KR20130050274A - 재생 에너지형 발전 장치 - Google Patents

재생 에너지형 발전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130050274A
KR20130050274A KR1020127017060A KR20127017060A KR20130050274A KR 20130050274 A KR20130050274 A KR 20130050274A KR 1020127017060 A KR1020127017060 A KR 1020127017060A KR 20127017060 A KR20127017060 A KR 20127017060A KR 20130050274 A KR20130050274 A KR 20130050274A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oil
cooling medium
line
tower
generator
Prior art date
Application number
KR1020127017060A
Other languages
English (en)
Inventor
유 아까시
다께시 마쯔오
신스께 사또오
다꾸로오 가메다
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20130050274A publication Critical patent/KR20130050274A/ko

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
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/28—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being a pump or a compressor
    • 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
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • 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
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F03D15/20—Gearless transmission, i.e. direct-drive
    • 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
    • F03D80/60—Cooling or heating of wind motors
    • 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
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • 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
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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
    • F05B2260/40—Transmission of power
    • F05B2260/406—Transmission of power through hydraulic systems
    • 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
    • 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
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Abstract

본 발명은, 유압 트랜스미션의 유온을 적절한 온도로 유지할 수 있는 재생 에너지형 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 재생 에너지로부터 전력을 생성하는 재생 에너지형 발전 장치이며, 재생 에너지에 의해 구동되는 회전 샤프트와, 회전 샤프트에 의해 구동되는 유압 펌프와, 유압 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되는 유압 모터와, 모터에 연결된 발전기와, 유압 펌프 및 유압 모터에 접속되고, 유압 펌프 및 유압 모터의 사이에서 작동유를 순환시키는 오일 라인과, 오일 라인에 접속되고, 작동유를 냉각 매체와 열교환시킴으로써 냉각하는 오일 쿨러와, 오일 쿨러에 냉각 매체를 공급하는 냉각 매체 라인과, 오일 라인 및 냉각 매체 라인 중 적어도 한쪽의 라인으로부터 분기되어 상기 라인에 합류하여, 오일 쿨러를 바이패스하는 바이패스 라인과, 바이패스 라인의 분기점과 합류점 사이에 위치하는 적어도 한쪽의 라인에 설치되어, 오일 쿨러로 유입되는 작동유 및 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브를 구비한다.

Description

재생 에너지형 발전 장치{POWER GENERATING APPARATUS OF RENEWABLE ENERGY TYPE}
본 발명은, 유압 트랜스미션을 통해, 재생 에너지원으로부터 얻어지는 로터의 회전 에너지를 발전기에 전달하는 재생 에너지형 발전 장치에 관한 것으로, 특히, 유압 트랜스미션의 냉각 기능을 구비한 재생 에너지형 발전 장치에 관한 것이다.
최근, 지구 환경 보전의 관점으로부터, 풍력을 이용한 풍력 발전 장치나, 조류, 하류 혹은 해류 에너지를 이용한 조류 발전 장치 등의 재생 에너지형 발전 장치의 보급이 진행되고 있다. 이들 재생 에너지형 발전 장치는, 발전 효율을 향상시키기 위해 대형화가 진행되고 있다. 특히, 해상에 설치되는 풍력 발전 장치는, 육상에 설치되는 풍력 발전 장치에 비해 건설 비용이 높아지는 경향이 있으므로, 대형화에 의해 발전 효율을 향상시켜, 채산성을 개선하는 것이 요구된다.
그런데, 재생 에너지형 발전 장치의 대형화에 의해 발전기의 출력이 증가하면, 발전기로부터의 열손실도 커진다. 또한, 유압 펌프 및 유압 모터를 조합한 유압 트랜스미션에 의해 로터의 회전을 발전기에 전달하도록 한 재생 에너지형 발전 장치에서는, 발전기의 열손실에 더하여, 유압 트랜스미션으로부터의 열손실도 고려해야 한다. 그로 인해, 발전기나 유압 트랜스미션 등의 열 발생원의 냉각 기능을 구비한 재생 에너지형 발전 장치의 개발이 요망된다.
이 점, 특허문헌 1에는, 컨버터나, 변압기나, 제어 장치를 냉각하기 위한 냉각 시스템을 구비한 풍력 발전 장치가 기재되어 있다. 이 냉각 시스템은, 타워 외주면에 장착된 복수의 열교환기를 갖고, 상기 열교환기에 있어서, 컨버터나, 변압기나, 제어 장치를 냉각한 후의 냉각 매체를 대기와 열교환시키도록 되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 복수의 디바이스(컨버터, 변압기, 베어링 박스, 발전기 등)를 냉각하기 위한 풍력 발전 장치용 냉각 장치가 기재되어 있다. 이 냉각 장치는, 복수의 디바이스를 냉각한 후의 냉각수를, 타워나 너셀의 외벽에 장착된 열교환기에 의해 냉각하도록 되어 있다.
유럽 특허 출원 공개 제1798414호 명세서 유럽 특허 출원 공개 제2007184호 명세서
통상, 재생 에너지형 발전 장치는, 풍력이나 조류, 하류 혹은 해류 등의 재생 에너지를 이용하므로, 외기온이나 수온 등의 주위 환경의 온도 변화가 큰 장소에 설치되는 경우가 많고, 이것에 수반하여 유압 트랜스미션의 작동유 온도도 변화된다. 상기한 바와 같은 냉각 장치를 구비하는 경우에는, 장치 주위의 외기나 해수 등의 냉열을 이용하는 경우가 많으므로, 역시 주위 환경의 온도 변화에 냉각 기능이 의존해 버리는 것이 생각된다.
작동유는 온도 변화에 수반하여 점도가 변화되어, 저온에서는 작동유가 고점도로 되어 유압 트랜스미션의 에너지 손실이 커지고, 고온에서는 작동유의 점도 저하에 의해 작동유의 열화 속도가 빨라지거나, 윤활성이 악화되어 미끄럼 이동부의 손모가 발생하거나, 누설이 많아지게 되어 버린다. 따라서, 유압 트랜스미션을 구비하는 발전 장치에 있어서는, 작동유를 적절한 온도로 유지하는 것이 요구되지만, 특허문헌 1, 2 등에 개시되는 종래의 기술에는 이러한 구성이 전혀 개시되어 있지 않다.
본 발명은, 상술한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 유압 트랜스미션의 유온을 적절한 온도로 유지할 수 있는 재생 에너지형 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 재생 에너지형 발전 장치는, 재생 에너지로부터 전력을 생성하는 재생 에너지형 발전 장치이며, 재생 에너지에 의해 구동되는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되는 유압 모터와, 상기 모터에 연결된 발전기와, 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터에 접속되고, 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터의 사이에서 상기 작동유를 순환시키는 오일 라인과, 상기 오일 라인에 접속되고, 상기 작동유를 냉각 매체와 열교환시킴으로써 냉각하는 오일 쿨러와, 상기 오일 쿨러에 상기 냉각 매체를 공급하는 냉각 매체 라인과, 상기 오일 라인 및 상기 냉각 매체 라인 중 적어도 한쪽의 라인으로부터 분기되어 상기 라인에 합류하여, 상기 오일 쿨러를 바이패스하는 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인의 분기점과 합류점 사이에 위치하는 상기 적어도 한쪽의 라인에 설치되어, 상기 오일 쿨러로 유입되는 상기 작동유 및 상기 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 재생 에너지형 발전 장치에 따르면, 작동유 및 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유체가 오일 쿨러를 바이패스하도록 바이패스 라인을 설치하고, 유량 조정 밸브에 의해, 이 바이패스 라인으로의 상기 유체의 유입량을 조정하도록 하였으므로, 오일 쿨러에서 작동유와 냉각 매체 사이에서 교환되는 열량을 조정할 수 있다. 이에 의해, 오일 쿨러에서 냉각되는 작동유의 온도를 자유롭게 조정 가능해져, 주위의 온도나 발전기의 발열량 등이 변화된 경우에 있어서도, 작동유를 적절한 온도로 유지하는 것이 가능해지는 동시에, 바이패스량을 미리 제한함으로써 과냉각 방지도 가능해진다. 또한, 유량 조정 밸브는 완전히 폐쇄로 할 수도 있고, 이 경우, 오일 쿨러로 유입되는 유체의 유량이 0으로 되므로, 오일 쿨러에서의 냉각이 행해지지 않는 상태가 된다.
상기 재생 에너지형 발전 장치에 있어서, 상기 냉각 매체 라인에 설치되고, 상기 재생 에너지형 발전 장치의 주위에 존재하는 분위기 유체에 의해 상기 냉각 매체를 냉각하는 열교환기를 더 구비하고, 상기 열교환기에 있어서의 상기 냉각 매체와 상기 분위기 유체의 열교환량은, 상기 냉각 매체의 유량 및 상기 분위기 유체의 유량 중 적어도 한쪽에 의해 조정되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 냉각 매체 라인에, 재생 에너지형 발전 장치의 주위에 존재하는 분위기 유체에 의해 냉각 매체를 냉각하는 열교환기를 설치하고, 이 열교환기에 있어서의 냉각 매체의 유량 및 분위기 유체의 유량 중 적어도 한쪽을 조정하도록 하였으므로, 냉각 매체의 보유 열량을 자유롭게 조정할 수 있다. 이에 의해, 바이패스 라인 및 유량 조정 밸브를 사용한 오일 쿨러에서의 작동유 냉각량의 조정에 더하여, 냉각 매체의 보유 열량, 즉, 냉각 매체 자체의 냉각 능력을 조정 가능해지므로, 작동유의 냉각 기능을 대폭 향상시킬 수 있다. 재생 에너지형 발전 장치에 있어서는, 특히 발전기의 부하에 의해 오일 쿨러의 열손실이 변화되므로, 상기 구성을 구비함으로써, 발전기의 부하에 따른 작동유의 냉각이 가능해진다.
상기 재생 에너지형 발전 장치는, 상기 냉각 매체 라인에 접속되고, 상기 발전기를 냉각하는 발전기 쿨러를 더 구비하고, 상기 냉각 매체는, 상기 오일 쿨러 및 상기 발전기 쿨러의 냉각에 사용되도록 해도 된다.
이와 같이, 냉각 매체 라인에 접속되고, 발전기를 냉각하는 발전기 쿨러를 설치하여, 오일 쿨러에서 사용되는 냉각 매체에 의해 발전기 쿨러도 냉각하도록 하였으므로, 재생 에너지형 발전 장치가 갖는 복수의 열 발생원의 냉각을 통합적으로 행할 수 있어, 냉각의 효율화가 도모된다.
상기 재생 에너지형 발전 장치는, 상기 오일 라인으로부터 상기 작동유의 일부를 뽑아내어, 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터 중 적어도 한쪽의 미끄럼 이동 부위에 윤활유로서 공급하는 작동유 추출 라인과, 상기 작동유 추출 라인 상에 설치되어, 상기 작동유를 냉각하는 윤활유 냉각 수단을 더 구비하고, 상기 윤활유 냉각 수단에 의해, 상기 미끄럼 이동 부위에 공급되는 윤활유가 상기 유압 펌프 입구의 작동유보다 저온으로 유지되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 오일 라인으로부터 뽑아낸 작동유의 일부를 냉각하여, 윤활유로서 사용함으로써, 윤활유 저류 탱크 등의 윤활유 공급 기구를 새롭게 설치할 필요가 없어져, 장치의 간소화가 도모된다. 또한, 미끄럼 이동 부위에 공급되는 윤활유는, 유압 트랜스미션의 작동유보다 고점도의 오일이 필요해지지만, 윤활유 냉각 수단에 의해 냉각하여 점도를 높이고 있으므로, 윤활유로서의 기능을 충분히 달성할 수 있다.
상기 재생 에너지형 발전 장치는, 상기 오일 라인의 소정 위치에 있어서의 작동유 온도가 설정 온도로 되도록 상기 유량 조정 밸브의 개방도를 조절하여, 상기 오일 쿨러로 유입되는 작동유 유량 및 냉각 매체 유량 중 적어도 한쪽을 조정하는 컨트롤러를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이에 의해, 오일 라인 상을 흐르는 작동유 온도를 설정 온도로 고정밀도로 유지할 수 있어, 유압 트랜스미션을 원활하게 운전 가능해진다. 또한, 설정 온도는, 작동유의 점도에 기초하여 설정해도 된다. 예를 들어, 설정 온도의 상한값은, 작동유의 열화 속도나 누설량 등이 억제되도록 설정된 점도 하한값에 대응한 온도로 하고, 설정 온도의 하한값은, 유압 트랜스미션 내에 있어서의 작동유의 점성 저항에 의한 에너지 손실이 억제되도록 설정된 점도 상한값에 대응한 온도로 한다. 또한, 유압 트랜스미션에 있어서는, 오일 라인 상의 위치에 따라 작동유의 적정 온도가 다르므로, 설정 온도는 오일 라인의 위치에 대응한 온도로 한다. 또한, 설정 온도는 적어도 하나 이상 갖는 것으로 하고, 설정 온도가 복수 존재하는 경우는, 복수의 설정 온도가 오일 라인 상의 위치에 각각 대응하고 있다.
상기 재생 에너지형 발전 장치에 있어서, 적어도 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터를 수용하는 타워 또는 너셀의 내부에 설치되어, 상기 타워 또는 너셀 내의 공기를 냉각하는 타워/너셀 냉각기를 더 구비하고, 상기 타워/너셀 냉각기에, 상기 냉각 매체를 공급하도록 해도 된다.
이와 같이, 타워 또는 너셀 내의 공기를 냉각하는 타워/너셀 냉각기를 설치하고, 오일 쿨러에서 사용되는 냉각 매체에 의해, 타워/너셀 냉각기도 냉각하도록 하였으므로, 재생 에너지형 발전 장치가 갖는 복수의 열 발생원의 냉각을 통합적으로 행할 수 있어, 냉각의 효율화가 도모된다.
상기 재생 에너지형 발전 장치에 있어서, 상기 냉각 매체 라인에는, 상기 발전기를 냉각하는 발전기 쿨러 및 적어도 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터를 수용하는 타워 또는 너셀을 냉각하는 타워/너셀 냉각기 중 적어도 한쪽이, 직렬 또는 병렬로 접속되고, 상기 냉각 매체는 부동액이 첨가된 물이며, 상기 냉각 매체에 의해, 상기 오일 쿨러에 더하여, 상기 발전기 쿨러 및 상기 타워/너셀 냉각기 중 적어도 한쪽을 냉각하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 냉각 매체 라인에, 발전기 쿨러 및 타워/너셀 냉각기 중 적어도 한쪽을 접속하고, 오일 쿨러에서 사용되는 냉각 매체에 의해, 발전기 쿨러 및 타워/너셀 냉각기 중 적어도 한쪽도 냉각하도록 하였으므로, 재생 에너지형 발전 장치가 갖는 복수의 열 발생원의 냉각을 통합적으로 행할 수 있어, 냉각의 효율화가 도모된다. 또한, 냉각 매체로서 부동액을 첨가한 물을 사용함으로써, 외기온이 어는점 이하로 되어도, 냉각 매체의 동결에 의한 냉각 시스템의 고장을 방지할 수 있다.
상기 재생 에너지형 발전 장치에서는, 상기 냉각 매체가 공기이며, 상기 냉각 매체 라인에 송풍 수단이 설치되고, 상기 냉각 매체가 상기 송풍 수단에 의해 상기 오일 쿨러로 유도되도록 해도 된다.
이와 같이, 냉각 매체로서 공기를 사용하여, 공기를 송풍 수단에 의해 오일 쿨러로 유도하는 구성으로 함으로써, 냉각 매체 라인의 구조를 간소화할 수 있고, 또한 메인터넌스를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.
상기 재생 에너지형 발전 장치가, 타워와, 상기 타워에 의해 지지되고, 적어도 상기 유압 펌프를 수용하는 너셀을 갖는 풍력 발전 장치이며, 상기 타워 내 또는 상기 타워의 외주에 설치되어 변압기가 배치되는 변압기실과, 상기 냉각 매체 라인에 직렬 또는 병렬로 접속되고, 상기 열교환기에서 냉각된 냉각 매체가 상기 냉각 매체 라인을 통해 상기 변압기실에 공급되고, 상기 냉각 매체의 냉열에 의해 상기 변압기실 내의 공기를 냉각하는 변압기 냉각기를 구비하고, 상기 냉각 매체는 부동액이 첨가된 물인 것이 바람직하다.
이와 같이, 오일 쿨러에서 사용되는 냉각 매체에 의해, 타워 내 또는 타워 외주에 설치되는 변압기실의 냉각도 행하도록 하였으므로, 재생 에너지형 발전 장치가 갖는 복수의 열 발생원의 냉각을 통합적으로 행할 수 있어, 냉각의 효율화가 도모된다. 또한, 냉각 매체로서 부동액을 첨가한 물을 사용함으로써, 외기온이 어는점 이하로 되어도 냉각 매체의 동결에 의한 냉각 시스템의 고장을 방지할 수 있다.
상기 재생 에너지형 발전 장치가, 타워와, 상기 타워에 의해 지지되고, 적어도 상기 유압 펌프를 수용하는 너셀을 갖는 풍력 발전 장치이며, 상기 분위기 유체가 공기인 것이 바람직하다.
통상, 풍력 발전 장치는, 풍속이 어느 일정 이상 얻어지는 장소에 설치되는 경우가 많다. 따라서, 풍력 발전 장치에 있어서, 냉각 매체를 냉각하는 분위기 유체로서 공기를 사용함으로써, 열교환기에의 분위기 유체의 도입을 용이하게 행하는 것이 가능해진다.
또한, 이 경우, 상기 열교환기가 상기 타워 상부 또는 상기 너셀에 배치되어 있어도 된다.
이와 같이, 풍속이 큰 고소의 타워 상부 또는 너셀에 열교환기를 배치함으로써, 열교환기로의 분위기 유체의 도입을 한층 촉진하는 것이 가능해진다.
상기 재생 에너지형 발전 장치가, 타워와, 상기 타워에 의해 지지되고, 적어도 상기 유압 펌프를 수용하는 너셀을 갖고, 해양 상에 기립 설치되는 해상 풍력 발전 장치이며, 상기 분위기 유체가 해수인 것이 바람직하다.
해상 풍력 발전 장치에 있어서는, 주위에 해수가 충분히 존재하기 때문에, 냉각 매체를 냉각하는 분위기 유체로서 해수를 충분히 확보할 수 있다.
이 경우, 상기 열교환기와, 변압기가 배치되는 변압기실이 상기 타워 하부에 설치되고, 상기 냉각 매체 라인이 상기 타워 하부까지 연장 설치되어 있어도 된다.
이에 의해, 피냉각 부위와 분위기 유체원의 거리가 가까워져, 냉매 순환 라인의 배관 구성을 간소화할 수 있다.
또한, 상기 재생 에너지형 발전 장치에 있어서, 상기 타워 내부 및 상기 너셀 내부 중 적어도 한쪽은, 외기에 대해 밀폐 상태인 것이 바람직하다.
이와 같이, 타워 내부 및 너셀 내부 중 적어도 한쪽이 외기에 대해 밀폐 상태로 되도록 구성함으로써, 외기에 포함되는 부식성 물질, 특히 해상 풍력 발전 장치에 있어서는 염에 의한 내부 기기의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 상기 재생 에너지형 발전 장치는, 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부 공기를 공냉으로도 냉각하는 공기 흡입구 및 공기 배출구를 갖고, 상기 공기 흡입구 및 상기 공기 배출구에는, 외기에 혼재하는 부식성 물질을 차폐하는 필터가 각각 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이, 타워 내부 또는 너셀 내부 공기를 공냉으로도 냉각하는 공기 흡입구 및 공기 배출구를 가짐으로써, 발전기나 유압 트랜스미션 등의 열 발생원에 의한 타워 내부 또는 너셀 내부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 공기 흡입구 및 공기 배출구에는, 외기에 혼재하는 부식성 물질을 차폐하는 필터를 설치하는 구성으로 하고 있으므로, 외기에 포함되는 부식성 물질이 타워 내부 또는 너셀 내부에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부에는, 적어도 하나의 팬이 설치되고, 상기 공기 흡입구 및 상기 공기 배출구에는, 개폐 가능한 셔터가 각각 설치되어 있고, 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 셔터를 개방하여 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내의 공기를 환기시키는 환기 모드로 하고, 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 셔터를 폐쇄하여 상기 너셀 내의 공기를 상기 너셀 내에서 순환시키는 순환 모드로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 타워 내부 또는 너셀 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우에는, 셔터를 개방하여 환기 모드로 하고, 팬에 의해 타워 내부 또는 너셀 내부의 공기를, 공기 흡입구 및 공기 배출구를 통해 교환시킴으로써 타워 내부 또는 너셀 내부 온도를 저하시킬 수 있다. 한편, 타워 내부 또는 너셀 내부 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 셔터를 폐쇄하여 순환 모드로 하고, 팬에 의해 타워 내부 또는 너셀 내부의 공기를 내부 순환시킴으로써, 국소적인 고온 부위(발전기 주위 등)를 해소할 수 있다. 또한, 환기 모드와 순환 모드로 이루어지는 2가지의 용도로 팬을 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 작동유 및 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유체가 오일 쿨러를 바이패스하도록 바이패스 라인을 설치하여, 유량 조정 밸브에 의해, 이 바이패스 라인으로의 상기 유체의 유입량을 조정하도록 하였으므로, 오일 쿨러에서 작동유와 냉각 매체 사이에서 교환되는 열량을 조정할 수 있다. 이에 의해, 오일 쿨러에서 냉각되는 작동유의 온도를 자유롭게 조정 가능해져, 주위 환경의 온도나 발전기의 발열량 등이 변화된 경우에 있어서도, 작동유를 적절한 온도로 유지하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 오일 라인과 냉각 매체 라인의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 3은 너셀 내의 공냉 기구를 도시하는 도면으로, (a)는 순환 모드를 도시하는 도면이고, (b)는 환기 모드를 도시하는 도면이다.
도 4는 변압기실의 냉각 기구를 구비한 풍력 발전 장치의 전체 구성도이다.
도 5는 변압기실의 다른 냉각 기구를 구비한 풍력 발전 장치의 전체 구성도이다.
도 6은 변압기실의 다른 냉각 기구를 구비한 풍력 발전 장치의 전체 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 관한 풍력 발전 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 단, 이 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 특정적인 기재가 없는 한 본 발명의 범위를 이것에 한정하는 취지가 아닌, 단순한 설명예에 불과하다.
[제1 실시 형태]
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치에 대해 설명한다. 여기서, 도 1은 제1 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이고, 도 2는 오일 라인과 냉각 매체 라인의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이 풍력 발전 장치(1)는, 주로, 타워(2)와, 타워(2)에 지지되는 너셀(4)과, 바람의 에너지에 의해 회전하는 로터(6)를 구비한다.
또한, 도 1에는, 풍력 발전 장치(1)로서 해면 SL 상에 설치되는 해상 풍력 발전 장치를 예시하고 있지만, 풍력 발전 장치(1)는 육상에 설치되어 있어도 된다.
로터(6)는, 적어도 1매(예를 들어, 3매)의 블레이드(6A)와, 상기 블레이드(6A)를 지지하는 허브(6B)로 구성된다. 허브(6B)는, 너셀(4) 내에 수납된 주축(5)에 연결되어 있다. 이에 의해, 블레이드(6A)가 바람을 받아 로터(6)가 회전하면, 허브(6B)에 연결된 주축(5)도 회전하도록 되어 있다.
너셀(4) 내에는 유압 트랜스미션(10) 및 발전기(20)가 수납되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 유압 트랜스미션(10)은, 주축(5)에 연결된 유압 펌프(12)와, 발전기(20)에 연결된 유압 모터(14)와, 유압 펌프(12) 및 유압 모터(14) 사이에 설치되는 오일 라인(18)을 갖는다. 오일 라인(18)은, 유압 펌프(12)의 토출측과 유압 모터(14)의 흡입측을 접속하는 고압유 라인(16) 및 유압 펌프(12)의 흡입측과 유압 모터(14)의 토출측을 접속하는 저압유 라인(17)에 의해 구성되어 있다.
유압 펌프(12)는, 주축(5)에 의해 구동되어 고압의 작동유를 생성한다. 이 고압의 작동유는, 고압유 라인(16)을 통해 유압 모터(14)에 공급되고, 상기 고압의 작동유에 의해 유압 모터(14)가 구동된다. 이때, 유압 모터(14)에 연결된 발전기(20)가 구동되어, 발전기(20)에 있어서 전력이 생성된다. 유압 모터(14)로부터 토출된 작동유는, 저압유 라인(17)을 통해 유압 펌프(12)에 공급되고, 유압 펌프(12)에 있어서 다시 승압되어 유압 모터(14)로 보내진다.
저압유 라인(17) 상에는, 냉각 매체와 작동유를 열교환시킴으로써, 작동유를 냉각하기 위한 오일 쿨러(36)가 접속되어 있다.
여기서, 냉각 매체는, 냉각 매체 라인(30)을 통해 오일 쿨러(36)로 도입된다.
냉각 매체 라인(30)은, 풍력 발전 장치(1)의 열 발생원(도 2에서는 유압 트랜스미션)의 냉각을 행하기 위한 냉각 매체를 순환시키는 유로로, 폐루프의 냉매 회로로서 구성된다. 냉각 매체 라인(30)을 순환하는 냉각 매체에는, 임의의 액체 또는 기체로 이루어지는 냉매를 사용할 수 있다. 특히, 냉각 매체로서 공기를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 냉각 매체 라인(30)에 설치한 팬(39)에 의해, 공기가 오일 쿨러(36)로 유도되도록 한다. 이에 의해, 냉각 매체 라인(30)의 구조를 간소화할 수 있고, 또한 메인터넌스를 용이하게 행하는 것이 가능해진다. 또한, 냉각 매체로서, 부동액을 첨가한 물을 사용하는 것도 바람직하다. 이와 같이, 냉각 매체로서 일반적인 기체(공기 등)에 비해 비열이 큰 물을 사용함으로써, 냉각 매체의 필요 순환량을 적게 할 수 있다. 또한, 부동액의 첨가에 의해, 외기온이 어는점 이하로 되어도, 냉각 매체(물)의 동결에 의한 냉각 시스템의 고장을 방지할 수 있다.
냉각 매체 라인(30)의 오일 쿨러(36)의 하류측에는, 열전도관군으로 이루어지는 열교환기(35)가 설치되어 있다. 이 열교환기(35)는, 전열관 내를 흐르는 냉각 매체를, 전열관 주위를 흐르는 분위기 유체에 의해 냉각하도록 구성되어 있다. 또한, 분위기 유체라 함은 풍력 발전 장치(1)의 주위에 존재하는 유체이며, 예를 들어, 공기, 해수 등이다. 열교환기(35)에서는, 오일 쿨러(36)를 통과한 후의 냉각 매체가 전열관 내를 흐르고, 이 냉각 매체는, 전열관 외주를 흐르는 분위기 유체에 의해 냉각된다. 이때, 분위기 유체로서 공기를 사용하는 것이 바람직하다. 통상, 풍력 발전 장치(1)에 있어서는, 풍속이 어느 일정 이상 얻어지는 장소에 설치되는 경우가 많다. 따라서, 풍력 발전 장치(1)에 있어서, 냉각 매체를 냉각하는 분위기 유체로서 공기를 사용함으로써, 열교환기(35)에의 분위기 유체의 도입을 용이하게 행하는 것이 가능해진다. 또한, 해상 풍력 발전 장치에 있어서는, 분위기 유체로서 해수를 사용하는 것이 바람직하다. 해상 풍력 발전 장치에 있어서는, 주위에 해수가 충분히 존재하기 때문에, 냉각 매체를 냉각하는 분위기 유체로서 해수를 충분히 확보할 수 있다.
또한, 풍력 발전 장치(1)에 있어서는, 열교환기(35)가 타워(2) 상부 또는 너셀(4)에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 풍속이 큰 고소의 타워(2) 상부 또는 너셀(4)에 열교환기(35)를 배치함으로써, 열교환기(35)에의 분위기 유체의 도입을 한층 촉진하는 것이 가능해진다.
여기서, 열교환기(35)에 있어서의 냉각 매체와 분위기 유체의 열교환량은, 냉각 매체의 유량 및 분위기 유체의 유량 중 적어도 한쪽에 의해 조정되도록 해도 된다. 구체적으로는, 열교환기 내로 팬에 의해 외기를 도입하여, 외기와 작동유를 열교환시킴으로써 작동유를 냉각하는 경우, 컨트롤러(50)에, 오일 라인(18) 상의 작동유 온도 또는 외기 온도를 입력하고, 이 온도에 기초하여, 팬의 회전수를 제어하여, 열교환기(35)에 도입하는 외기의 유량을 조정한다.
이와 같이, 열교환기(35)에 있어서의 냉각 매체의 유량 및 분위기 유체의 유량 중 적어도 한쪽을 조정함으로써, 냉각 매체의 보유 열량을 자유롭게 조정할 수 있다. 이에 의해, 냉각 매체의 보유 열량, 즉, 냉각 매체 자체의 냉각 능력을 조정 가능해지므로, 작동유의 냉각 기능을 대폭 향상시킬 수 있다. 풍력 발전 장치(1)에 있어서는, 특히 발전기(20)의 부하에 의해 오일 쿨러(36)의 열손실이 변화되므로, 상기 구성을 구비함으로써, 발전기(20)의 부하에 따른 작동유의 냉각이 가능해진다. 또한, 도 2에는 하나의 열교환기(35)만을 나타내고 있지만, 상정되는 풍력 발전 장치(1)의 열 발생원으로부터의 발열량에 따라서, 복수의 열교환기(35)를 설치해도 된다. 이 경우, 복수의 열교환기(35)는, 냉각 매체 라인(30)에 대해 병렬로 접속해도, 직렬로 접속해도 된다.
또한, 오일 라인(18)에는, 분기점 A에서 저압유 라인(17)으로부터 분기되고, 합류점 B에서 상기 저압유 라인(17)에 합류하는 바이패스 라인(19)이 접속되어 있다. 이 바이패스 라인(19)에는, 분기점 A에서 분기된 작동유가 흐르고, 이 작동유는 합류점 B에서 다시 저압유 라인(17)에 합류하도록 되어 있다.
또한, 바이패스 라인(19)의 분기점 A와 합류점 B 사이에 위치하는 저압유 라인(17a)에는, 오일 쿨러(36)에 유입되는 작동유의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(51)가 설치되어 있다.
이와 같이, 유량 조정 밸브(51)에 의해, 바이패스 라인(19)에의 작동유의 유입량을 조정함으로써, 오일 쿨러(36)에서 작동유와 냉각 매체 사이에서 교환되는 열량을 조정할 수 있어, 작동유의 냉각에 의해 상기 작동유를 적절한 온도로 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 유량 조정 밸브(51)는 분기점 A에 설치되어 있어도 되고, 이 경우, 3방향 밸브를 사용할 수도 있다.
유량 조정 밸브(51)는 컨트롤러(50)에 의해 개방도 제어된다. 이 경우, 오일 라인(18)의 소정 위치에 있어서의 작동유 온도를 온도 센서 T1 또는 T2에서 검출하고, 이 검출된 온도가 미리 설정된 설정 온도로 되도록 컨트롤러(50)에 의해 유량 조정 밸브(51)의 개방도를 조절하여, 오일 쿨러(36)에 유입되는 작동유 유량을 조정한다. 또한, 설정 온도는, 작동유의 점도에 기초하여 설정해도 된다. 예를 들어, 설정 온도의 상한값은, 작동유의 열화 속도나 누설량 등이 억제되도록 설정된 점도 하한값에 대응한 온도로 하고, 설정 온도의 하한값은, 유압 트랜스미션 내에 있어서의 작동유의 점성 저항에 의한 에너지 손실이 억제되도록 설정된 점도 상한값에 대응한 온도로 한다.
유압 트랜스미션에 있어서는, 오일 라인(18) 상의 위치에 따라 작동유의 적정 온도가 다르므로, 설정 온도는 오일 라인(18)의 위치에 대응한 온도로 한다. 또한, 설정 온도는 적어도 하나 이상 갖는 것으로 하고, 설정 온도가 복수 존재하는 경우는, 복수의 설정 온도가 오일 라인 상의 위치에 각각 대응하고 있다. 즉, 오일 라인(18) 상의 다른 위치에 설치된 온도 센서 T1, T2에 대응한 설정 온도가 각각 존재한다. 또한, 오일 라인(18) 상의 온도 센서 T1, T2의 위치는, 저압유 라인(17) 상인 것이 바람직하지만, 고압유 라인(16)이라도 좋다.
또한, 유량 조정 밸브(51)는 완전히 폐쇄로 할 수도 있고, 이 경우, 오일 쿨러(36)에 유입되는 작동유의 유량이 0으로 되므로, 오일 쿨러(36)에서의 냉각이 행해지지 않는 상태가 된다.
도 1로 되돌아가, 오일 쿨러(36)에 냉각 매체를 공급하는 냉매 라인(30)은, 유압 트랜스미션(10)과는 별도의 열 발생원 근방까지 연장 설치되어, 이 냉매 라인(30)을 흐르는 냉각 매체에 의해, 복수의 열 발생원을 냉각하도록 해도 된다.
다른 열 발생원으로서는, 예를 들어 발전기 쿨러(37), 너셀 냉각기(38), 타워 냉각기 등을 들 수 있다. 이 경우, 열교환기(35)는 공통으로 하고, 냉매 라인(30)은 각 열 발생원에 대해 직렬 배관으로 한 구성예를 나타내고 있지만, 각 열 발생원의 필요 온도, 유량에 따라서는 병렬 배관으로 하는 쪽이 바람직한 경우도 있다.
발전기 쿨러(37)는, 예를 들어 발전기(20)의 주위에 설치된 냉각 재킷으로서 구성된다. 발전기 쿨러(37)에서는, 냉각 매체 라인(30)으로부터 공급되는 냉각 매체와의 열교환에 의해 발전기(20)를 냉각하도록 되어 있다. 이에 의해, 발전기(20)를 효과적으로 냉각할 수 있다.
너셀 냉각기(38)는, 팬 및 열전도관군을 구비한 팬이 달린 열교환기로서 구성된다. 너셀 냉각기(38)에서는, 팬에 의해 흡입한(혹은 압입한) 너셀(4) 내의 공기가, 냉각 매체 라인(30)으로부터 열전도관군에 공급된 냉각 매체와 열교환되어 냉각되도록 되어 있다. 이에 의해, 풍력 발전 장치(1)의 열 발생원으로부터의 방열에 의해 승온된 너셀(4) 내의 공기를 효과적으로 냉각할 수 있다. 타워 냉각기는, 너셀 냉각기(38)와 대략 동일한 구성을 갖는다.
이와 같이, 발전기 쿨러(37)나 너셀 냉각기(38) 등의 다른 열 발생원의 냉각 수단을 냉각 매체 라인(30)에 접속하여, 오일 쿨러(36)에서 사용되는 냉각 매체에 의해 다른 열 발생원도 냉각하도록 하였으므로, 풍력 발전 장치(1)가 갖는 복수의 열 발생원의 냉각을 통합적으로 행할 수 있어, 냉각의 효율화가 도모된다.
또한, 도 1에는, 발전기 쿨러(37) 및 너셀 냉각기(38)를 예시하였지만, 열 발생원은 이들에 한정되는 것은 아니며, 다른 열 발생원에 대해서도 상기한 냉각 기구는 적용 가능하다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 풍력 발전 장치(1)는, 저압유 라인(17)으로부터 작동유의 일부를 뽑아내어, 유압 펌프(12) 및 유압 모터(14) 중 적어도 한쪽의 미끄럼 이동 부위에 윤활유로서 공급하는 작동유 추출 라인(40)을 구비하고 있어도 된다. 작동유 추출 라인(40) 상에는, 뽑아낸 작동유를 또한 냉각하는 윤활유 냉각기(41)가 설치되어 있다. 이 윤활유 냉각기(41)에 의해, 작동유 추출 라인(40)을 흐르는 오일은 저압유 라인(17)을 흐르는 작동유보다 저온으로 냉각되어, 윤활유로서 미끄럼 이동 부위에 공급된다. 여기서, 미끄럼 이동 부위라 함은, 로터에 연결되는 주축(5)이나 발전기(20)에 연결되는 회전 샤프트 등의 회전 부재와, 상기 회전 부재를 미끄럼 이동 지지하는 베어링 사이의 부위이다.
이와 같이, 저압유 라인(17) 등의 오일 라인(18)으로부터 뽑아낸 작동유의 일부를 윤활유 냉각기(41)에 의해 냉각하고, 윤활유로서 사용함으로써, 윤활유 저류 탱크 등의 윤활유 공급 기구를 새롭게 설치할 필요가 없어져, 장치의 간소화가 도모된다. 또한, 미끄럼 이동 부위에 공급되는 윤활유는, 유압 트랜스미션(10)의 작동유보다 고점도의 오일이 필요해지지만, 윤활유 냉각기(41)에서 냉각하여 점도를 높이고 있으므로, 윤활유로서의 기능을 충분히 달성할 수 있다.
또한, 도 1에 있어서, 타워(2) 내부 및 너셀(4) 내부 중 적어도 한쪽은, 외기에 대해 밀폐 상태인 것이 바람직하다. 이와 같이, 타워(2) 내부 및 너셀(4) 내부 중 적어도 한쪽이 외기에 대해 밀폐 상태로 되도록 구성함으로써, 외기에 포함되는 부식성 물질, 특히 해상 풍력 발전 장치에 있어서는 염에 의한 내부 기기의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 너셀(4)의 외벽에, 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)를 설치해도 된다. 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)는 개폐 가능하게 구성되어도 되고, 이들이 개방되어 있을 때, 너셀(4) 내를 공기(외기)가 통과하여 환기가 행해진다. 이에 의해, 너셀(4) 내부에 수납되는 열 발생원에 의해 승온된 너셀 내 공기를 공냉할 수 있다. 또한, 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)에는, 외기에 혼재하는 부식성 물질을 차폐하는 필터(44a, 45a)가 각각 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 1에는, 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)를 너셀(4)에 설치한 구성을 도시하였지만, 타워(2)측에 설치해도 된다. 이와 같이, 타워(2)의 내부 또는 너셀(4)의 내부를 공냉하는 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)를 설치함으로써, 발전기(20)나 유압 트랜스미션(10) 등의 열 발생원에 의한 타워(2) 내부 또는 너셀(4) 내부의 온도 상승을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 구성을 갖는 경우, 도 3에 도시하는 바와 같이, 너셀(4) 내부에 적어도 하나의 팬(48)을 설치하고, 또한 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)에 개폐 가능한 셔터(46, 47)를 설치해도 된다. 여기서, 도 3은 너셀 내의 공냉 기구를 도시하는 도면으로, (a)는 순환 모드를 도시하는 도면이고, (b)는 환기 모드를 도시하는 도면이다. 이 냉각 기구에 있어서, 컨트롤러(60)에 의해 셔터(46, 47)의 개폐를 제어한다. 컨트롤러(60)는, 온도 센서 T3에서 검출한 너셀(4) 내의 온도가 입력되고, 이 온도가 소정 온도보다 높은 경우에는, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 셔터(46, 47)를 개방하여 너셀(4) 내의 공기를 환기하는 환기 모드로 하고, 너셀(4) 내 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 셔터(46, 47)를 폐쇄하여 너셀(4) 내의 공기를 내부 순환시키는 순환 모드로 한다.
이와 같이, 타워(2) 내부 또는 너셀(4) 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우에는, 셔터(46, 47)를 개방하여 환기 모드로 하고, 팬(48)에 의해 타워(2) 내부 또는 너셀(4) 내부의 공기를, 공기 흡입구(44) 및 공기 배출구(45)를 통해 교환함으로써 타워(2) 내부 또는 너셀(4) 내부 온도를 저하시킬 수 있다. 한편, 타워(2) 내부 또는 너셀(4) 내부 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 셔터(46, 47)를 폐쇄하여 순환 모드로 하고, 팬(48)에 의해 타워(2) 내부 또는 너셀(4) 내부의 공기를 순환시킴으로써 국소적인 고온 부위(발전기 주위 등)를 해소할 수 있다. 또한, 환기 모드와 순환 모드로 이루어지는 2가지의 용도로 팬(48)을 사용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 오일 라인(18)에, 작동유 및 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유체가 오일 쿨러(36)를 바이패스하도록 바이패스 라인(19)을 설치하고, 유량 조정 밸브(51)에 의해, 이 바이패스 라인(19)으로의 상기 유체의 유입량을 조정하도록 하였으므로, 오일 쿨러(36)에서 작동유와 냉각 매체 사이에서 교환되는 열량을 조정할 수 있다. 이에 의해, 오일 쿨러(36)에서 냉각되는 작동유의 온도를 자유롭게 조정 가능해져, 주위 환경의 온도나 발전기의 발열량 등이 변화된 경우에 있어서도, 작동유를 적절한 온도로 유지하는 것이 가능해지는 동시에, 바이패스량을 미리 제한함으로써 과냉각 방지도 가능해진다.
또한, 상술한 제1 실시 형태에서는, 바이패스 라인(19)이 오일 라인(18)에 설치되어 있는 예에 대해 설명하였지만, 바이패스 라인을 냉각 매체 라인(30)측에 설치해도 된다.
이 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 냉각 매체 라인(30)에는, 분기점 C에서 냉각 매체 라인(30)으로부터 분기되어, 합류점 D에서 상기 냉각 매체 라인(30)에 합류하는 바이패스 라인(31)이 접속되어 있다. 이 바이패스 라인(31)에는, 분기점 C에서 분기된 냉각 매체가 흐르고, 이 냉각 매체는 합류점 D에서 다시, 냉각 매체 라인(30)에 합류하도록 되어 있다.
또한, 바이패스 라인(31)의 분기점 C와 합류점 D 사이에 위치하는 냉각 매체 라인(30a)에는, 오일 쿨러(36)에 유입되는 작동유의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(56)가 설치되어 있다.
유량 조정 밸브(56)는, 컨트롤러(55)에 의해 개방도 제어해도 된다. 이 경우, 냉각 매체 라인(30)의 소정 위치에 있어서의 작동유 온도를 온도 센서 T1 또는 T2에서 검출하고, 이 검출된 온도가 미리 설정된 설정 온도로 되도록 컨트롤러(55)에 의해 유량 조정 밸브(56)의 개방도를 조절하여, 오일 쿨러(36)로 유입되는 냉각 매체 유량을 조정한다.
또한, 유량 조정 밸브(56)는 완전히 폐쇄로 할 수도 있고, 이 경우, 오일 쿨러(36)에 유입되는 냉각 매체의 유량이 0으로 되므로, 오일 쿨러(36)에서의 냉각이 행해지지 않는 상태가 된다.
이와 같이, 유량 조정 밸브(56)에 의해, 오일 쿨러(36)를 흐르는 냉각 매체 유량을 조정함으로써, 작동유를 적절한 온도로 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 오일 쿨러(36)를 흐르는 유량에 제한을 마련해 두면 일정 이상의 냉각이 불가능해져, 과냉각을 물리적으로 방지하는 것도 가능해진다.
상술한 제1 실시 형태에 더하여, 풍력 발전 장치(1)는, 이하의 구성을 구비하고 있어도 된다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 풍력 발전 장치(1)는, 변압기실(72)을 냉각하는 변압기실 냉각기(72)를 구비한다. 변압기실(72)은, 발전기(20)에서 발전된 전력을 변압하는 변압기(73)를 수납하는 공간이다. 변압기실(72) 내는, 변압기(73)의 방열에 의해 승온된다. 따라서, 변압기실(72)에 변압기실 냉각기(72)를 설치하고 있다. 이 변압기실 냉각기(72)는, 제2 냉각 매체 라인(70)을 흐르는 냉각 매체와, 변압기실(72) 내의 공기를 열교환하는 구성으로 되어 있다. 제2 냉각 매체 라인(71)에는, 상기 변압기실 냉각기(72)와, 열교환기(71)가 접속되어 있다. 이 열교환기(71)는, 펌프(77)에 의해 퍼올린 해수를 공급하는 해수 공급 라인(78)이 접속되어 있고, 해수와 냉각 매체를 열교환함으로써 냉각 매체를 냉각하는 구성으로 되어 있다. 또한, 제2 냉각 매체 라인(70)에는, 타워(2) 내의 공기를 냉각하는 타워 냉각기(75)가 접속되어 있어도 된다.
또한, 다른 구성으로서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 타워(2) 내에 공기를 공급하는 팬(82)과, 타워(2) 내로부터 공기를 배출하는 공기 배출구(83)를 설치하여, 타워(2) 내의 공기를 환기 가능하게 구성하는 동시에, 타워(2) 내의 공기와 변압기실(72) 내의 공기를 열교환하는 열교환기(81)를 설치해도 된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 구성과 같이, 변압기실(72) 내를 냉각하는 구성을 구비함으로써, 풍력 발전 장치(1)의 주요한 열 발생원을 냉각할 수 있어, 풍력 발전 장치(1)의 원활한 운전이 가능해진다. 또한, 주로 유압 트랜스미션을 냉각하는 냉각 매체 라인(18)과, 주로 변압기실(72) 내를 냉각하는 제2 냉각 매체 라인(70) 또는 열교환기(81)를, 각각 독립적으로 설치함으로써, 각각에 최적의 냉각 수단을 선택하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 이들을 독립적으로 설치하여, 냉각 매체의 배관을 각각에서 최적의 길이로 함으로써, 배관의 간소화를 도모하는 것이 가능해진다.
(제2 실시 형태)
다음에, 제2 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 풍력 발전 장치는, 변압기실(72) 내의 냉각 기구를 제외하면, 이미 설명한 제1 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)와 마찬가지의 구성이다. 따라서, 여기서는, 제1 실시 형태와 공통되는 부재에는 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략하고, 제1 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 풍력 발전 장치(1)는, 변압기실(72)을 냉각하는 변압기실 냉각기(91)를 구비한다. 이 변압기실 냉각기(91)는, 오일 쿨러(36)에 냉각 매체를 공급하는 냉각 매체 라인(30)에 접속되어 있다. 도 7에서는, 분위기 유체와 냉각 매체를 열교환하는 열교환기(35) 내에서, 오일 쿨러(36)측의 냉각 매체 라인(30)과, 변압기실(72)측의 냉각 매체 라인(30')이 접속되어 있다. 또한, 여기서는 냉각 매체 라인(30)과 냉각 매체 라인(30')이 직렬로 접속되어 있는 경우를 나타냈지만, 예를 들어 냉각 매체 저류 탱크를 통해, 이들 2개의 라인이 병렬로 접속되어 있어도 된다.
변압기실 냉각기(91)는, 냉각 매체가 흐르는 냉각관군과, 냉각관군의 주위를 변압기실(72) 내의 공기가 통과하도록 공기류를 형성하는 팬을 갖는다. 이 구성에 의해, 냉각관군에 의해 냉각된 공기류가 변압기실(72) 내를 순환하여, 변압기(73)로부터의 방열에 의해 승온한 변압기실(72) 내를 냉각할 수 있다. 또한, 도 7에서는, 변압기실(72)이 타워(2) 내에 설치되어 있는 경우에 대해 도시하였지만, 변압기실(72)은 타워(2)의 외주에 설치되어 있어도 된다.
또한, 변형예로서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 냉각 매체 라인(30, 30')에 접속되는 너셀측 열교환기(35) 및 타워측 열교환기(95) 중 적어도 한쪽을 구비하는 구성으로 해도 된다. 너셀측 열교환기(35)는, 상술한 바와 같이, 너셀(4)의 주위에 배치되고, 외기에 의해 냉각 매체를 냉각한다. 한편, 타워측 열교환기(95)는, 타워(2)의 저부에 배치되어, 해수에 의해 냉각 매체를 냉각한다. 이 타워측 열교환기(95)는, 펌프(96)에 의해 퍼올린 해수를 공급하는 해수 공급 라인(97)이 접속되어 있고, 해수와 냉각 매체를 열교환함으로써 냉각 매체를 냉각하는 구성으로 되어 있다. 또한, 냉각 매체 라인(30')에는, 타워(2) 내의 공기를 냉각하는 타워 냉각기(99)가 접속되어 있어도 된다.
이와 같이, 오일 쿨러(36)에서 사용되는 냉각 매체를 사용하여, 타워(2) 내 또는 타워(2) 외주에 설치되는 변압기실(72)의 냉각도 행하도록 하였으므로, 풍력 발전 장치(1)가 갖는 복수의 열 발생원의 냉각을 통합적으로 행할 수 있어, 냉각의 효율화가 도모된다. 또한 이때, 냉각 매체로서 부동액을 첨가한 물을 사용하는 것이 바람직하고, 이에 의해 외기온이 어는점 이하로 되어도, 냉각 매체의 동결에 의한 냉각 시스템의 고장을 방지할 수 있다. 이 경우, 열교환기(35 또는 95)는 공통으로 하고, 냉매 라인(30 또는 30')은 각 열 발생원에 대해 직렬 배관으로 한 구성예를 나타내고 있지만, 각 열 발생원의 필요 온도, 유량에 따라서는 병렬 배관으로 하는 쪽이 바람직한 경우도 있다.
이상, 본 실시 형태의 일례에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변형을 행해도 좋은 것은 물론이다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 본 발명을 풍력 발전 장치에 적용한 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 조류 발전 장치에 적용해도 된다. 여기서 말하는 「조류 발전 장치」는, 바다, 하천 또는 호수 등에 설치되어, 조류의 에너지를 이용하여 발전을 행하는 장치이며, 로터(2)가 바람이 아닌 조류를 받아 회전하는 점을 제외하면 상술한 풍력 발전 장치(1)와 기본적인 구성은 공통된다. 풍력 발전 장치(1)와 공통되는 구성 요소에 대해 동일한 부호를 사용하여 설명하면, 조류 발전 장치는, 조류를 받아 회전하는 로터(2)와, 로터(2)의 회전을 증속하는 유압 트랜스미션(10)과, 전력을 발생시키는 발전기(20)와, 적어도 유압 트랜스미션(10)의 유압 펌프(12)를 수납하는 너셀(4)과, 너셀(4)을 지지하는 타워(2)를 구비한다. 또한, 조류 발전 장치는, 유압 트랜스미션(10)의 유압 펌프 및 유압 모터 사이에서 상기 작동유를 순환시키는 오일 라인(18)과, 오일 라인(18)에 접속되고, 작동유를 냉각하는 오일 쿨러(36)와, 오일 쿨러(36)에 냉각 매체를 공급하는 냉각 매체 라인(30)과, 오일 라인(18) 또는 냉각 매체 라인(30)에 설치된 바이패스 라인을 구비한다. 그리고 유량 조정 밸브에 의해, 오일 쿨러(36)에 유입되는 작동유 또는 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유량을 적절하게 조정한다. 이에 의해, 조류 발전 장치에 있어서도, 유압 트랜스미션(10)의 작동유의 온도를 적절하게 유지하는 것이 가능해진다.
1 : 풍력 발전 장치
2 : 타워
4 : 너셀
5 : 주축
6 : 로터
6A : 블레이드
6B : 허브
10 : 유압 트랜스미션
12 : 유압 펌프
14 : 유압 모터
16 : 고압유 라인
17, 17a : 저압유 라인
18 : 오일 라인
19 : 바이패스 라인
20 : 발전기
30 : 냉각 매체 라인
31 : 바이패스 라인
35 : 열교환기
36 : 오일 쿨러
37 : 발전기 쿨러
38 : 너셀 냉각기
50, 55 : 컨트롤러
51, 56 : 유량 조정 밸브

Claims (16)

  1. 재생 에너지로부터 전력을 생성하는 재생 에너지형 발전 장치이며,
    재생 에너지에 의해 구동되는 회전 샤프트와,
    상기 회전 샤프트에 의해 구동되는 유압 펌프와,
    상기 유압 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되는 유압 모터와,
    상기 모터에 연결된 발전기와,
    상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터에 접속되고, 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터의 사이에서 상기 작동유를 순환시키는 오일 라인과,
    상기 오일 라인에 접속되고, 상기 작동유를 냉각 매체와 열교환시킴으로써 냉각하는 오일 쿨러와,
    상기 오일 쿨러에 상기 냉각 매체를 공급하는 냉각 매체 라인과,
    상기 오일 라인 및 상기 냉각 매체 라인 중 적어도 한쪽의 라인으로부터 분기되어 상기 라인에 합류하여, 상기 오일 쿨러를 바이패스하는 바이패스 라인과,
    상기 바이패스 라인의 분기점과 합류점 사이에 위치하는 상기 적어도 한쪽의 라인에 설치되어, 상기 오일 쿨러로 유입되는 상기 작동유 및 상기 냉각 매체 중 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각 매체 라인에 설치되어, 상기 재생 에너지형 발전 장치의 주위에 존재하는 분위기 유체에 의해 상기 냉각 매체를 냉각하는 열교환기를 더 구비하고,
    상기 열교환기에 있어서의 상기 냉각 매체와 상기 분위기 유체의 열교환량은, 상기 냉각 매체의 유량 및 상기 분위기 유체의 유량 중 적어도 한쪽에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 냉각 매체 라인에 접속되고, 상기 발전기를 냉각하는 발전기 쿨러를 더 구비하고,
    상기 냉각 매체는, 상기 오일 쿨러 및 상기 발전기 쿨러의 냉각에 사용되는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 오일 라인으로부터 상기 작동유의 일부를 뽑아내어, 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터 중 적어도 한쪽의 미끄럼 이동 부위에 윤활유로서 공급하는 작동유 추출 라인과,
    상기 작동유 추출 라인 상에 설치되어, 상기 작동유를 냉각하는 윤활유 냉각 수단을 더 구비하고,
    상기 윤활유 냉각 수단에 의해, 상기 미끄럼 이동 부위에 공급되는 윤활유가 상기 유압 펌프 입구의 작동유보다 저온으로 유지되는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 오일 라인의 소정 위치에 있어서의 작동유 온도가 설정 온도로 되도록, 상기 유량 조정 밸브의 개방도를 조절하여, 상기 오일 쿨러로 유입되는 작동유 유량 및 냉각 매체 유량 중 적어도 한쪽을 조정하는 컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  6. 제1항에 있어서, 적어도 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터를 수용하는 타워 또는 너셀의 내부에 설치되어, 상기 타워 또는 너셀 내부의 공기를 냉각하는 타워/너셀 냉각기를 더 구비하고,
    상기 타워/너셀 냉각기에, 상기 냉각 매체를 공급하도록 한 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 냉각 매체 라인에는, 상기 발전기를 냉각하는 발전기 쿨러 및 적어도 상기 유압 펌프 및 상기 유압 모터를 수용하는 타워 또는 너셀을 냉각하는 타워/너셀 냉각기 중 적어도 한쪽이, 직렬 또는 병렬로 접속되고,
    상기 냉각 매체는 부동액이 첨가된 물이며, 상기 냉각 매체에 의해, 상기 오일 쿨러에 더하여, 상기 발전기 쿨러 및 상기 타워/너셀 냉각기 중 적어도 한쪽을 냉각하는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 냉각 매체가 공기이며, 상기 냉각 매체 라인에 송풍 수단이 설치되고,
    상기 냉각 매체가 상기 송풍 수단에 의해 상기 오일 쿨러로 유도되는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 재생 에너지형 발전 장치가, 타워와, 상기 타워에 의해 지지되고, 적어도 상기 유압 펌프를 수용하는 너셀을 갖는 풍력 발전 장치이며,
    상기 타워 내 또는 상기 타워의 외주에 설치되고 변압기가 배치되는 변압기실과,
    상기 냉각 매체 라인에 직렬 또는 병렬로 접속되고, 상기 열교환기에 의해 냉각된 냉각 매체가 상기 냉각 매체 라인을 통해 상기 변압기실로 공급되고, 상기 냉각 매체의 냉열에 의해 상기 변압기실 내의 공기를 냉각하는 변압기 냉각기를 구비하고,
    상기 냉각 매체는 부동액이 첨가된 물인 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 재생 에너지형 발전 장치가, 타워와, 상기 타워에 의해 지지되고, 적어도 상기 유압 펌프를 수용하는 너셀을 갖는 풍력 발전 장치이며,
    상기 분위기 유체가 공기인 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 열교환기가 상기 타워 상부 또는 상기 너셀에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  12. 제2항에 있어서, 상기 재생 에너지형 발전 장치가, 타워와, 상기 타워에 의해 지지되고, 적어도 상기 유압 펌프를 수용하는 너셀을 갖고, 해양 상에 기립 설치되는 해상 풍력 발전 장치이며,
    상기 분위기 유체가 해수인 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 열교환기와, 변압기가 배치되는 변압기실이 상기 타워 하부에 설치되고,
    상기 냉각 매체 라인이 상기 타워 하부까지 연장 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 타워 내부 및 상기 너셀 내부 중 적어도 한쪽은, 외기에 대해 밀폐 상태인 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부 공기를 공냉으로도 냉각하는 공기 흡입구 및 공기 배출구를 갖고,
    상기 공기 흡입구 및 상기 공기 배출구에는, 외기에 혼재하는 부식성 물질을 차폐하는 필터가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부에는, 적어도 하나의 팬이 설치되고,
    상기 공기 흡입구 및 상기 공기 배출구에는, 개폐 가능한 셔터가 각각 설치되어 있고,
    상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 셔터를 개방하여 상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부의 공기를 환기시키는 환기 모드로 하고,
    상기 타워 내부 또는 상기 너셀 내부 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 셔터를 폐쇄하여 상기 너셀 내부의 공기를 상기 너셀 내부에서 순환시키는 순환 모드로 하는 것을 특징으로 하는, 재생 에너지형 발전 장치.
KR1020127017060A 2011-08-10 2011-08-10 재생 에너지형 발전 장치 KR20130050274A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/068284 WO2013021488A1 (ja) 2011-08-10 2011-08-10 再生エネルギー型発電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130050274A true KR20130050274A (ko) 2013-05-15

Family

ID=46063024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127017060A KR20130050274A (ko) 2011-08-10 2011-08-10 재생 에너지형 발전 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8601804B2 (ko)
EP (1) EP2570660B1 (ko)
JP (1) JP4950367B1 (ko)
KR (1) KR20130050274A (ko)
CN (1) CN102859188A (ko)
AU (1) AU2011338137A1 (ko)
WO (1) WO2013021488A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101502883B1 (ko) * 2013-10-23 2015-03-17 대우조선해양 주식회사 풍력발전기의 나셀 냉각장치 및 그 제어방법
KR101638867B1 (ko) * 2015-06-12 2016-07-12 두산중공업 주식회사 나셀 어셈블리 내부 발열부품에 대한 통합 냉각시스템이 마련된 풍력 발전장치.
KR20220108237A (ko) * 2021-01-25 2022-08-03 이용인 풍력을 이용한 전기-유압 연계 열병합 발전시스템

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5455508B2 (ja) * 2009-08-28 2014-03-26 三菱重工業株式会社 風力発電用風車
US8541897B2 (en) * 2009-09-01 2013-09-24 University Of Southern California Generation of electric energy using cable-supported windmills
DE102010051675A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-24 Repower Systems Ag Windenergieanlage und Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage mit Temperaturüberwachung des Transformators
US20130028729A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 Jones Jack A Power generation systems and methods
JP5449523B2 (ja) * 2011-08-10 2014-03-19 三菱重工業株式会社 風力発電装置
WO2013030886A2 (en) * 2011-08-30 2013-03-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Oil supply in renewable energy turbine generator
CN103291558B (zh) * 2012-03-01 2016-12-14 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机冷却系统、方法和风力发电机组
DE102012206296A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Anlage zur Speicherung und Abgabe thermischer Energie und Verfahren zu deren Betrieb
JP6200637B2 (ja) * 2012-08-28 2017-09-20 株式会社日立産機システム 油入変圧器
US9528498B2 (en) * 2012-09-13 2016-12-27 Jaime Miguel Bardia On or off grid vertical axis wind turbine and self contained rapid deployment autonoous battlefield robot recharging and forward operating base horizontal axis wind turbine
CN102997497A (zh) * 2012-12-21 2013-03-27 大连海洋大学 风力制冷制热装置
WO2015092912A1 (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 株式会社日立製作所 発電装置
EP2990644A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Windkraftanlage
CN104696496B (zh) * 2015-03-13 2017-09-19 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 一种风力发电机组增速齿轮箱冷却润滑系统及其低温启动方法
CN104806743B (zh) * 2015-03-27 2019-04-26 龙源内蒙古风力发电有限公司 风力发电机及其齿轮箱润滑冷却系统的控制方法
DE102015212321A1 (de) * 2015-07-01 2017-01-05 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage und Kühlvorrichtung für eine Windenergieanlage
ES1149337Y (es) * 2015-12-23 2016-04-12 Zheng Ye Dispositivo de refrigeracion para componentes de aerogeneradores
DE102015122855A1 (de) * 2015-12-28 2017-06-29 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage und Kühlvorrichtung für eine Windenergieanlage
CN105781885A (zh) * 2016-05-25 2016-07-20 申根顺 一种室内风力发电系统
US20170370349A1 (en) * 2016-06-27 2017-12-28 General Electric Company System and Method for Adjusting Environmental Operating Conditions Associated with Heat Generating Components of a Wind Turbine
CN105927484A (zh) * 2016-07-07 2016-09-07 远景能源（江苏）有限公司 封闭式海上型风力发电机组机舱环境系统及控制方法
JP6097876B1 (ja) * 2016-12-05 2017-03-15 株式会社Ｓｋｉｐ 風力発電機
DK201770174A1 (en) * 2017-03-10 2018-01-15 Vestas Wind Sys As Wind turbine component thermal monitoring
CN107044391B (zh) * 2017-06-15 2023-08-04 国电联合动力技术有限公司 一种风电机组冷却系统
EP3591222B1 (en) 2018-07-03 2023-09-06 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S A wind turbine and a method for operating a wind turbine
WO2020103987A1 (en) 2018-11-20 2020-05-28 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine cooling system
CN111864994B (zh) * 2019-04-30 2023-01-24 新疆金风科技股份有限公司 换热系统及电机
TW202113228A (zh) * 2019-08-09 2021-04-01 丹麥商尼森冷卻解決方案公司 風力渦輪機冷卻系統
CN112648147B (zh) * 2020-12-24 2022-03-11 常州大连理工大学智能装备研究院 一种风力发电用的稳固防腐型安装固定装置及方法
WO2023160769A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-31 Hydraspecma A/S An oil cooler, a wind turbine comprising an oil cooler and a method for cooling oil
CN116292108B (zh) * 2023-03-17 2024-03-22 浙江大学 一种液压风力发电机系统及控制方法

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE23179E (en) 1949-12-06 Increasing
US2539862A (en) 1946-02-21 1951-01-30 Wallace E Rushing Air-driven turbine power plant
DE2138376C3 (de) 1971-07-31 1978-05-24 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Kühlsystem für in Schränken untergebrachte elektronische Geräte
NL186649C (nl) * 1981-03-21 1991-01-16 Berg A P Ingbureau Stelsel voor het in elektrische energie omzetten van veranderlijke mechanische energie.
JPS5847181A (ja) * 1981-09-14 1983-03-18 Daikin Ind Ltd 風水力式ポンプ駆動装置
IT1139233B (it) 1981-10-16 1986-09-24 Rockwell Rimoldi S A P Macchina per cucire atta ad eseguire due o puu linee di cucitura provvista di mezzi per interrompere almeno una di dette linee di cucitura
JPS61212674A (ja) 1985-03-19 1986-09-20 Matsushita Seiko Co Ltd 風車の動力伝達装置
JPS6220678A (ja) 1985-07-19 1987-01-29 Matsushita Seiko Co Ltd 風力暖房装置
US5183101A (en) * 1991-05-21 1993-02-02 Bio-Rad Laboratories, Inc. Circulating chiller for electrified solutions
US20020117291A1 (en) 2000-05-25 2002-08-29 Kioan Cheon Computer having cooling apparatus and heat exchanging device of the cooling apparatus
US6926070B2 (en) 2002-03-22 2005-08-09 Intel Corporation System and method for providing cooling systems with heat exchangers
CN100526639C (zh) 2002-05-27 2009-08-12 威斯塔斯风力系统公开有限公司 操纵和安装风轮机叶片的方法和设备
JP2003343417A (ja) 2002-05-27 2003-12-03 Fuji Heavy Ind Ltd 風 車
JP4210540B2 (ja) 2003-03-27 2009-01-21 株式会社荏原製作所 ブレードのメンテナンスが容易な風車及び風力発電装置
US20050174735A1 (en) 2003-08-26 2005-08-11 Nagui Mankaruse High performance cooling systems
DE202004016460U1 (de) 2004-10-25 2004-12-23 Geo. Gleistein & Sohn Gmbh Vorrichtung zum Austauschen eines Rotorblatts einer Windkraftanlage
JP2006152862A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 風力発電装置におけるブレードの取り付け方法及び取り外し方法
JP4928749B2 (ja) 2005-06-30 2012-05-09 株式会社東芝 冷却装置
US7183664B2 (en) 2005-07-27 2007-02-27 Mcclintic Frank Methods and apparatus for advanced wind turbine design
EP1945946A1 (en) 2005-10-31 2008-07-23 Chapdrive As A turbine driven electric power production system and a method for control thereof
US7485979B1 (en) 2005-11-17 2009-02-03 Staalesen Haakon A Method and system for controlling power generator having hydraulic motor drive
US7168251B1 (en) * 2005-12-14 2007-01-30 General Electric Company Wind energy turbine
US7569943B2 (en) 2006-11-21 2009-08-04 Parker-Hannifin Corporation Variable speed wind turbine drive and control system
DK1925583T4 (da) 2006-11-23 2013-07-15 Siemens Ag Fremgangsmåde til håndtering af vindmølleblade og anordning til montering af vindmølleblade, især montering af blade på en vindmølle
EP1925582B1 (en) 2006-11-23 2010-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and a device for mounting of wind turbine blades
US7656055B2 (en) 2007-04-12 2010-02-02 Rosalia Torres Hydro-wind power generating turbine system and retrofitting method
JP4796009B2 (ja) 2007-05-18 2011-10-19 三菱重工業株式会社 風力発電装置
US20080307817A1 (en) 2007-06-18 2008-12-18 General Electric Company System for integrated thermal management and method for the same
JP4885073B2 (ja) 2007-06-20 2012-02-29 三菱重工業株式会社 風車回転翼の吊下げ装置、風車回転翼の取付け方法、および風力発電装置の建設方法
KR100832053B1 (ko) 2007-08-21 2008-05-27 김동용 유체 토크 컨버터를 이용한 풍력 발전 시스템
JP4898621B2 (ja) 2007-10-05 2012-03-21 三菱重工業株式会社 風力発電装置
NO327277B1 (no) 2007-10-30 2009-06-02 Chapdrive As Vindturbin med hydraulisk svivel
JP2009118666A (ja) 2007-11-07 2009-05-28 Toyota Motor Corp 車両用流体供給装置
NO327276B1 (no) 2007-11-08 2009-06-02 Chapdrive As Vindturbin med elektrisk svivel
NO327275B1 (no) 2007-11-13 2009-06-02 Chapdrive As Vindturbin med roterende hydrostatisk transmisjonssystem
JP2009138555A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
CA2708376A1 (en) 2007-12-14 2009-06-25 David Mcconnell Wind to electric energy conversion with hydraulic storage
JP4981702B2 (ja) 2008-02-04 2012-07-25 三菱重工業株式会社 風力発電装置
NL1035301C1 (nl) 2008-04-16 2008-06-04 Dhlc Lift- en daalmethode middels een demontabele hijsinrichting.
JP5123780B2 (ja) 2008-07-28 2013-01-23 三菱重工業株式会社 風力発電装置
DE102008040864A1 (de) 2008-07-30 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Halbleiterlasers und Halbleiterlasermodul
US20100032959A1 (en) 2008-08-08 2010-02-11 General Electric Company Wind turbine system
US8047774B2 (en) 2008-09-11 2011-11-01 General Electric Company System for heating and cooling wind turbine components
US20100139062A1 (en) 2009-02-25 2010-06-10 General Electric Company Lowering and raising a single wind turbine rotor blade from six-o'clock position
US20100254813A1 (en) 2009-04-02 2010-10-07 Frontier Pro Services Winch servicing of wind turbines
US20110142596A1 (en) * 2010-06-29 2011-06-16 Jacob Johannes Nies Method for monitoring a component in a hydraulic circuit, monitoring device and fluid turbine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101502883B1 (ko) * 2013-10-23 2015-03-17 대우조선해양 주식회사 풍력발전기의 나셀 냉각장치 및 그 제어방법
KR101638867B1 (ko) * 2015-06-12 2016-07-12 두산중공업 주식회사 나셀 어셈블리 내부 발열부품에 대한 통합 냉각시스템이 마련된 풍력 발전장치.
KR20220108237A (ko) * 2021-01-25 2022-08-03 이용인 풍력을 이용한 전기-유압 연계 열병합 발전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP2570660A1 (en) 2013-03-20
WO2013021488A1 (ja) 2013-02-14
AU2011338137A1 (en) 2013-02-28
JPWO2013021488A1 (ja) 2015-03-05
CN102859188A (zh) 2013-01-02
US20120124984A1 (en) 2012-05-24
US8601804B2 (en) 2013-12-10
EP2570660A4 (en) 2013-05-29
EP2570660B1 (en) 2014-01-08
JP4950367B1 (ja) 2012-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130050274A (ko) 재생 에너지형 발전 장치
JP5449523B2 (ja) 風力発電装置
JP5072994B2 (ja) 風力発電装置
EP2527650B1 (en) System to cool the nacelle and the heat generating components of an offshore wind turbine
US8684682B2 (en) Power generating apparatus of renewable energy type
WO2011021270A1 (ja) 風力発電装置
EP2743502B1 (en) Renewable energy type electric power generation device
CN104696496A (zh) 一种风力发电机组增速齿轮箱冷却润滑系统及其低温启动方法
BRPI0717365A2 (pt) Sistema de aquecimento, turbina eólica ou parque eólico industrial, método para utilizar o excedente térmico de um ou mais componentes de turbina eólica, e uso de um método.
US8747060B2 (en) Cooling and climate control system and method for a wind turbine
JP4848398B2 (ja) 風力発電装置
JP4995357B1 (ja) 再生エネルギー型発電装置
EP2578879A1 (en) Cooling arrangement for a wind turbine
JP5297568B1 (ja) 再生エネルギー型発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application