KR20130026088A - Wind power generator with device for de-icing and control method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wind power generator with a de-icing device and a control method thereof provide an icing preventing effect to an entire leading edge unit from a tip portion and a root unit of a blade. CONSTITUTION: A wind power generator with a de-icing device(400) comprises one or more blades and a control unit. The blades include a root portion(107C) connected to a rotary shaft and a tip portion(190C). The de-icing device is installed under a nacelle and includes a jetting nozzle(410) jetting deicing liquid to outside. The jetting nozzle faces a leading edge unit(130C) of the rotating blade. The control unit controls the de-icing device so that the jetting unit starts to jet the de-icing liquid when the jetting nozzle faces a tip portion of the rotating blade toward the de-icing device and jets the de-icing liquid until the jetting nozzle faces a root portion. [Reference numerals] (AA) De-icing liquid

Description

디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 및 그 제어방법{WIND POWER GENERATOR WITH DEVICE FOR DE-ICING AND CONTROL METHOD THEREOF}WIND POWER GENERATOR WITH DEVICE FOR DE-ICING AND CONTROL METHOD THEREOF

본 발명은 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력 발전기의 나셀에 장착되어 블레이드에 대해 디아이싱 작업을 수행하는 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wind generator including a deicing device and a control method thereof, and more particularly, to a wind generator including a deicing device mounted on a nacelle of a wind generator and performing a deicing operation on a blade. It is about a method.

세계의 전력 수요를 충족시키기 위해 대안적인 에너지원이 개발되고 있다. 이러한 하나의 대안 에너지원은 풍력이다. 상기와 같은 풍력 발전기는 크게 로터(rotor)와, 나셀(nacelle) 및 타워(tower)로 구성된다. 풍력 발전기는 로터를 통해 바람 자원으로부터 얻어진 에너지를 발전부를 통해 전기 에너지로 변환하여 전력을 생산하는 장치이다.Alternative energy sources are being developed to meet the world's electricity needs. One such alternative energy source is wind power. Such a wind generator is largely composed of a rotor, a nacelle and a tower. A wind generator is a device that generates power by converting energy obtained from wind resources through a rotor into electrical energy through a power generation unit.

풍력 발전기는 기류(air current)에 의해 제공되는 에너지를 전기로 전환시킨다. 기류는 타워의 정상부에서 나셀에 장착된 큰 로터 블레이드 또는 프로펠러를 회전시킨다. Wind generators convert the energy provided by air currents into electricity. Airflow rotates a large rotor blade or propeller mounted on the nacelle at the top of the tower.

블레이드는 스테이터에 대해 로터를 회전시켜 전류를 발생시킨다. 회전 속도는 다수의 브레이킹 시스템의 사용을 통해서뿐만 아니라 블레이드 피치를 변경시킴으로써 제어된다. 강한 바람의 상태 시, 회전 속도를 제한하기 위해, 블레이드 피치가 조정되어 풍력 에너지를 흘려 보낸다. 종종, 블레이드가 높은 회전 속도를 이루는 것을 더욱 방지하기 위해 브레이킹 시스템이 사용된다. 낮은 바람의 상태 시, 가능한 한 많은 풍력 에너지를 포획하기 위해, 블레이드 피치가 조정된다.The blade generates current by rotating the rotor relative to the stator. Rotational speed is controlled through the use of multiple braking systems as well as by changing the blade pitch. In strong wind conditions, the blade pitch is adjusted to flow wind energy to limit the rotational speed. Often, a braking system is used to further prevent the blade from achieving a high rotational speed. In low wind conditions, the blade pitch is adjusted to capture as much wind energy as possible.

통상, 풍력 발전기는 풍향 조건이 우수한 산간 지방이나 해안가 지역에 주로 설치되며, 상기한 지역들은 대체로 겨울철에 눈이 많이 내리는 지역이다. 따라서, 겨울철 눈이 많이 내리게 되면 풍력 발전기를 구성하는 블레이드에는 눈이 많이 쌓이게 되고, 이렇게 쌓인 눈이 결빙되어 발전 효율에 영향을 미치게 되어 실질적인 풍력 발전기의 수명에 큰 영향을 미치게 된다. In general, wind generators are mainly installed in mountainous regions or coastal areas with excellent wind direction, and these areas are generally snowy areas in winter. Therefore, when a lot of snow falls in winter, a lot of snow accumulates on the blades constituting the wind generator, and thus the accumulated snow freezes and affects the power generation efficiency, which greatly affects the lifespan of the actual wind generator.

특히, 블레이드는 바람이 가진 에너지를 회전력으로 변환시켜 로터 또는 나셀로 전달하도록 하는 구성으로써, 상기와 같은 블레이드는 풍력 발전기의 핵심적인 구성임을 고려할 때 지속적인 유지 보수 및 점검을 수행한다.In particular, the blade is configured to convert the energy of the wind into the rotational force to transfer to the rotor or nacelle, considering the blade as a core configuration of the wind power generator performs continuous maintenance and inspection.

상기한 유지 보수 및 점검을 수행하고자 할 경우에는 외부에서 크레인 등을 이용하거나 나셀 등을 통해 작업자가 블레이드로 이동하여야 한다. 하지만, 전술한 바와 같이 블레이드가 결빙된다면 작업자가 블레이드로 이동하는 도중 상기와 같이 결빙된 것에 의해 안전 사고의 발생 우려가 클 수밖에 없다는 문제점이 있다.When performing the maintenance and inspection described above, the operator must move to the blade using a crane or the like from the outside. However, as described above, if the blade is frozen, there is a problem that a safety accident may inevitably occur due to the freezing as described above while the worker moves to the blade.

또한, 회전자인 블레이드의 결빙은 풍력 발전기의 영역에 있는 사람과 물체가 낙하하는 얼음으로 인하여 부상을 입거나 손상될 수 있는 위험을 포함한다. 회전자인 블레이드가 얼음으로 덮여 있을 때, 얼음이 얼마나 많이 언제 떨어질지 예측할 수 없으며, 따라서 그 영역의 위험을 방지하도록, 풍력 발전기는 정지해야 한다.In addition, the icing of the blades, which are rotors, involves the risk that people and objects in the area of the wind generator can be injured or damaged by falling ice. When the blade, which is the rotor, is covered with ice, it is unpredictable how much when the ice will fall, and thus the wind generator must stop to avoid the danger of that area.

종래 기술의 상태에서, 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 가지 방안이 강구되었다.In the state of the art, various measures have been taken to solve this problem.

특히, 특허문헌 1(미국등록특허공보 US 7,802,961)에서는 블레이드에 발생하는 아이싱 현상을 방지하기 위해 해수를 블레이드의 리딩 엣지부에 분사하는 방법을 개시하고 있는데, 이러한 장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.In particular, Patent Document 1 (US Pat. No. 7,802,961) discloses a method of spraying seawater to the leading edge of the blade to prevent icing from occurring on the blade, which has the following problems.

특허문헌 1에서처럼 풍력 발전이 수행되는 중에 블레이드 전방으로 해수를 분사하면 블레이드를 향해 불어오는 바람의 영향으로 인해 효율적인 디아이싱 작업이 수행될 수 없다. As in Patent Document 1, when the seawater is sprayed to the front of the blade while the wind power generation is being performed, the efficient deicing operation cannot be performed due to the influence of the wind blowing toward the blade.

즉, 특허문헌 1의 디아이싱 장치로는 다량의 해수를 블레이드 전방에 분사해야 하므로 분사 노즐이 다수 개 필요하여 설치 제한 및 비용상의 문제점이 있고, 효과적인 분사 각도나 분사량을 정해서 디아이싱 작업을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.That is, the deicing apparatus of Patent Document 1 requires a large number of spray nozzles because a large amount of seawater needs to be sprayed in front of the blade, and thus, there are problems in installation limitation and cost. There is a problem that can not be.

특허문헌 1 : 미국등록특허공보 US 7,802,961 (2010.09.28.공개)Patent Document 1: US Patent Publication US 7,802,961 (published Sep. 28, 2010)

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기의 나셀에 장착되어 블레이드에 대해 디아이싱 작업을 수행할 수 있는 디아이싱 장치를 구비하는 풍력 발전기 및 그 제어방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind generator having a deicing device which is mounted on a nacelle of a wind generator and can perform a deicing operation on a blade.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기는, 나셀, 타워, 로터와 로터에 풍력으로 인해 발생한 회전력을 제공하는 하나 이상의 블레이드를 구비하는 풍력 발전기에 있어서, 블레이드는 회전축과 연결되는 루트부와 블레이드의 끝부분인 팁부를 포함하고, 나셀 하부에 설치되며 디아이싱 유액을 외부로 분사하는 분사 노즐을 포함하고 분사 노즐의 방향이 회전 중인 블레이드의 리딩 엣지부를 향하는 디아이싱 장치; 분사 노즐이 디아이싱 장치 쪽으로 회전해오는 블레이드의 팁부를 향할 때 디아이싱 유액을 분사하기 시작하여 분사 노즐이 루트부를 향할 때까지 디아이싱 유액을 분사하도록 디아이싱 장치를 제어하는 제어부;를 포함한다.Wind generator according to an embodiment of the present invention, the nacelle, the tower, the rotor and the wind generator having at least one blade for providing a rotational force generated by the wind in the rotor, the blade is the root portion of the blade and the blade connected to the rotating shaft A deicing device including a tip, which is an end portion, installed at a lower portion of the nacelle, including a spray nozzle for spraying the deicing fluid to the outside, and the direction of the spray nozzle toward the leading edge of the rotating blade; And a control unit for controlling the deicing device to start spraying the deicing fluid when the spraying nozzle is directed toward the tip of the blade which rotates toward the deicing device and to spray the deicing fluid until the spraying nozzle is directed to the root portion.

또한, 회전 중인 블레이드의 위치를 감지하는 블레이드 위치 감지부를 더 포함하고, 제어부는 위치 감지부를 통해 감지된 블레이드의 위치 정보를 기초로, 분사 노즐의 분사 방향이 팁부를 향하는 시점을 판단하고, 루트부를 향하는 시점에 디아이싱 장치가 디아이싱 유액을 분사하기 시작하도록 제어한다.The apparatus may further include a blade position sensing unit configured to detect a position of the rotating blade, and the controller may determine a time point of the spraying direction of the spray nozzle toward the tip based on the position information of the blade detected through the position sensing unit. At the point of heading, the deicing device is controlled to start spraying the deicing fluid.

또한, 제어부는 위치 감지부를 통해 감지된 블레이드의 위치 정보를 기초로, 분사 노즐의 분사 방향이 루트부를 향하는 시점을 판단하고, 루트부를 향하는 시점에 디아이싱 장치가 디아이싱 유액의 분사를 중지하도록 제어한다.In addition, the control unit determines the injection direction of the injection nozzle toward the root portion based on the position information of the blade detected by the position detection unit, and controls the deicing apparatus to stop the injection of the deicing fluid at the point toward the root portion. do.

또한, 제어부는 팁부에서 시작하여 루트부까지 디아이싱 장치가 블레이드 리딩 엣지부에 디아이싱 유액을 분사하도록 분사 노즐의 분사압을 제어한다.The control unit also controls the injection pressure of the injection nozzle so that the deicing device injects the deicing fluid into the blade leading edge portion starting from the tip portion to the root portion.

또한, 제어부는 디아이싱 유액이 팁부에서 시작하여 루트부까지 분사되도록, 분사 노즐이 팁부를 향할 때는 분사 노즐의 분사압을 상승시키고, 분사 노즐이 루트부를 향할 때는 분사 노즐의 분사압을 하강시킨다.Further, the control unit increases the injection pressure of the injection nozzle when the injection nozzle faces the tip, and decreases the injection pressure of the injection nozzle when the injection nozzle faces the root so that the deicing fluid is injected from the tip to the root.

또한, 풍력 발전기의 외부 온도를 감지하는 온도 감지부를 더 포함하고, 제어부는 온도 감지부가 감지한 외부 온도와 기설정된 온도를 비교하여 디아이싱 장치의 가동 여부를 판단한다.The apparatus may further include a temperature detector configured to detect an external temperature of the wind generator, and the controller may determine whether the deicing device is operated by comparing the external temperature detected by the temperature detector with a preset temperature.

또한, 제어부는 외부 온도가 기설정된 온도 이하인 경우에 디아이싱 장치가 블레이드의 리딩 엣지부 전체에 디아이싱 유액을 분사하도록 제어한다.In addition, the controller controls the deicing apparatus to spray the deicing fluid on the entire leading edge of the blade when the external temperature is less than or equal to a predetermined temperature.

또한, 제어부는 외부 온도와 기설정된 온도의 차이에 따라 디아이싱 장치에서 분사되는 디아이싱 유액의 분사량을 조절한다.In addition, the control unit adjusts the injection amount of the deicing fluid injected from the deicing apparatus according to the difference between the external temperature and the preset temperature.

또한, 디아이싱 장치가 분사하는 디아이싱 유액은 염분수, 해수, 증류수, 물 또는 부동액을 포함한다.In addition, the deicing emulsion sprayed by the deicing apparatus includes salt water, seawater, distilled water, water or an antifreeze.

또한, 분사 노즐은 회전하는 블레이드의 리딩 엣지부를 따라 소정의 각도로 회전하면서 분사를 실시한다.Further, the spray nozzle sprays while rotating at a predetermined angle along the leading edge of the rotating blade.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 제어방법은 나셀, 타워, 로터, 로터에 풍력으로 인해 발생한 회전력을 제공하는 하나 이상의 블레이드와 블레이드의 리딩 엣지부에 디아이싱 유액을 분사하는 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 제어방법에 있어서, 디아이싱 장치의 분사 방향을 블레이드의 리딩 엣지부와 일치시키고; 발전 중인 풍력 발전기의 외부 온도를 감지하고; 감지된 외부 온도가 기설정된 온도 이하인 경우에 회전 중인 블레이드의 위치를 감지하고; 감지된 회전 중인 블레이드의 위치 정보를 기초로, 디아이싱 장치의 분사 방향이 디아이싱 장치 쪽으로 회전해오는 블레이드의 팁부를 향할 때 디아이싱 유액이 분사되기 시작하여 디아이싱 장치의 분사 방향이 루트부를 향할 때까지 디아이싱 유액이 분사되도록 제어한다.Wind generator control method according to an embodiment of the present invention includes a nacelle, a tower, a rotor, a deicing device for spraying the deicing fluid to the one or more blades and the leading edge of the blade to provide a rotational force generated by the wind to the rotor A wind generator control method, comprising: matching an injection direction of a deicing apparatus with a leading edge portion of a blade; Sensing the outside temperature of the wind generator being generated; Detect the position of the rotating blade when the sensed external temperature is below a preset temperature; Based on the detected position information of the rotating blade, the deicing fluid begins to be sprayed when the spraying direction of the deicing device is directed toward the tip of the blade which rotates toward the deicing device and the spraying direction of the deicing device is toward the root. Until the deicing fluid is injected.

또한, 팁부에서 시작하여 루트부까지 블레이드 리딩 엣지부에 디아이싱 유액이 분사되도록 제어하는 것은, 디아이싱 장치의 분사 방향이 팁부를 향할 때는 분사압을 상승시키고, 디아이싱 장치의 분사 방향이 루트부를 향할 때는 분사압을 하강시켜 블레이드 리딩 엣지부 전체에 디아이싱 유액이 분사되도록 제어하는 것이다.Further, controlling the deicing fluid to be injected into the blade leading edge portion starting from the tip to the root portion increases the injection pressure when the spraying direction of the deicing apparatus is directed to the tip, and the spraying direction of the deicing apparatus is the root portion. When the heading is lowered, the injection pressure is lowered to control the deicing fluid to be injected to the entire blade leading edge.

또한, 외부 온도와 기설정된 온도의 차이에 따라 분사되는 디아이싱 유액의 분사량을 조절하는 것을 더 포함한다.The method may further include adjusting the injection amount of the deicing fluid to be injected according to the difference between the external temperature and the preset temperature.

또한, 디아이싱 유액이 분사된 블레이드를 따라 회전하는 다음 블레이드에 대해서도 디아이싱 장치가 상기와 동일한 과정을 반복하도록 제어한다.In addition, the deicing apparatus is controlled to repeat the same process as for the next blade that rotates along the blade from which the deicing fluid is injected.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아이싱 방지 및 아이싱 발생시간 지연을 통해 풍력 발전기의 가동률을 향상시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to improve the operation rate of the wind power generator through icing prevention and icing occurrence time delay.

또한, 하나 이상의 블레이드 각각에 대한 디아이싱 장치를 구비하지 않고도 모든 블레이드에 대해 디아이싱 작업을 수행할 수 있어서 비용적 측면에서도 유리하다. In addition, it is advantageous in terms of cost as the deicing operation can be performed on all blades without having to provide a deicing device for each of one or more blades.

또한, 작업자 없이도 자동으로 디아이싱 작업을 수행할 수 있어서 작업 능률을 향상시킬 수 있다.In addition, the deicing work can be performed automatically without a worker, thereby improving work efficiency.

또한, 블레이드의 아이싱을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 부수적으로 블레이드 클리닝 효과도 동시에 달성할 수 있다.In addition, not only can the icing of the blades be prevented, but also the blade cleaning effect can be achieved at the same time.

또한, 블레이드의 팁부에서 루트부까지 리딩 엣지부 전체에 대해 아이싱 방지 효과를 달성할 수 있다.In addition, the icing prevention effect can be achieved for the entire leading edge portion from the tip portion of the blade to the root portion.

도 1은 일반적인 풍력 발전기의 정지 상태를 도시한 일 측면도이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 구성을 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 동작 과정을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 블레이드 상태를 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 제어방법을 도시한 순서도이다.1 is a side view showing a stationary state of a typical wind generator.
2 to 3 is a schematic diagram showing the configuration of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram illustrating an operation process of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a blade state of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a configuration of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a wind generator control method including a deicing device according to an embodiment of the present invention.
9 is a flow chart illustrating a wind generator control method including a deicing device according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 일반적인 정지 상태의 풍력 발전기에 대해 도 1을 통해 설명한다. First, a wind turbine in a general stationary state will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 일반적인 풍력 발전기의 정지 상태를 도시한 일 측면도이다. 1 is a side view showing a stationary state of a typical wind generator.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 풍력 발전기(1)는 나셀(3), 타워(5), 로터(50), 허브(7), 블레이드(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a typical wind generator 1 includes a nacelle 3, a tower 5, a rotor 50, a hub 7, and a blade 100.

여기서 나셀(3)은 도 1에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기(1)가 설치되는 지평면 또는 수평면에 평행하도록 형성되고, 타워(5)는 지평면 또는 수평면에 수직이 되도록 형성된다.Here, as shown in FIG. 1, the nacelle 3 is formed to be parallel to the horizontal plane or the horizontal plane on which the wind generator 1 is installed, and the tower 5 is formed to be perpendicular to the horizontal plane or the horizontal plane.

블레이드(100)는 허브(7) 부분과 연결되고 내부적으로는 허브(7)에 포함되는 회전축과 연결되며 회전축은 로터(50) 연결된다.The blade 100 is connected to the hub 7 part and internally connected to the rotating shaft included in the hub 7 and the rotating shaft is connected to the rotor 50.

또한, 블레이드(100)는 리딩 엣지부(130) 및 트레일링 엣지부(150)를 포함하는 날개부와 루트부(170)를 포함한다. 날개부는 바람이 직접 작용하는 부분이고, 루트부(170)는 회전축과 결합하는 부분이다. In addition, the blade 100 includes a wing portion and a root portion 170 including the leading edge portion 130 and the trailing edge portion 150. The wing portion is a portion in which wind acts directly, and the root portion 170 is a portion engaged with the rotation shaft.

또한, 리딩 엣지부(130)에는 블레이드(100) 중에서 대부분의 아이싱이 형성되고, 트레일링 엣지부(150)는 날개부에서 리딩 엣지부(130)의 반대편에 위치한다.In addition, most of the icing is formed in the leading edge portion 130 of the blade 100, the trailing edge portion 150 is located on the opposite side of the leading edge portion 130 in the wing.

또한, 도 1은 풍력 발전기(1)가 발전하지 않고 정지된 상태를 도시하고 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 정지된 상태에서는 블레이드(100)의 트레일링 엣지부(150)가 타워(5) 쪽으로 향하게 되고, 리딩 엣지부(130)가 타워(5)의 반대쪽으로 향하게 된다.In addition, FIG. 1 illustrates a state in which the wind generator 1 is stopped without generating power. In the stopped state, as illustrated in FIG. 1, the trailing edge 150 of the blade 100 is a tower 5. Toward the side, and the leading edge portion 130 faces away from the tower (5).

그러나, 풍력 발전기(1)가 발전 중인 상태에서는 블레이드(100)의 트레일링 엣지부(150), 리딩 엣지부(130) 어느 것도 타워(5) 쪽 정면으로 향하고 있지 않다(도 4 참조). 즉, 아이싱 현상이 주로 발생하는 블레이드(100)의 리딩 엣지부(130)는 타워(5) 쪽과 소정의 각도를 형성하며 이 상태에서 블레이드(100)는 바람에 의해 회전한다.However, neither the trailing edge portion 150 nor the leading edge portion 130 of the blade 100 is directed toward the tower 5 side in the state where the wind generator 1 is generating power (see FIG. 4). That is, the leading edge portion 130 of the blade 100 in which the icing phenomenon mainly occurs forms a predetermined angle with the tower 5 side, and in this state, the blade 100 rotates by wind.

이러한 상태에서 리딩 엣지부(130)에 디아이싱 유액을 분사하기 위해서는, 디아이싱 유액의 분사 각도와 분사 시점이 중요하다. In this state, in order to inject the deicing fluid into the leading edge portion 130, the injection angle and the injection timing of the deicing fluid are important.

이러한 점을 고려하여 아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(1)에 대해 도 2 내지 도 7을 기초로 설명한다. In consideration of this point, a wind generator 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 7.

도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 구성을 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기를 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 동작 과정을 도시한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 블레이드 상태를 도시한 개념도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 구성을 도시한 블록도이다.2 to 3 is a schematic diagram showing the configuration of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a wind generator comprising a deicing device according to an embodiment of the present invention 5 is a schematic diagram illustrating an operation process of a wind generator including a deicing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 includes a deicing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram showing the blade state of the wind generator, Figure 7 is a block diagram showing the configuration of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(1)는 일반적인 풍력 발전기와 마찬가지로 나셀(3), 타워(5), 로터(50), 허브(7), 블레이드(100)를 포함한다.Wind generator 1 according to an embodiment of the present invention includes a nacelle 3, a tower 5, a rotor 50, a hub 7, a blade 100, like a general wind generator.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(1)는 디아이싱 장치(400)와 제어부(500)를 포함한다.In addition, the wind generator 1 according to an embodiment of the present invention includes a deicing apparatus 400 and a controller 500.

디아이싱 장치(400)는 나셀(3) 하부에 설치된다.The deicing device 400 is installed under the nacelle 3.

또한, 디아이싱 장치(400)는 나셀(3) 하부에 설치됨으로써, 하나의 디아이싱 장치(400)로 하나 이상의 블레이드(100a, 100b, 100c) 각각에 디아이싱 작업을 수행할 수 있다.In addition, since the deicing apparatus 400 is installed under the nacelle 3, the deicing apparatus 400 may perform the deicing operation on each of the one or more blades 100a, 100b and 100c with one deicing apparatus 400.

또한, 디아이싱 장치(400)가 디아이싱 작업을 수행할 때 작업 대상 블레이드(100)의 뒤 쪽에 위치하게 되어 바람의 영향을 최대한 적게 받으면서 디아이싱 작업을 수행할 수 있다.In addition, when the deicing apparatus 400 performs the deicing operation, the deicing apparatus 400 may be positioned at the rear side of the work target blade 100 to perform the deicing operation while receiving the least influence of the wind.

또한, 디아이싱 장치(400)는 분사 노즐(410)과 본체(430)를 포함한다. 분사 노즐(410)은 디아이싱 유액을 직접 외부로 분사하는 부분이다. 여기서 분사 노즐(410)의 분사 방향은 디아이싱 장치(400) 쪽으로 회전해오는 블레이드(도 4에서 100c)의 리딩 엣지부(130c)를 향하는 방향이다.In addition, the deicing apparatus 400 includes an injection nozzle 410 and a main body 430. The spray nozzle 410 is a portion for directly spraying the deicing fluid to the outside. The spraying direction of the spray nozzle 410 is a direction toward the leading edge portion 130c of the blade (100c in FIG. 4) rotating toward the deicing apparatus 400.

또한, 분사 노즐(410)의 분사 방향은 회전 중인 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c)를 향한다.In addition, the spray direction of the spray nozzle 410 is directed toward the leading edge portion 130c of the blade 100c being rotated.

또한, 분사 노즐(410)은 분사 방향이 디아이싱 장치(400) 쪽으로 회전해오는 블레이드(100c)의 팁부(190c)를 향할 때 디아이싱 유액을 분사하기 시작한다.In addition, the spray nozzle 410 starts to spray the deicing fluid when the spraying direction is directed toward the tip portion 190c of the blade 100c which rotates toward the deicing apparatus 400.

또한, 분사 노즐(410)은 분사 방향이 블레이드(100c)의 루트부(170c)를 향할 때까지 디아이싱 유액을 분사한다.In addition, the spray nozzle 410 sprays the deicing fluid until the spraying direction is directed to the root portion 170c of the blade 100c.

또한, 분사 노즐(410)은 디아이싱 장치(400) 쪽으로 회전해오는 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c)를 향해 디아이싱 유액을 분사하기 위해서 회전이 가능하다. 즉, 리딩 엣지부(130c)와 분사 노즐(410)의 분사 각도는 동일 평면상에 위치하지 않기 때문에 분사 노즐(410)의 분사 방향이 정확하게 리딩 엣지부(130c)를 향하기 위해서, 분사 노즐(410)이 회전하는 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c)를 따라 소정의 각도로 회전하는 형태로 분사를 실시할 수 있다.In addition, the injection nozzle 410 may be rotated to inject the deicing fluid toward the leading edge portion 130c of the blade 100c which rotates toward the deicing apparatus 400. That is, since the injection angles of the leading edge portion 130c and the injection nozzle 410 are not located on the same plane, the injection nozzle 410 is directed so that the injection direction of the injection nozzle 410 precisely faces the leading edge portion 130c. Spraying may be performed in the form of rotating at a predetermined angle along the leading edge portion 130c of the blade (100c) is rotated.

이와 같은 과정을 통해 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c) 전체에 디아이싱 유액이 분사될 수 있다.Through this process, the deicing fluid may be sprayed on the entire leading edge portion 130c of the blade 100c.

또한, 본체(430)는 디아이싱 장치(400)를 지지하고, 나셀(3)과 직접 결합하는 부분이다. 본체(430)는 제어부(500)와 직접 연결되어 제어부(500)에서 인가되는 제어신호를 수신하여 분사 노즐(410)에서 디아이싱 유액이 분사하도록 한다.In addition, the main body 430 supports the deicing apparatus 400 and is directly coupled to the nacelle 3. The main body 430 is directly connected to the control unit 500 to receive a control signal applied from the control unit 500 so that the deicing fluid may be injected from the injection nozzle 410.

또한, 본체(430)는 디아이싱 유액이 흐르는 경로인 유로부(450)와 연결되고, 유로부(450)는 디아이싱 유액이 저장되는 저장부(470)에 연결된다. In addition, the main body 430 is connected to the flow path portion 450 which is a path through which the deicing fluid flows, and the flow path portion 450 is connected to the storage part 470 in which the deicing fluid is stored.

본체(430)는 제어부(500)의 제어신호에 따라 저장부(470)에 저장된 디아이싱 유액이 유로부(450)를 거쳐 분사 노즐(410)에서 분사되도록 한다. 즉, 디아이싱 장치(400)는 제어부(500)의 제어신호에 따라 그 작동여부가 결정된다.The main body 430 causes the deicing fluid stored in the storage unit 470 to be sprayed from the injection nozzle 410 via the flow path unit 450 according to a control signal of the controller 500. That is, the deicing apparatus 400 determines whether the de-icing apparatus 400 is operated according to the control signal of the controller 500.

또한, 본체(430)는 디아이싱 장치(400)의 구성에서 나셀(3) 하부와 직접 접촉하여 고정되는 부분이다. 이러한 본체(430)는 다양한 방식으로 나셀(3)의 하부에 고정될 수 있는데, 일 예로 볼팅을 통해 나셀(3) 하부에 고정될 수 있다.In addition, the main body 430 is a part fixed in direct contact with the lower portion of the nacelle 3 in the deicing apparatus 400. The main body 430 may be fixed to the lower portion of the nacelle 3 in various ways, for example, may be fixed to the lower portion of the nacelle 3 through bolting.

볼팅을 통해 고정시키는 과정은 나셀(3) 하부와 본체(430) 사이에 결합판(401)을 삽입한 후 나셀(3)과 본체(430)가 결합되도록 볼팅을 수행한다.The process of fixing through bolting inserts the coupling plate 401 between the nacelle 3 lower portion and the main body 430 and performs bolting so that the nacelle 3 and the main body 430 are coupled to each other.

볼팅을 통해 고정시키는 경우에는 추후 유지/보수가 필요할 때 용이하게 탈착이 가능하다는 장점이 있다.In the case of fixing through bolting, there is an advantage that it can be easily removed when maintenance / repair is needed later.

기타 접착 등의 방식으로도 본체(430)를 나셀(3) 하부에 고정시킬 수 있다.The main body 430 may also be fixed to the lower portion of the nacelle 3 by other adhesive methods.

또한, 유로부(450)와 저장부(470)는 도 3에 도시된 바와 같이 나셀(3) 내부에 설치된다. 도 3에 도시된 바와 같이 유로부(450)가 나셀(3) 내부에서 시작하여 디아이싱 장치(400)의 본체(430)에 연결되려면 본체(430)와 연결되는 나셀(3)의 영역에 구멍을 형성하여 유로부(450)가 본체(430) 내부에 연결되어야 한다.In addition, the flow path part 450 and the storage part 470 are installed in the nacelle 3 as shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the flow path portion 450 starts in the nacelle 3 and is connected to the main body 430 of the deicing apparatus 400. Forming the flow path 450 should be connected to the inside of the body 430.

이러한 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기는 본체(430)와 접촉하는 나셀(3) 부분과 본체(430) 사이에 결합판(401)을 구비하고 있어서, 유로부(450) 주변의 수밀문제를 최소화할 수 있다. 즉, 유로부(450)의 통과를 위해 나셀(3) 및 본체(430)에 형성된 구멍이 결합판(401)에 의해 덮임으로써 수밀문제를 최소화할 수 있다. 또한, 본체(430), 나셀(3) 및 결합판(401)에 형성된 구멍과 그 구멍을 통과하는 유로부(450) 사이에는 어느 정도 간극이 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 유로부(450)에는 링 형태의 고무부재 등이 설치될 수도 있다. 이 외에도 다양한 방식을 통하여 나셀(3) 및 본체(430)에 형성되어 유로부(450)의 통과를 위해 형성된 구멍을 덮고, 유로부(450) 주변의 간극을 방지할 수 있다.In this case, the wind generator according to the embodiment of the present invention includes a coupling plate 401 between the portion of the nacelle 3 which contacts the main body 430 and the main body 430. Watertight problems can be minimized. In other words, the hole formed in the nacelle 3 and the main body 430 is covered by the coupling plate 401 to allow passage of the flow path part 450 to minimize the watertight problem. In addition, a gap may occur to some extent between the hole formed in the main body 430, the nacelle 3, and the coupling plate 401 and the flow path portion 450 passing through the hole. The rubber member or the like in the form of a ring may be installed. In addition, it is formed in the nacelle 3 and the main body 430 through various methods to cover a hole formed for the passage of the flow path part 450, and to prevent a gap around the flow path part 450.

다만, 유로부(450)와 저장부(470)는 풍력 발전기(1) 외부 환경에 따라 다른 곳(풍력 발전기 내부 또는 외부)에 설치될 수 있다.However, the flow path unit 450 and the storage unit 470 may be installed in another place (inside or outside the wind power generator) according to the external environment of the wind generator (1).

일 예로 나셀(3)의 견고성이 낮은 경우 그 안정성을 고려할 때, 저장부(470)는 풍력 발전기(1)의 외부에 설치될 수 있다. 즉, 저장부(470)는 지면 또는 풍력 발전기 타워 내부 등에 설치될 수 있다.For example, when the stability of the nacelle 3 is low, the stability of the storage unit 470 may be installed outside the wind generator 1. That is, the storage unit 470 may be installed on the ground or inside the wind generator tower.

또한, 디아이싱 장치(400)에서 분사되는 디아이싱 유액은 염분수, 해수, 증류수, 물 또는 부동액 등을 포함한다. 즉, 블레이드(100)의 리딩 엣지부(130)에 형성될 수 있는 아이싱 현상을 방지할 수 있는 물질은 모두 포함될 수 있다.In addition, the deicing emulsion injected from the deicing apparatus 400 may include salt water, seawater, distilled water, water, or an antifreeze. That is, any material capable of preventing the icing phenomenon that may be formed in the leading edge portion 130 of the blade 100 may be included.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(1)는 온도 감지부(200)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wind generator 1 according to an embodiment of the present invention may further include a temperature sensor 200.

즉, 위에서 상술한 디아이싱 작업은 풍력 발전기(1)의 외부 온도와 관계 없이 주기적으로 수행되는 실시 형태인데, 보다 효율적인 디아이싱 작업을 수행하기 위해서 풍력 발전기(1)의 외부 온도를 온도 감지부(200)로 측정하여 디아이싱 작업이 필요한 온도가 되었을 때에만 디아이싱 장치(400)를 작동시킬 수 있다.That is, the above-mentioned deicing operation is an embodiment in which the deicing operation is performed periodically regardless of the outside temperature of the wind generator 1. The deicing apparatus 400 may be operated only when the temperature measured by the reference numeral 200) reaches a temperature at which the deicing operation is required.

여기서, 온도 감지부(200)는 온도를 측정할 수 있는 모든 형태의 센서를 포함한다. 또한, 온도 감지부(200)는 풍력 발전기(1) 외부 온도를 주기적으로 또는 실시간으로 측정할 수 있다.Here, the temperature sensor 200 includes all types of sensors capable of measuring the temperature. In addition, the temperature sensing unit 200 may measure the temperature outside the wind generator 1 periodically or in real time.

또한, 온도 감지부(200)에서 측정된 풍력 발전기(1) 외부 온도는 제어부(500)로 전송된다. 제어부(500)는 온도 감지부(200)가 감지한 외부 온도와 기설정된 온도를 비교한다. 제어부(500)는 비교 결과에 따라 디아이싱 장치(400)의 가동 여부를 판단한다.In addition, the temperature outside the wind generator 1 measured by the temperature sensor 200 is transmitted to the controller 500. The controller 500 compares the external temperature detected by the temperature sensor 200 with a preset temperature. The controller 500 determines whether the deicing apparatus 400 is operated according to the comparison result.

구체적으로 제어부(500)는 외부 온도가 기설정된 온도 이하인 경우에 디아이싱 장치(400)가 블레이드(100)의 리딩 엣지부(130)에 디아이싱 유액을 분사하도록 제어한다.In detail, the controller 500 controls the deicing apparatus 400 to spray the deicing fluid on the leading edge 130 of the blade 100 when the external temperature is less than or equal to a predetermined temperature.

또한, 제어부(500)는 외부 온도와 기설정된 온도의 차이를 산정하고 그 차이에 따라 디아이싱 장치(400)에서 분사되는 디아이싱 유액의 분사량을 조절할 수 있다.In addition, the controller 500 may calculate the difference between the external temperature and the preset temperature and adjust the injection amount of the deicing fluid sprayed from the deicing apparatus 400 according to the difference.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(1)는 블레이드 위치 감지부(300)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wind generator 1 according to an embodiment of the present invention may further include a blade position detecting unit 300.

블레이드 위치 감지부(300)는 회전 중인 블레이드(100)의 위치를 감지한다. 블레이드 위치 감지부(300)는 다양한 형태로 블레이드(100)의 위치를 감지할 수 있는데, 일 예로 회전축에 연결되는 각 블레이드(100a, 100b, 100c)의 위치를 기억하고 회전축에 회전각 감지 센서를 장착하여 블레이드(100)의 위치를 감지할 수 있다. 또한, 카메라 등의 비젼 센서를 통해서도 회전 중인 블레이드(100)의 위치를 감지할 수 있다.The blade position detector 300 detects the position of the blade 100 that is rotating. The blade position detecting unit 300 may detect the position of the blade 100 in various forms. For example, the blade position detecting unit 300 stores the positions of the respective blades 100a, 100b, and 100c connected to the rotating shaft, and applies a rotation angle detecting sensor to the rotating shaft. By mounting the position of the blade 100 can be detected. In addition, the position of the rotating blade 100 may be sensed through a vision sensor such as a camera.

이렇게 블레이드 위치 감지부(300)를 통해 감지된 회전 중의 블레이드(100)의 위치를 기초로 디아이싱 유액 분사 시점을 결정한다. 즉, 제어부(500)는 블레이드 위치 감지부(300)를 통해 감지된 블레이드(100)의 위치 정보를 기초로, 디아이싱 장치(400)의 분사 노즐(410)의 분사 방향이 디아이싱 장치(400) 쪽으로 회전해오는 블레이드(100c)의 팁부(190c)를 향하는 시점을 판단한다. 이를 통해 제어부(500)는 디아이싱 장치(400)의 가동을 제어한다.The de-icing fluid injection time is determined based on the position of the blade 100 during the rotation detected by the blade position detecting unit 300. That is, the control unit 500 is based on the position information of the blade 100 detected by the blade position detection unit 300, the injection direction of the injection nozzle 410 of the deicing apparatus 400 is the deicing apparatus 400 The time point toward the tip portion 190c of the blade 100c that rotates toward) is determined. In this way, the control unit 500 controls the operation of the deicing apparatus 400.

즉, 제어부(500)는 분사 노즐(410)의 분사 방향이 블레이드(100c)의 팁부(190c)쪽을 향하는 시점에 디아이싱 장치(400)가 블레이드의 리딩 엣지부(130c)에 디아이싱 유액을 분사하기 시작하도록 제어한다.That is, the control unit 500 at the point in which the injection direction of the injection nozzle 410 toward the tip portion 190c of the blade 100c, the deicing apparatus 400 applies the deicing fluid to the leading edge portion 130c of the blade. Control to start spraying.

또한, 제어부(500)는 블레이드 위치 감지부(300)를 통해 감지된 블레이드(100)의 위치 정보를 기초로, 분사 노즐(410)의 분사 방향이 블레이드(100c)의 루트부(170c)쪽을 향하는 시점에 디아이싱 장치(400)가 블레이드의 리딩 엣지부(130c)에 디아이싱 유액의 분사를 중지하도록 제어한다.In addition, the control unit 500 is based on the position information of the blade 100 detected by the blade position detection unit 300, the injection direction of the injection nozzle 410 is toward the root portion 170c of the blade 100c. The deicing apparatus 400 controls the spraying of the deicing fluid to the leading edge portion 130c of the blade at the time point toward the heading.

또한, 제어부(500)는 블레이드(400c)의 팁부(190c)에서 시작하여 루트부(170c)까지 디아이싱 장치(400)가 블레이드 리딩 엣지부(130c) 전체에 디아이싱 유액을 분사하도록 분사 노즐(410)의 분사압을 제어한다.In addition, the control unit 500 is a spray nozzle (starting from the tip portion 190c of the blade 400c to the root portion 170c so that the deicing apparatus 400 sprays the deicing fluid all over the blade leading edge portion 130c). The injection pressure of 410 is controlled.

즉, 제어부(500)는 디아이싱 유액이 블레이드(100c)의 팁부(190c)에서 시작하여 루트부(170c)까지 분사되도록, 분사 노즐(410)이 팁부(190c)를 향할 때는 분사 노즐(410)의 분사압을 상승시키고, 분사 노즐(410)이 루트부(170c)를 향할 때는 분사 노즐(410)의 분사압을 하강시킨다.That is, the control unit 500 sprays the spray nozzle 410 when the spray nozzle 410 faces the tip portion 190c such that the deicing fluid is sprayed from the tip portion 190c of the blade 100c to the root portion 170c. The injection pressure of the injection nozzle 410 is increased and the injection pressure of the injection nozzle 410 is lowered when the injection nozzle 410 faces the root portion 170c.

즉, 제어부(500)는 도 6에 도시된 바와 같이, 디아이싱 장치(400)로부터 먼 거리에 있는 블레이드(100c)의 팁부(190c)에 디아이싱 유액이 닿도록 하기 위해 분사 노즐(410)의 분사압을 높이고, 디아이싱 장치(400)로부터 가까운 거리에 있는 블레이드(100c)의 루트부(170c)로 갈수록 분사 노즐(410)의 분사압을 낮춘다.That is, the control unit 500, as shown in Figure 6, the injection nozzle 410 of the injection nozzle 410 in order to contact the deicing fluid to the tip portion 190c of the blade (100c) far from the deicing device 400 The injection pressure is increased, and the injection pressure of the injection nozzle 410 is lowered toward the root portion 170c of the blade 100c at a close distance from the deicing apparatus 400.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 제어방법에 대해 도 8을 기초로 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 제어방법을 도시한 순서도이다.Next, a wind generator control method including a deicing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8. 8 is a flowchart illustrating a control method of a wind generator including a deicing device according to an embodiment of the present invention.

먼저 풍력 발전기(1)가 풍력 발전을 계속 수행하도록 한다(단계 800).First let the wind generator 1 continue to generate wind power (step 800).

디아이싱 장치(400)의 디아이싱 유액 분사 방향이 블레이드(100)의 리딩 엣지부(130)를 향하도록 디아이싱 장치(400)의 유액 분사 방향을 리딩 엣지부(130)와 일치시킨다 (단계 810).Match the fluid injection direction of the deicing apparatus 400 with the leading edge portion 130 so that the deicing fluid injection direction of the deicing apparatus 400 faces the leading edge portion 130 of the blade 100 (step 810). ).

풍력 발전기(1)에 설치된 온도 감지부(200)를 통해 풍력 발전기(1) 외부 온도를 감지한다(단계 820). 감지된 풍력 발전기(1)의 외부 온도가 기설정된 온도 이하인지 여부를 판단한다(단계 830). The external temperature of the wind generator 1 is detected through the temperature sensor 200 installed in the wind generator 1 (step 820). It is determined whether the detected external temperature of the wind generator 1 is below a preset temperature (step 830).

만약 감지된 풍력 발전기(1)의 외부 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우에는 계속 풍력 발전을 수행한다(단계 800으로 복귀). If the detected outside temperature of the wind generator 1 exceeds the preset temperature, wind power generation is continued (return to step 800).

만약 감지된 풍력 발전기(1)의 외부 온도가 기설정된 온도 이하이면, 블레이드(100)에 아이싱이 발생될 가능성이 큰 경우이므로, 회전 중인 블레이드(100)의 위치를 감지한다(단계 840).If the sensed external temperature of the wind generator 1 is less than or equal to a predetermined temperature, since it is likely that icing is generated in the blade 100, the position of the blade 100 being rotated is detected (step 840).

감지된 회전 중의 블레이드(100)의 위치 정보를 기초로, 나셀(3) 하부에 설치된 디아이싱 장치(400)의 분사 방향이 디아이싱 장치(400) 쪽으로 회전해오는 블레이드(도 4를 참조하면 100c)의 팁부(190c)를 향할 때를 판단하고, 팁부(190c)를 향할 때 디아이싱 유액을 리딩 엣지부(130c)에 분사하기 시작한다(단계 850).Based on the detected position information of the blade 100 during rotation, the blade of the deicing device 400 installed in the lower portion of the nacelle 3 is rotated toward the deicing device 400 (see FIG. 4, 100c) When it is directed toward the tip portion 190c, the deicing fluid is sprayed onto the leading edge portion 130c when the tip portion 190c is directed (step 850).

다음으로, 디아이싱 장치(400)의 분사 방향이 루트부(170c)를 향할 때를 판단하고, 루트부(170c)를 향할 때까지 디아이싱 유액이 회전하는 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c)에 분사되도록 한다(단계 860).Next, it is determined when the injection direction of the deicing apparatus 400 is directed to the root portion 170c, and the leading edge portion 130c of the blade 100c in which the deicing fluid is rotated until it is directed to the root portion 170c. (Step 860).

디아이싱 유액이 분사된 블레이드(100c)를 따라 회전하는 다음 블레이드(100)에 대해서 위와 같은 과정을 동일하게 반복한다(단계 870).The same process is repeated for the next blade 100 rotating along the blade 100c from which the deicing fluid is injected (step 870).

마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기 제어방법에 대해 도 9를 기초로 설명한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 제어방법을 도시한 순서도이다.Finally, a wind generator control method including a deicing apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. 9 is a flowchart illustrating a control method of a wind generator including a deicing device according to another embodiment of the present invention.

먼저 풍력 발전기(1)가 풍력 발전을 계속 수행하도록 한다(단계 900).First, let the wind generator 1 continue to generate wind power (step 900).

디아이싱 장치(400)의 디아이싱 유액 분사 방향이 블레이드(100)의 리딩 엣지부(130)를 향하도록 디아이싱 장치(400)의 유액 분사 방향을 리딩 엣지부(130)와 일치시킨다(단계 910).Match the emulsion spraying direction of the deicing apparatus 400 with the leading edge 130 so that the deicing fluid spraying direction of the deicing apparatus 400 faces the leading edge portion 130 of the blade 100 (step 910). ).

풍력 발전기(1)에 설치된 온도 감지부(200)를 통해 풍력 발전기(1) 외부 온도를 감지한다(단계 920). 감지된 풍력 발전기(1)의 외부 온도가 기설정된 온도 이하인지 여부를 판단한다(단계 930). The external temperature of the wind generator 1 is sensed through the temperature sensor 200 installed in the wind generator 1 (step 920). It is determined whether the detected external temperature of the wind generator 1 is below a preset temperature (step 930).

만약 감지된 풍력 발전기(1)의 외부 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우에는 계속 풍력 발전을 수행한다(단계 900으로 복귀). If the detected outside temperature of the wind generator 1 exceeds the preset temperature, wind power generation is continued (return to step 900).

만약 감지된 풍력 발전기(1)의 외부 온도가 기설정된 온도 이하이면, 블레이드(100)에 아이싱이 발생될 가능성이 큰 경우이므로, 회전 중인 블레이드(100)의 위치를 감지한다(단계 940).If the detected external temperature of the wind generator 1 is less than or equal to the preset temperature, since the icing is likely to occur in the blade 100, the position of the rotating blade 100 is detected (step 940).

감지된 회전 중의 블레이드(100)의 위치 정보를 기초로, 나셀(3) 하부에 설치된 디아이싱 장치(400)의 분사 방향이 디아이싱 장치(400) 쪽으로 회전해오는 블레이드(도 4를 참조하면 100c)의 팁부(190c)를 향할 때를 판단하고, 팁부(190c)를 향할 때 디아이싱 유액을 리딩 엣지부(130c)에 분사하기 시작한다(단계 950).Based on the detected position information of the blade 100 during rotation, the blade of the deicing device 400 installed in the lower portion of the nacelle 3 is rotated toward the deicing device 400 (see FIG. 4, 100c) When it is directed toward the tip portion 190c, the deicing fluid is sprayed onto the leading edge portion 130c when the tip portion 190c is directed (step 950).

이 경우, 팁부(190c)에 디아이싱 유액이 닿도록 디아이싱 장치(400)의 분사압을 상승시킨다(단계 960).In this case, the injection pressure of the deicing apparatus 400 is increased so that the deicing fluid comes into contact with the tip portion 190c (step 960).

다음으로, 디아이싱 장치(400)의 분사 방향이 루트부(170c)를 향할 때를 판단하고, 루트부(170c)를 향할 때까지 디아이싱 유액이 회전하는 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c)에 분사되도록 디아이싱 장치(400)의 분사압을 하강시킨다(단계 970). 즉, 분사 방향이 팁부(190c)를 향할 때에는 높은 압력으로 디아이싱 유액을 분사하고, 블레이드(100c)가 디아이싱 장치(400) 쪽으로 접근하여 분사 방향이 루트부(170c)를 향할 때까지 선형적 또는 순차적으로 분사압을 하강시킨다. 이는 회전 중인 블레이드(100c)의 리딩 엣지부(130c) 전체에 디아이싱 유액이 분사되도록 하기 위함이다.Next, it is determined when the injection direction of the deicing apparatus 400 is directed to the root portion 170c, and the leading edge portion 130c of the blade 100c in which the deicing fluid is rotated until it is directed to the root portion 170c. Lower the injection pressure of the deicing apparatus 400 (step 970). That is, when the injection direction is toward the tip portion 190c, the deicing fluid is injected at a high pressure, and the blade 100c is linear until the blade 100c approaches the deicing apparatus 400 and the injection direction is toward the root portion 170c. Or sequentially lowering the injection pressure. This is to allow the deicing fluid to be sprayed on the entire leading edge portion 130c of the rotating blade 100c.

그리고, 디아이싱 유액이 분사된 블레이드(100c)를 따라 회전하는 다음 블레이드(100)에 대해서 위와 같은 과정을 동일하게 반복한다(단계 980).Then, the same process is repeated for the next blade 100 rotating along the blade 100c in which the deicing fluid is injected (step 980).

1 : 풍력 발전기 3 : 나셀
5 : 타워 7 : 허브
50 : 로터 100 : 블레이드
130 : 리딩 엣지부 150 : 트레일링 엣지부
170 : 루트부 200 : 온도 감지부
300 : 블레이드 위치 감지부 400 : 디아이싱 장치
401 : 결합판 410 : 분사 노즐
430 : 본체 450 : 유로부
470 : 저장부 500 : 제어부1: wind generator 3: nacelle
5: Tower 7: Hub
50: rotor 100: blade
130: leading edge portion 150: trailing edge portion
170: root portion 200: temperature sensing portion
300: blade position detection unit 400: deicing device
401: bonding plate 410: spray nozzle
430: main body 450: flow path
470: storage unit 500: control unit

Claims (14)

나셀, 타워, 로터와 상기 로터에 풍력으로 인해 발생한 회전력을 제공하는 하나 이상의 블레이드를 구비하는 풍력 발전기에 있어서,
상기 블레이드는 회전축과 연결되는 루트부와 상기 블레이드의 끝부분인 팁부를 포함하고,
상기 나셀 하부에 설치되며 디아이싱 유액을 외부로 분사하는 분사 노즐을 포함하고 상기 분사 노즐의 방향이 회전 중인 상기 블레이드의 리딩 엣지부를 향하는 디아이싱 장치;
상기 분사 노즐이 상기 디아이싱 장치 쪽으로 회전해오는 상기 블레이드의 팁부를 향할 때 상기 디아이싱 유액을 분사하기 시작하여 상기 분사 노즐이 상기 루트부를 향할 때까지 상기 디아이싱 유액을 분사하도록 상기 디아이싱 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 풍력 발전기.In a wind generator having a nacelle, a tower, a rotor and at least one blade for providing a rotational force generated by the wind to the rotor,
The blade includes a root portion and a tip portion that is the end of the blade connected to the rotating shaft,
A deicing device installed below the nacelle and including an injection nozzle for injecting a deicing fluid to the outside and directed toward a leading edge of the blade in which the direction of the injection nozzle is rotating;
The deicing device is controlled to start spraying the deicing fluid when the spray nozzle is directed toward the tip of the blade which rotates toward the deicing device and to spray the deicing fluid until the spray nozzle is directed towards the root. Wind generator comprising a control unit. 제1항에 있어서,
상기 회전 중인 블레이드의 위치를 감지하는 블레이드 위치 감지부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 위치 감지부를 통해 감지된 블레이드의 위치 정보를 기초로, 상기 분사 노즐의 분사 방향이 상기 팁부를 향하는 시점을 판단하고, 상기 팁부를 향하는 시점에 상기 디아이싱 장치가 상기 디아이싱 유액을 분사하기 시작하도록 제어하는 풍력 발전기.The method of claim 1,
Further comprising a blade position detecting unit for detecting the position of the rotating blade,
The controller determines a time point of the injection direction of the injection nozzle toward the tip unit, based on the positional information of the blade detected by the position detection unit, and the deicing apparatus applies the deicing fluid to the time point toward the tip unit. Wind generator controlling to start spraying. 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 위치 감지부를 통해 감지된 블레이드의 위치 정보를 기초로, 상기 분사 노즐의 분사 방향이 상기 루트부를 향하는 시점을 판단하고, 상기 루트부를 향하는 시점에 상기 디아이싱 장치가 상기 디아이싱 유액의 분사를 중지하도록 제어하는 풍력 발전기.The method of claim 2,
The controller determines a time point of the injection direction of the injection nozzle toward the root part based on the positional information of the blade detected by the position sensing unit, and the deicing apparatus is configured to detect the deicing fluid at the time point toward the root part. Wind generator to control the injection to stop. 제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 팁부에서 시작하여 상기 루트부까지 상기 디아이싱 장치가 상기 블레이드 리딩 엣지부에 상기 디아이싱 유액을 분사하도록 상기 분사 노즐의 분사압을 제어하는 풍력 발전기.The method of claim 3,
And the control unit controls the spraying pressure of the spray nozzle so that the deicing apparatus sprays the deicing fluid to the blade leading edge portion from the tip portion to the root portion. 제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 디아이싱 유액이 상기 팁부에서 시작하여 상기 루트부까지 분사되도록, 상기 분사 노즐이 상기 팁부를 향할 때는 상기 분사 노즐의 분사압을 상승시키고, 상기 분사 노즐이 상기 루트부를 향할 때는 상기 분사 노즐의 분사압을 하강시키는 풍력 발전기.5. The method of claim 4,
The control unit increases the spray pressure of the spray nozzle when the spray nozzle is directed to the tip so that the deicing fluid is sprayed from the tip to the root portion, and the spray when the spray nozzle is directed to the root portion. Wind generator to lower the injection pressure of the nozzle. 제1항에 있어서,
상기 풍력 발전기의 외부 온도를 감지하는 온도 감지부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 온도 감지부가 감지한 외부 온도와 기설정된 온도를 비교하여 상기 디아이싱 장치의 가동 여부를 판단하는 풍력 발전기.The method of claim 1,
Further comprising a temperature sensing unit for sensing the external temperature of the wind generator,
The control unit compares the external temperature detected by the temperature sensing unit with a predetermined temperature to determine whether the deicing device is running. 제6항에 있어서,
상기 제어부는 상기 외부 온도가 상기 기설정된 온도 이하인 경우에 상기 디아이싱 장치가 상기 블레이드의 리딩 엣지부 전체에 디아이싱 유액을 분사하도록 제어하는 풍력 발전기.The method according to claim 6,
And the control unit controls the deicing apparatus to spray the deicing fluid to the entire leading edge of the blade when the external temperature is less than or equal to the predetermined temperature. 제7항에 있어서,
상기 제어부는 상기 외부 온도와 상기 기설정된 온도의 차이에 따라 상기 디아이싱 장치에서 분사되는 상기 디아이싱 유액의 분사량을 조절하는 풍력 발전기.The method of claim 7, wherein
The control unit is a wind generator for controlling the injection amount of the deicing fluid injected from the deicing device according to the difference between the external temperature and the predetermined temperature. 제1항에 있어서,
상기 디아이싱 장치가 분사하는 디아이싱 유액은 염분수, 해수, 증류수, 물 또는 부동액을 포함하는 풍력 발전기.The method of claim 1,
The deicing fluid sprayed by the deicing device includes salt water, seawater, distilled water, water, or an antifreeze. 제1항에 있어서,
상기 분사 노즐은 상기 회전하는 블레이드의 리딩 엣지부를 따라 소정의 각도로 회전하면서 분사를 실시하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.The method of claim 1,
The injection nozzle is a wind generator, characterized in that for jetting while rotating at a predetermined angle along the leading edge of the rotating blade. 나셀, 타워, 로터, 상기 로터에 풍력으로 인해 발생한 회전력을 제공하는 하나 이상의 블레이드와 상기 블레이드의 리딩 엣지부에 디아이싱 유액을 분사하는 디아이싱 장치를 포함하는 풍력 발전기의 제어방법에 있어서,
상기 디아이싱 장치의 분사 방향을 상기 블레이드의 리딩 엣지부와 일치시키고;
발전 중인 상기 풍력 발전기의 외부 온도를 감지하고;
상기 감지된 외부 온도가 기설정된 온도 이하인 경우에 상기 회전 중인 블레이드의 위치를 감지하고;
상기 감지된 회전 중인 블레이드의 위치 정보를 기초로, 상기 디아이싱 장치의 분사 방향이 상기 디아이싱 장치 쪽으로 회전해오는 상기 블레이드의 팁부를 향할 때 상기 디아이싱 유액이 분사되기 시작하여 상기 디아이싱 장치의 분사 방향이 상기 루트부를 향할 때까지 상기 디아이싱 유액이 분사되도록 제어하는 풍력 발전기 제어방법.In the control method of the wind generator comprising a nacelle, a tower, a rotor, at least one blade for providing a rotational force generated by the wind to the rotor and a deicing device for spraying the deicing fluid to the leading edge of the blade,
Matching the spraying direction of the deicing apparatus with the leading edge portion of the blade;
Sensing an external temperature of the wind generator being generated;
Detecting a position of the rotating blade when the sensed external temperature is below a preset temperature;
Based on the detected position information of the rotating blade, the deicing fluid begins to be sprayed when the deicing device's spraying direction is directed toward the tip of the blade rotating toward the deicing device. The wind generator control method for controlling so that the deicing fluid is injected until the direction toward the root portion. 제11항에 있어서,
상기 팁부에서 시작하여 상기 루트부까지 상기 블레이드 리딩 엣지부에 상기 디아이싱 유액이 분사되도록 제어하는 것은,
상기 디아이싱 장치의 분사 방향이 상기 팁부를 향할 때는 분사압을 상승시키고, 상기 디아이싱 장치의 분사 방향이 상기 루트부를 향할 때는 분사압을 하강시켜 상기 블레이드 리딩 엣지부 전체에 상기 디아이싱 유액이 분사되도록 제어하는 것을 포함하는 풍력 발전기 제어방법. The method of claim 11,
Control of the deicing fluid to be injected to the blade leading edge portion starting from the tip portion to the root portion,
When the spraying direction of the deicing apparatus is directed toward the tip portion, the spraying pressure is increased, and when the spraying direction of the deicing apparatus is toward the root portion, the spraying pressure is lowered to spray the deicing fluid all over the blade leading edge portion. Wind generator control method comprising controlling to. 제12항에 있어서,
상기 외부 온도와 상기 기설정된 온도의 차이에 따라 상기 분사되는 상기 디아이싱 유액의 분사량을 조절하는 것을 더 포함하는 풍력 발전기 제어방법.The method of claim 12,
And controlling the injection amount of the deicing fluid to be injected according to the difference between the external temperature and the preset temperature. 제13항에 있어서,
상기 디아이싱 유액이 분사된 블레이드를 따라 회전하는 다음 블레이드에 대해서도 상기 디아이싱 장치가 상기와 동일한 과정을 반복하도록 제어하는 풍력 발전기 제어방법.The method of claim 13,
The wind generator control method for controlling the deicing device to repeat the same process as described above for the next blade that rotates along the blade injecting the deicing fluid.
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