이 나셀(110) 내부로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
냉각블럭들(170)은 하나의 유동 관로(160)를 통해서 열교환이 되는 것으로 설명하고 있으나, 각 장치들의 열용량 및 나셀 내부 공간의 여유을 고려해서 별도로 구성된 유동로를 확보할 수 있다.
나셀 냉각 시스템은 나셀(110) 내부에서 발생하는 열을 공기를 매개체로 흡수하여 나셀(110) 외부로 방출시킬 수 있는 제2열교환기(150)를 구비한다. 제2열교환기(150)는 컨트롤 캐비넷(108), 파워서플라이, 파워 케이블 등 직접 발전에 관계하진 않지만 발열을 하는 부품들에 의해 온도가 상승된 공기를 냉각할 수 있도록 구성된다.
제2열교환기(150)는 덕트(151,155), 발열부재(154), 열전달매체(152)를 구비한다. 제1덕트(151)는 나셀(110) 내부에 위치하여 더운 공기가 유입될 수 있도록 하고, 제2송풍팬(153)은 제1덕트(151)로 공기의 강제 유입을 유도하는 역할을 한다. 제2덕트(155)는 나셀(110)의 외부에 위치하여 냉각 공기가 유입될 수 있도록 하고,제3송풍팬(156)은 제2덕트(155)로 냉각공기의 강제 유입을 유도하는 역할을 한다.
덕트들(151,155)의 각각의 일측단에는 발열부재(154)가 일정 간격을 두고 공기의 유입방향으로 나란히 배치될 수 있다. 발열부재(154)를 가로지르는 방향으로 열전달매체(152)가 일정 간격을 유지한 채 배치된다. 열전달매체(152)는 히트 파이프로 이루어질 수 있다.
열전달매체(152)는 내부에 함유된 냉매를 통하여 나셀(110) 내부의 열을 제1덕트(151)로부터 유입받아 나셀(110) 외부로 방출하게 된다. 즉, 1차적으로 제1덕트(151)로 유입된 고온공기로부터 나셀(110) 내부에 위치한 발열부재(154)가 열을 흡수하여 열전달매체(152)로 제공한다. 그후, 2차적으로 열전달매체(152)를 통해 전달되어 온 열이 나셀(110) 외부에 위치한 발열부재(154)로 흡수된 상태에서 외부공기를 가해 냉각이 이루어진다.
제1열교환기(162)에 연결되는 유동관로(160)에는 컨트롤러(180)에 전기적으로 연결된 온도 센서(166)가 장착될 수 있는데, 온도 센서(166)는 유동 관로(160)를 통해 유입되는 냉각제의 온도를 센싱하여 컨트롤러(180)에 송부하게 된다. 컨트롤러(180)는 미리 설정된 기준치와 센싱된 온도 데이터를 비교하여 제1송풍팬(164)의 회전 속도를 조절하게 된다. 상기의 과정을 통해 발열량이 적은 경우에는 결과적으로 열교환 용량이 줄어들게 되므로 제1송풍팬(164)을 제어하고 저속으로 회전시켜 불필요한 소음 및 동력의 낭비를 최소화할 수 있다. 상기와 유사한 방법으로 제2열교환기(150)에 장착되는 덕트(151,155) 내부에도 온도센서가 장착되어 송풍팬 들(153,156)의 회전속도를 제어할 수 있다.
상기와 같이 열교환기들(150,162)은 밀폐구조를 이루고 있는 나셀(110)과 격리되는 냉각체계를 갖고 있으므로 열교환기들(150,162)에서 발생된 폐열이 다시 나셀(110) 내부로 유입되는 문제를 사전에 방지한다. 또한, 해상에서 풍력터빈을 가동하는 경우에 나셀(110) 내부에 있는 주요기기들이 외부의 염분으로 인해서 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 일반적인 풍력터빈의 구조를 보여주는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템을 나타내는 구성도,
도 3은 컨트롤러, 온도감지센서, 송풍팬, 압력계와의 관계를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템 101 : 타워
102 : 블레이드 104 : 허브(Hub)
106 : 메인 샤프트(Main shaft) 108 : 컨트롤 캐비넷
110 : 나셀 120 : 증속기
130 : 발전기 140 : 인버터
150 : 제2열교환기 152 : 열전달매체
153,156 : 송풍팬 157 : 발열부재
160 : 유동 관로 162 : 제1열교환기
170 : 냉각 블럭 180 : 컨트롤러

Claims (6)

  1. 증속기와 발전기를 구비하여 풍력 발전을 수행하는 나셀과, 상기 증속기와 기계적으로 연결되는 블레이드, 및 상기 나셀이 그 상단에 안착되는 타워를 구비하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템에 있어서,
    상기 나셀 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 발열장치들을 각각 둘러싸도록 배치되는 냉각 블럭들;
    상기 냉각 블럭들에 연결되어 냉각제를 유동시킬 수 있는 유동 관로;
    상기 유동 관로와 연결되어 상기 나셀의 외부 측면 또는 나셀 후단에 배치되는 제1열교환기; 및
    상기 나셀 내부에서 발생하는 열을 흡수하여 상기 나셀 외부로 방출시킬 수 있는 제2열교환기를 포함하되,
    상기 제1열교환기와 제2열교환기는 상기 나셀이 외부로부터 밀폐되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발열장치들은 발전기, 증속기, 인버터인 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    제1열교환기는 상기 유동 관로를 통해 유동되는 냉각제를 외부의 공기와 열교환시키는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2열교환기는 덕트, 발열부재, 열전달매체를 구비하되,
    상기 열전달매체는 내부의 냉매를 통하여 나셀 내부의 열을 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 열전달매체는 히트파이프 열교환기인 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제2열교환기는 덕트의 일단에 팬을 더 구비하되,
    상기 팬은 강제로 공기를 상기 덕트의 내부 측으로 유입되게 하는 것을 특징 으로 하는 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120156053A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-21 Henrik Stiesdal Wind turbine, method of control of a wind turbine and air-conditioning system

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1391939B1 (it) * 2008-11-12 2012-02-02 Rolic Invest Sarl Generatore eolico
BRPI0919518A2 (pt) * 2009-02-27 2015-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd gerador acionado por vento
JP5072994B2 (ja) 2010-03-17 2012-11-14 三菱重工業株式会社 風力発電装置
JP5463218B2 (ja) * 2010-06-30 2014-04-09 三菱重工業株式会社 風力発電装置
JP5550508B2 (ja) * 2010-09-28 2014-07-16 株式会社日立製作所 風力発電装置
US7963743B1 (en) 2010-10-16 2011-06-21 Winter Curt B Wind turbine with improved cooling
PT2636131T (pt) 2010-11-04 2020-04-24 Wobben Properties Gmbh Instalação de energia eólica com gerador síncrono bem como gerador síncrono de rotação lenta
DE102010051675A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-24 Repower Systems Ag Windenergieanlage und Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage mit Temperaturüberwachung des Transformators
WO2012107049A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine having heliplatform arrangement and method of using same
CN102678472A (zh) * 2011-03-18 2012-09-19 华锐风电科技(集团)股份有限公司 用于冷却风力发电机组的冷却装置及风力发电机组
DE102011103311A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Aerodyn Engineering Gmbh Windenergieanlage mit geschlossenem Kühlkreislauf
DK2546515T3 (da) * 2011-07-14 2013-11-04 Siemens Ag Vindmøllekøleanordning
EP2546595A1 (de) * 2011-07-15 2013-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Kühlvorrichtung und Kühlverfahren
CN103052797A (zh) * 2011-08-10 2013-04-17 三菱重工业株式会社 风力发电装置
DK2568169T4 (da) * 2011-09-09 2022-01-10 Siemens Gamesa Renewable Energy Deutschland Gmbh Vindmølle med tårnklimatiseringssystem ved anvendelse af udeluft
DK2594790T3 (en) 2011-11-17 2015-06-01 Alstom Renewable Technologies seal assembly
ES2601216T3 (es) * 2011-11-17 2017-02-14 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Turbina de viento con góndolas múltiples
CN102562484A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 国电联合动力技术有限公司 一种风力发电水冷系统散热装置及水冷系统
JP5703397B2 (ja) * 2012-01-23 2015-04-15 株式会社日立製作所 風力発電設備
KR101394708B1 (ko) * 2012-02-01 2014-05-16 전북대학교산학협력단 풍력발전용 증속기의 냉각시스템
JP5864307B2 (ja) * 2012-03-02 2016-02-17 株式会社日立製作所 ダウンウィンドロータ型風力発電装置
CN102619706A (zh) * 2012-04-27 2012-08-01 东方电气集团东方汽轮机有限公司 海上风力发电机组
KR101358209B1 (ko) * 2012-05-31 2014-02-07 삼성중공업 주식회사 풍력발전기용 열교환기
KR101314812B1 (ko) 2012-05-31 2013-10-04 삼성중공업 주식회사 해상용 풍력 발전기의 타워 냉각 시스템
WO2014023835A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 youWINenergy GmbH Integrated cooling system for a nacelle of a wind turbine
KR20140025718A (ko) * 2012-08-22 2014-03-05 현대중공업 주식회사 풍력발전기 냉각시스템
JP6165492B2 (ja) * 2013-04-15 2017-07-19 株式会社日立製作所 風力発電設備
DK2806542T3 (en) * 2013-05-22 2016-12-19 Siemens Ag Airflow Control Device
JP2015010579A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 株式会社安川電機 風力発電システム
KR101465737B1 (ko) * 2013-10-16 2014-11-27 삼성중공업 주식회사 풍력 발전기의 냉각 장치
KR101623814B1 (ko) * 2014-02-21 2016-05-24 두산중공업 주식회사 수냉각 발전기의 분리형 냉각수 순환 구조 및 그에 따른 냉각 방법
EP2990644A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Windkraftanlage
DK178543B1 (en) * 2014-11-20 2016-06-13 Jsj Consult Aps Air-filter system for ventilation systems
US20160265511A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 General Electric Company System and method for reducing fan noise during noise reduced operation of a wind turbine
ES1149337Y (es) * 2015-12-23 2016-04-12 Zheng Ye Dispositivo de refrigeracion para componentes de aerogeneradores
CN106121936A (zh) * 2016-08-30 2016-11-16 优利康达（天津）科技有限公司 一种水冷散热机舱罩
DK3485163T3 (da) 2016-09-30 2020-05-18 Siemens Ag Afkøling af en vindmøllegenerator
CN110023666B (zh) * 2016-12-07 2020-10-02 维斯塔斯风力系统有限公司 软管接头
CN106640555B (zh) * 2016-12-27 2019-07-26 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组及其散热系统和散热控制方法
CN106907305A (zh) * 2017-05-05 2017-06-30 北京金风科创风电设备有限公司 用于风力发电机组的转接箱的散热系统以及散热控制方法
EP3453867B1 (en) * 2017-09-06 2021-02-17 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine nacelle platform structure
EP3477101B1 (en) * 2017-10-25 2020-06-03 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine with a nacelle including a water draining device
US11035295B2 (en) 2018-04-18 2021-06-15 Lockheed Martin Corporation Engine nacelle heat exchanger
CN108644074B (zh) * 2018-05-02 2023-06-02 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 风力发电机组机舱散热系统的设计方法
CN108730134A (zh) * 2018-06-05 2018-11-02 西安盾安电气有限公司 一种箱式风力发电机的冷却系统及冷却方法
CN108757330B (zh) * 2018-06-15 2019-08-09 南京师范大学 一种太阳能风光互补的供电装置
DK3591222T3 (da) * 2018-07-03 2023-11-20 Siemens Gamesa Renewable Energy As Vindmølle og fremgangsmåde til drift af en vindmølle
CN111237140B (zh) * 2020-01-16 2021-03-26 浙江大学 风力发电机组
CN111188744B (zh) * 2020-01-16 2021-09-03 浙江大学 风力发电机组
CN113898542B (zh) * 2021-09-27 2023-04-07 国网浙江省电力有限公司磐安县供电公司 用于风电发电机的散热装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86203729U (zh) * 1986-06-07 1987-07-01 山西省清徐工业供销公司 铸铁片式散热器
DE3625840A1 (de) * 1986-07-30 1988-02-11 Scholz Hans Ulrich Windkraftanlage
KR200342142Y1 (ko) * 1999-01-20 2004-02-18 삼성전자주식회사 열전냉장고의 냉각장치
DE50003844D1 (de) 1999-07-14 2003-10-30 Aloys Wobben Windenergieanlage mit einem geschlossenen kühlkreislauf
NL1013129C2 (nl) * 1999-09-24 2001-03-27 Lagerwey Windturbine B V Windmolen.
KR20030042142A (ko) 2001-11-21 2003-05-28 주식회사 포스코 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치
DE10233947A1 (de) * 2002-07-25 2004-02-12 Siemens Ag Windkraftanlage
DE10324228B4 (de) * 2003-05-28 2006-02-16 Rittal Gmbh & Co. Kg Kühlvorrichtung für eine Offshore-Windenergieanlage
US7168251B1 (en) 2005-12-14 2007-01-30 General Electric Company Wind energy turbine
US7427814B2 (en) * 2006-03-22 2008-09-23 General Electric Company Wind turbine generators having wind assisted cooling systems and cooling methods
ATE399265T1 (de) 2006-03-23 2008-07-15 Clipper Windpower Technology Gondel einer windenergieanlage mit eingebautem wartungskran zum zugriff auf turbinenteile
AU2007231113B2 (en) 2006-03-25 2011-09-15 Clipper Windpower, Inc. Thermal management system for wind turbine
US7621720B2 (en) * 2006-06-30 2009-11-24 General Electric Company Cooling device
US7594800B2 (en) * 2006-07-31 2009-09-29 General Electric Company Ventilation assembly for wind turbine rotor hub
ES2451265T3 (es) * 2006-11-03 2014-03-26 Vestas Wind Systems A/S Convertidor de energía eólica, método y uso del mismo
FI20060988A0 (fi) * 2006-11-09 2006-11-09 Winwind Oy Tuulivoimala
ES2656346T3 (es) * 2007-04-30 2018-02-26 Vestas Wind Systems A/S Turbina eólica y método para controlar la temperatura de fluido que fluye en un primer sistema de control de temperatura de una turbina eólica
ES2330491B1 (es) * 2007-05-25 2010-09-14 GAMESA INNOVATION &amp; TECHNOLOGY, S.L. Sistema de climatizacion para aerogeneradores.
US20080307817A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 General Electric Company System for integrated thermal management and method for the same
US20090200114A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 General Electric Company Thermal management system and wind turbine incorporating same
EP2208888A3 (en) * 2008-11-18 2012-02-22 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine with a refrigeration system and a method of providing cooling of a heat generating component in a nacelle for a wind turbine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120156053A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-21 Henrik Stiesdal Wind turbine, method of control of a wind turbine and air-conditioning system
US8992170B2 (en) * 2010-12-20 2015-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine, method of control of a wind turbine and air-conditioning system

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Publication number Publication date
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JP5367822B2 (ja) 2013-12-11

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