KR20180052681A - 풍력 발전기 유닛용 타워 저부 냉각 디바이스, 및 제어 방법 - Google Patents

풍력 발전기 유닛용 타워 저부 냉각 디바이스, 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

풍력 발전기 유닛용 타워 저부 냉각 디바이스, 및 제어 방법이 개시된다. 타워 저부 냉각 디바이스는 타워 프레임(1) 및 라디에이터(2)를 포함한다. 주 공기 도관이 타워 프레임(1) 내에 배열되고, 라디에이터(2)가 주 공기 도관 내에 배치된다. 제1 팬(6)이 주 공기 도관 내에 배치된다. 주 공기 도관 내의 공기는 제1 팬(6)에 의해 유동하도록 추진되어 라디에이터(2)를 냉각한다. 주 공기 도관 및 타워 프레임(1)의 외부 환경은 개방 사이클을 형성한다. 타워 저부 냉각 디바이스에서, 라디에이터는 타워 프레임 내에 배치되고, 이에 따라 방열 시스템의 완전성이 향상될 수 있고; 해상 유닛에 있어서, 기초 외부의 플랫폼의 건설 비용이 감소될 수 있고, 해상 호이스팅을 위해 요구되는 시간이 단축될 수 있다. 게다가, 타워 프레임 상의 물 입구 파이프, 물 출구 파이프 및 케이블이 관통하게 하도록 형성될 필요가 있는 구멍의 수 및 이후의 밀봉 문제점이 감소될 수 있다.

Description

풍력 발전기 유닛용 타워 저부 냉각 디바이스, 및 제어 방법
본 출원은 그 전체 개시내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2016년 8월 5일 중국 특허청에 출원된 발명의 명칭이 "윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스, 및 그 제어 방법(TOWER BOTTOM COOLING DEVICE FOR WIND TURBINE AND CONTROL METHOD THEREOF)"인 중국 특허 출원 제201610641196.1호의 우선권의 이익을 청구한다.
분야
본 출원은 풍력 발전 기술의 분야에 관한 것으로서, 특히 윈드 터빈의 타워의 저부용 냉각 디바이스 및 냉각 디바이스의 제어 방법에 관한 것이다.
육상 풍력 자원의 개척이 점점 더 포화됨에 따라, 풍력 발전의 개발은 점점 해상 영역으로 전이되고 있다. 그러나, 해상 풍력 발전은 높은 비용, 어려운 유지 보수, 열악한 환경 등과 같은 과제에 직면하고 있다.
해상 풍력 발전의 킬로와트당 투자를 감소시키기 위해, 윈드 터빈은 점점 대형 크기를 갖는 경향이 있다. 그러나, 단일-기계 동력을 증가시키는 것은 서브 구성요소의 발열을 증가시키고 능동 방열을 필요로 하는 구성요소의 수를 증가시킬 것이다.
현재, 고출력 윈드 터빈 내의 발열 구성요소는 종종 독립적인 방열 시스템을 구비한다. 이 분산형 냉각 방식은 높은 비용 뿐만 아니라, 또한 다수의 문제 지점(trouble spot)을 수반하고, 또한 고습도 해상 환경은 응축을 유발하기 쉬워, 전자 요소 내의 단락을 야기할 수도 있다. 게다가, 해상 윈드 터빈 유지 보수가 어렵고, 해상 유지 보수의 빈도가 너무 높지 않아야 하며, 따라서 시스템은 높은 신뢰성을 갖도록 요구된다.
이러한 문제점의 견지에서, 공개 번호 CN105179180A호를 갖는 발명 특허 출원은 고출력 해상 윈드 터빈의 타워의 저부용 냉각 시스템을 개시하고 있고, 여기서 인버터용 히트 싱크 및 박스 변압기용 히트 싱크가 일체로 설계되고 하나의 히트 싱크 시스템을 공유하고, 히트 싱크 시스템은 타워의 외부에 배치되며, 또한 밀폐 사이클 공기 경로 시스템이 전기 캐비넷을 배치하기 위해 제공되는 타워의 3개의 층의 공간 내에 배열되어, 타워의 하부 부분에서 3개의 층의 공간 내의 온도 및 습도를 제어한다.
그러나, 이 기술적 해결책에서, 히트 싱크는 외부에 배치되는데, 이는 호이스팅(hoisting)에 더 많은 시간을 소요하고 더 많은 공간을 차지하며, 특히 해상 윈드 터빈에 있어서, 이 히트 싱크는 기부 외부 플랫폼의 더 많은 공간을 점유하여, 따라서 기부 외부 플랫폼의 건설 비용을 증가시킨다. 더욱이, 히트 싱크는 외부에 배치되기 때문에, 수냉식 히트 싱크의 물 입구 파이프 및 물 출구 파이프 및 수냉식 팬에 전력을 제공하기 위한 케이블을 배치하기 위해 더 많은 구멍을 타워 내에 절결하는 것이 또한 요구된다. 게다가, 이 기술적 해결책은 단지 타워의 하부 부분의 3개의 층 내의 폐쇄된 공간 내의 온도 및 습도만을 제어할 수 있고, 타워 내의 다른 공간의 온도 및 습도를 조정할 수 없다.
더욱이, 밀폐 사이클 공기 루프가 타워의 저부에서 3개의 층의 공간 내에 제공되지만, 실제로, 작업 및 유지 보수 요원이 작업을 수행하기 위해 공간에 입장해야 한다. 요원이 입장 및 퇴장할 때, 공간 내로 외부 공기(염수 스프레이 및 높은 습도를 가짐)를 불가피하게 도입하게 되고, 게다가 이들의 작업에 있어서 요원의 생존 요구를 만족시키기 위해, 공간은 요원의 작업시에 완전하게 밀봉될 수 없으며(요원이 호흡에 산소를 필요로 하기 때문에), 따라서 3개의 층 내의 밀폐 사이클 공기 경로 시스템의 공기 청결도를 제어하는 것이 어렵다.
따라서, 통상의 기술자에 의해 처리되어야 할 기술적 과제는 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 상기 단점을 극복하는 것이다.
본 출원의 목적은 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스를 제공하는 것이다. 냉각 디바이스는 타워 내부에 배치되는 히트 싱크를 갖는데, 이는 방열 시스템의 완전성을 향상시킬 수 있고, 기부 외부 플랫폼의 건설 비용 및 해상 윈드 터빈을 위한 해상 호이스팅을 위해 요구된 시간을 감소시킬 수 있고, 또한 물 입구 파이프, 물 출구 파이프 및 케이블이 통과하게 하기 위한 타워 내에 절결된 구멍의 수를 감소시킬 수 있고 이에 따라 유발되는 밀봉 문제점을 감소시킬 수 있다.
본 출원의 다른 목적은 상기 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스용 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 성취하기 위해, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스가 본 출원에 따라 제공되며, 타워 및 타워의 저부에 배열된 발열 구성요소를 냉각하도록 구성된 히트 싱크를 포함하고, 주 공기 도관이 타워 내부에 제공되고, 히트 싱크는 주 공기 도관 내부에 배치되고; 제1 팬이 주 공기 도관에 배열되고, 주 공기 도관 내의 공기를 유동하도록 추진하여 히트 싱크를 냉각하도록 구성되고; 주 공기 도관 및 타워의 외부 환경은 개방 사이클을 함께 형성한다.
바람직하게는, 타워는 공기 입구 및 공기 출구를 구비하고, 히트 싱크를 경계로서 취하여, 공기 입구로부터 히트 싱크로의 통로가 공기 입구 섹션을 형성하고, 히트 싱크로부터 공기 출구로의 통로가 공기 출구 섹션을 형성하고, 공기 입구 섹션, 히트 싱크 및 공기 출구 섹션은 주 공기 도관을 구성한다.
바람직하게는, 타워는 타워 도어 및 타워 도어에 대응하는 적층 플랫폼(layering platform)을 구비하고, 공기 입구는 적층 플랫폼 아래의 하부 공간의 측벽에 배열된다.
바람직하게는, 제1 환기 파이프가 히트 싱크와 제1 팬 사이에 제공되고, 제2 환기 파이프가 제1 팬과 공기 출구 사이에 제공된다.
바람직하게는, 타워 도어는 이중층 도어이고, 이중층 도어의 제1 도어는 완전 개방 도어이고, 이중층 도어의 제2 도어는 기밀 도어이고; 완전 개방 도어는 공기 출구를 형성하고, 통로가 완전 개방 도어 및 기밀 도어의 상부 부분 및 측벽에 의해 형성되고 공기 출구와 연통한다.
바람직하게는, 히트 싱크 및 제1 팬은 적층 플랫폼 아래의 하부 공간에 배열된다.
바람직하게는, 제1 팬은 2개 이상의 원심팬을 포함하고, 제1 팬의 공기 출구는 대응 제2 환기 파이프를 거쳐 이중층 도어의 하부 저부면에 각각 연결되어 통로를 형성한다.
바람직하게는, 히트 싱크 및 제1 팬은 적층 플랫폼 위의 상부 공간에 배열되고, 제3 환기 파이프가 공기 입구와 히트 싱크 사이에 제공된다.
바람직하게는, 제1 팬의 공기 출구는 이중층 도어의 상부 부분에 연결되어 통로를 형성한다.
바람직하게는, 주 공기 도관은 바이패스 공기 도관을 구비하고; 제2 팬이 바이패스 공기 도관 내에 제공되고, 공기 도관 스위칭 디바이스가 바이패스 공기 도관의 공기 입구에 제공되고, 바이패스 공기 도관의 공기 출구가 적층 플랫폼 위의 상부 공간으로 개방되어 있다.
바람직하게는, 공기 도관 스위칭 디바이스는 제1 동작 상태, 제2 동작 상태 및 제3 동작 상태를 갖고;
제1 동작 상태에서, 바이패스 공기 도관은 주 공기 도관의 공기 입구 섹션과 연통하고 있고 주 공기 도관의 공기 출구 섹션에 관하여 폐쇄되어 있고;
제2 동작 상태에서, 바이패스 공기 도관은 주 공기 도관의 공기 출구 섹션과 연통하고 있고 주 공기 도관의 공기 입구 섹션에 관하여 폐쇄되어 있고;
제3 동작 상태에서, 바이패스 공기 도관은 주 공기 도관의 공기 입구 섹션 및 공기 출구 섹션의 모두에 관하여 폐쇄되어 있다.
바람직하게는, 염수 스프레이 필터가 바이패스 공기 도관 내에 제공된다.
바람직하게는, 제습기 및/또는 전기 가열 디바이스가 바이패스 공기 도관 내에 또한 제공된다.
바람직하게는, 바이패스 공기 도관은 일방향 밸브, 주 공기 도관의 공기 입구 섹션과 연통하도록 구성된 제1 공기 입구, 및 주 공기 도관의 공기 출구 섹션과 연통하도록 구성된 제2 공기 입구를 구비하고; 공기 도관 스위칭 디바이스는 커버 플레이트 및 회전 샤프트에 의해 커버 플레이트를 회전하게 구동하도록 구성된 모터를 포함하고, 커버 플레이트는 회전 샤프트에 고정되고, 회전 샤프트는 모터에 연결되고;
제1 동작 상태에서, 일방향 밸브는 스위칭 온되고, 모터는 제2 공기 입구를 폐쇄하기 위한 위치로 회전하도록 커버 플레이트를 구동하고;
제2 동작 상태에서, 일방향 밸브는 스위칭 온되고, 모터는 제1 공기 입구를 폐쇄하기 위한 위치로 회전하도록 커버 플레이트를 구동하고;
제3 동작 상태에서, 일방향 밸브는 스위칭 오프된다.
바람직하게는, 바이패스 공기 도관은 주 공기 도관의 공기 입구 섹션과 연통하도록 구성된 제1 공기 입구, 및 주 공기 도관의 공기 출구 섹션과 연통하도록 구성된 제2 공기 입구를 구비하고; 공기 도관 스위칭 디바이스는 제1 공기 입구에 배열된 제1 일방향 밸브 및 제2 공기 입구에 배열된 제2 일방향 밸브를 포함하고;
제1 동작 상태에서, 제1 일방향 밸브는 스위칭 온되고 제2 일방향 밸브는 스위칭 오프되고;
제2 동작 상태에서, 제2 일방향 밸브는 스위칭 온되고 제1 일방향 밸브는 스위칭 오프되고;
제3 동작 상태에서, 제1 일방향 밸브 및 제2 일방향 밸브의 모두는 스위칭 오프된다.
바람직하게는, 주 공기 도관 내의 공기 유동은 재지향되고, 주 공기 도관의 공기 입구 섹션은 공기 출구 섹션으로 전환되고, 주 공기 도관의 공기 출구 섹션은 공기 입구 섹션으로 전환한다.
상기 제2 목적을 성취하기 위해, 상기 다양한 해결책의 각각에서 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스를 제어하기 위한 본 출원에 따른 제어 방법이 제공되며, 이 방법에서 온도 센서가 히트 싱크의 물 입구에 제공되어 있고, 제어 방법은
T(water, in)이 설정 온도값보다 낮을 때 제1 팬을 턴오프하는 단계; 및
T(water, in)이 설정 온도값보다 높을 때 제1 팬을 시동하는 단계를 포함하고;
T(water, in)은 온도 센서에 의해 측정된 온도값이다.
상기 제2 목적을 성취하기 위해, 상기 다양한 해결책의 각각에서 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스를 제어하기 위한 본 출원에 따른 다른 제어 방법이 제공되며, 이 방법에서 온도 센서 및 습도 센서가 바이패스 공기 도관이 개방되어 있는 타워의 저부에 있는 공간에 배열되어 있고, 제어 방법은
T가 설정 온도값보다 높을 때, 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하도록 공기 도관 스위칭 디바이스를 스위칭하고, 차가운 공기를 여과하고, 여과된 차가운 공기를 타워의 내부 환경에 공급하여 타워의 내부 환경을 냉각하는 단계;
RH가 설정 상대 습도값보다 높고 T가 설정 온도값보다 낮을 때, 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 뜨거운 공기를 도입하도록 공기 도관 스위칭 디바이스를 스위칭하고, 뜨거운 공기를 여과하고, 여과된 뜨거운 공기를 타워의 내부 환경에 공급하여 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시키는 단계; 및
RH가 설정 상대 습도값보다 높고 T가 설정 온도값보다 높을 때, 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하도록 공기 도관 스위칭 디바이스를 스위칭하고, 차가운 공기를 여과되고, 여과된 차가운 공기를 타워의 내부 환경에 공급하여, 타워의 내부 환경을 냉각하고 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시키는 단계를 포함하고;
T는 단일 온도 센서에 의해 측정된 값 또는 복수의 온도 센서에 의해 측정된 값들 중의 최대값이고, RH는 단일 습도 센서에 의해 측정된 값 또는 복수의 습도 센서에 의해 측정된 값들 중의 최대값이다.
본 출원에 있어서, 주 공기 도관은 타워 내부에 배열되고, 타워의 저부에 있는 1차 발열 구성요소용 히트 싱크가 주 공기 도관 내에 배치된다. 히트 싱크는 내부에 배치되기 때문에, 조립은 부두에서 행해질 수 있어, 따라서 해상 호이스팅을 위해 요구되는 시간을 감소시킨다. 또한, 히트 싱크는 더 이상 타워 외부 플랫폼 상에 배치되지 않기 때문에, 타워 외부 플랫폼의 크기가 감소된다. 게다가, 히트 싱크는 내부에 배치되기 때문에, 물 입구 파이프, 물 출구 파이프 및 케이블은 타워벽을 통해 통과하도록 요구되지 않고, 이에 의해 타워의 기밀성을 향상시킨다.
바람직한 실시예에서, 이중층 도어의 디자인에 의해, 각각의 공기 입구 및 공기 출구에 의해 요구되는 환기를 위한 단면적이 보장되는 조건에서 타워벽 내에 절결된 구멍의 수 및 면적이 효과적으로 감소될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 공기 도관 스위칭 디바이스, 제2 팬, 염수 스프레이 필터 등으로 구성된 바이패스 공기 도관이 또한 제공되고, 따라서, 작업 조건 요구에 따라, 타워 내의 공기를 냉각하기 위해 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하거나, 또는 타워 내부의 상대 습도를 감소시키기 위해 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 뜨거운 공기를 도입하는 것이 가능하다.
도 1은 본 출원의 실시예에 개시된 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 반부 단면도이다.
도 2는 도 1의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이다(타워는 도면에서 생략되어 있음).
도 3은 다른 각도로부터 본 도 1의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이다(타워는 또한 도면에서 생략되어 있음).
도 4는 본 출원의 실시예에 개시된 바이패스 공기 도관의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 개시된 공기 도관 스위칭 디바이스의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 개시된 다른 종류의 공기 도관 스위칭 디바이스의 개략도이다.
도 7은 일체형 히트 싱크의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 8은 조합형 히트 싱크의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 9는 직렬형 히트 싱크의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 10은 주 공기 도관 내의 바이패스 공기 도관의 위치를 도시하고 있는 개략도이다.
도 11은 도 10의 바이패스 공기 도관의 공기 경로의 개략도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에 개시된 제2 유형의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 반부 단면도이다.
도 13은 도 12의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이다(타워는 도면에서 생략되어 있음).
도 14는 다른 각도로부터 본 도 12의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이다(타워는 또한 도면에서 생략되어 있음).
도 1 내지 도 14의 도면 부호:
1: 타워 2: 히트 싱크
3: 타워 도어 31: 제1 도어
32: 제2 도어 4: 적층 플랫폼
5: 제1 환기 파이프 6: 제1 팬
7: 공기 입구 8: 푸트 플레이트
9: 제2 환기 파이프 10: 공기 출구
11, 11': 공기 도관 스위칭 디바이스 111, 111': 케이싱
112: 스텝핑 모터 113: 회전 샤프트
114: 커버 플레이트 115: 일방향 밸브
116: 제1 공기 입구 117: 제2 공기 입구
12: 염수 스프레이 필터 13: 제2 팬
112': 제1 일방향 밸브 113': 제2 일방향 밸브
14: 제3 환기 파이프
통상의 기술자가 본 출원의 해결책을 더 양호하게 이해하게 하기 위해, 본 출원은 또한 도면 및 실시예를 참조하여 이하에 상세히 설명된다.
본 출원에 따른 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스는 주로 2개의 부분: 주 공기 도관 및 바이패스 공기 도관으로 구성된다. 주 공기 도관 및 외부 공기는, 주로 방열을 위해, 타워의 외부로부터 대량의 여과되지 않은 차가운 공기를 도입하기 위해, 개방 사이클을 함께 형성한다. 차가운 공기는 주 공기 도관 내의 히트 싱크를 통해 유동하고, 이어서 타워 외부로 배출된다. 바이패스 공기 도관이 주 공기 도관으로부터 공기의 일부를 도입하고, 공기를 여과하고, 이어서 여과된 공기를 타워의 내부 환경에 제공하도록 구성된다. 2개의 공기 도관의 구성 및 동작이 이하에 개별적으로 설명된다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 도 1은 본 출원의 실시예에 개시된 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 반부 단면도이고, 도 2는 도 1의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이고, 도 3은 다른 각도로부터 본 도 1의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이다.
도면에 도시되어 있는 바와 같이, 타워의 저부에 있는 주요 발열 구성요소(통상적으로, 예를 들어, 윈드 터빈의 타워의 저부에 있는 박스 변압기, 인버터 등)는 열을 방산하기 위해 수냉식 방열 시스템을 통해 히트 싱크(2)(통상적으로, 예를 들어, 물-공기 열교환기)에 열을 전달한다. 히트 싱크(2)는 타워(1) 내부에, 특히 타워 도어(3)가 위치되어 있는 적층 플랫폼(4) 아래의 하부 공간에 배치되고, 하부 공간은 하위 제1 층이라 명명되고, 하위 제1 층은 타워의 상부층의 다른 공간으로부터 격리되고 밀봉되어 있다. 공기 유동의 방향에서, 히트 싱크(2)는 제1 환기 파이프(5)의 전방에 위치되고, 제1 팬(6)은 제1 환기 파이프(5) 후방에 설치된다.
타워 도어(3)는 이중층 도어로서 실시되고, 제1 도어(31)가 공기 출구(10)를 형성하기 위해 완전 개방 구조를 갖고, 제2 도어(32)가 기밀식 도어로서 실시되고, 2개의 도어 사이의 공간의 상부 부분과 측벽에 의해 형성된 통로가 공기 출구(10)와 연통하고 있다. 제1 팬(6)은 원심팬이고, 2개의 원심팬이 존재하고, 2개의 원심팬의 공기 출구는 이중층 도어의 하부 저부면에 각각 연결되어 통로를 형성한다. 공기 입구(7)가 푸트 플레이트(8)의 아래의 타워의 측벽에 위치된다.
제1 팬(6)의 수는 또한 1개일 수도 있고, 이 경우에, 공기 출구는 이중층 도어의 하부 저부면에 각각 연결된 2개의 경로로 분할되어 통로를 형성하고; 또는 2개 초과의 원심팬이 사용된다는 것이 여기서 주목되어야 한다.
히트 싱크(2)를 경계로서 취하여, 공기 입구(7) 및 하위 제1 층의 공간은 공기 입구 섹션으로서 기능한다. 히트 싱크(2) 후방의 제1 환기 파이프(5), 2개의 원심팬, 2개의 원심팬을 이중층 도어의 하부 저부면에 연결하기 위한 2개의 제2 환기 파이프(9), 이중층 도어 내의 통로 및 공기 출구(10)는 공기 출구 섹션을 형성한다. 공기 입구 섹션, 히트 싱크(2) 및 공기 출구 섹션은 전체 주 공기 도관을 구성한다. 공기 출구 섹션 내의 제1 팬(6)은 주 공기 도관 내의 공기를 유동하게 추진하여, 외부 차가운 공기가 공기 입구(7)로부터 연속적으로 진입하게 하도록 구성되고, 차가운 공기는 공기 입구 섹션을 통해 유동하고, 히트 싱크(2)를 냉각하여 뜨거운 공기로 변환되고, 이어서 공기 출구 섹션을 통해 유동하고, 마지막으로 공기 출구(10)를 통해 유출된다. 전체 주 공기 도관 및 타워 외부의 공기는 사이클을 형성하여, 주 공기 도관 내의 히트 싱크(2)를 계속 냉각한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4는 본 출원의 실시예에 개시된 바이패스 공기 도관의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 도 5는 본 출원의 실시예에 개시된 공기 도관 스위칭 디바이스의 개략도이다.
도면에 도시되어 있는 바와 같이, 바이패스 공기 도관의 입구는 바이패스 공기 도관이 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 공기(차가운 공기)를 도입하는지 또는 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 공기(뜨거운 공기)를 도입하는지 여부를 판정하도록 구성된 공기 도관 스위칭 디바이스(11)를 구비한다. 염수 스프레이 필터(12) 및 제2 팬(13)이 공기 도관 스위칭 디바이스(11) 후방에 배열된다. 염수 스프레이 필터(12)는 공기 중의 액체 액적 및 염수를 제거하도록 구성되고, 제2 송풍기(13)는 바이패스 공기 도관 내의 공기를 유동하도록 추진하여, 주 공기 도관으로부터 도입된 공기의 부분이 공기 도관 스위칭 디바이스(11), 염수 스프레이 필터(12) 및 제2 팬(13)을 통해 유동하는 것을 가능하게 하여, 이 공기의 부분을 타워(1)의 내부 환경에 제공하도록 구성된다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 도 10은 주 공기 도관 내의 바이패스 공기 도관의 위치를 도시하고 있는 개략도이고, 도 11은 도 10의 바이패스 공기 도관의 공기 경로의 개략도이다.
공기 도관 스위칭 디바이스(11)는 주로 케이싱(111), 스텝핑 모터(112), 회전 샤프트(113), 커버 플레이트(114), 일방향 밸브(115) 등으로 구성된다. 커버 플레이트(114)는 회전 샤프트(113)에 고정되고, 회전 샤프트(113)는 스텝핑 모터(112)에 연결된다. 스위칭시에, 스텝핑 모터(112)는 회전하여, 회전 샤프트(113) 및 커버 플레이트(114)를 함께 회전하도록 구동시켜, 동시에 하나의 공기 입구를 개방하고 다른 공기 입구를 폐쇄하여, 이에 의해 공기 입구 스위칭을 실현한다. 2개의 공기 입구는 각각 제1 공기 입구(116) 및 제2 공기 입구(117)이고, 제1 공기 입구(116)는 케이싱(111)의 하단부에 위치되고, 제2 공기 입구(117)는 케이싱(111)의 측면에 위치되고, 일방향 밸브(115)는 케이싱(111)의 상부에 위치되고, 공기 유동 방향에서 제1 공기 입구(116) 및 제2 공기 입구(117)의 하류측에 있다. 바이패스 공기 도관이 주 공기 도관으로부터 공기를 도입할 필요가 없을 때, 일방향 밸브(115)는 폐쇄된다. 차가운 공기와 뜨거운 공기 사이의 스위칭의 모드는 이하와 같이 설명된다.
일방향 밸브(115)가 스위칭 온될 때, 스텝핑 모터(112)는 커버 플레이트(114)를 하향으로 회전하게 구동시키도록 작용한다. 이 때, 제1 공기 입구(116)(즉, 뜨거운 공기 입구)는 폐쇄되고, 제2 공기 입구(117)(즉, 차가운 공기 입구)는 개방되고, 따라서 공기 도관 스위칭 디바이스는 차가운 공기를 바이패스 공기 도관 내로 도입한다.
일방향 밸브(115)가 스위칭 온될 때, 스텝핑 모터(112)는 커버 플레이트(114)를 상향으로 회전하게 구동시키도록 작용한다. 이 때, 제1 공기 입구(116)는 폐쇄되고, 제2 공기 입구(117)(즉, 차가운 공기 입구)는 개방되고, 따라서 공기 도관 스위칭 디바이스는 뜨거운 공기를 바이패스 공기 도관 내로 도입한다.
일방향 밸브(115)가 스위칭 오프될 때, 공기 도관 스위칭 디바이스(11)는 바이패스 공기 도관 내로 차가운 공기 또는 뜨거운 공기를 도입하는 것을 중지한다.
물론, 공기 도관 스위칭 디바이스(11)는 또한 다른 방식으로 구현될 수도 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공기 도관 스위칭 디바이스(11')는 주로 케이싱(111') 및 2개의 일방향 밸브로 구성된다. 제1 일방향 밸브(112')가 제1 공기 입구(116)에 배열되고, 제2 일방향 밸브(113')가 제2 공기 입구(117)에 배열된다. 스위칭시에, 하나의 일방향 밸브는 스위칭 온되고, 다른 일방향 밸브는 스위칭 오프되어, 이에 의해 공기 입구 스위칭을 성취한다. 바이패스 공기 도관이 주 공기 도관으로부터 공기를 도입할 필요가 없을 때, 2개의 일방향 밸브의 모두는 폐쇄되고, 차가운 공기와 뜨거운 공기 사이의 스위칭의 모드는 이하와 같이 설명된다.
제1 일방향 밸브(112')가 스위칭 온되고 제2 일방향 밸브(113')가 스위칭 오프될 때, 제1 공기 입구(116)는 개방되고 제2 공기 입구(117)는 폐쇄된다. 공기 도관 스위칭 디바이스는 뜨거운 공기를 바이패스 공기 도관 내로 도입한다.
제2 일방향 밸브(113')가 스위칭 온되고 제1 일방향 밸브(112')가 스위칭 오프될 때, 제2 공기 입구(117)는 개방되고, 제1 공기 입구(116)는 폐쇄되고, 공기 도관 스위칭 디바이스는 차가운 공기를 바이패스 공기 도관 내로 도입한다.
제1 일방향 밸브(112') 및 제2 일방향 밸브(113')가 모두 스위칭 오프될 때, 공기 도관 스위칭 디바이스는 바이패스 공기 도관 내로 차가운 공기 또는 뜨거운 공기를 도입하는 것을 중지한다.
여기서, 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시키기 위해, 주 공기 도관으로부터 도입된 뜨거운 공기의 온도가 충분히 높지 않을 때 공기를 가열하기 위해 전기 가열 디바이스가 바이패스 공기 도관 내에 부가로 설치된다. 전기 가열 디바이스는 염수 스프레이 필터(12) 내로 일체화될 수도 있다. 더욱이, 더 양호한 제습 효과를 성취하기 위해, 제습기가 또한 부가로 설치될 수 있다.
이중층 도어의 상부 부분 및 측벽은 루버(louver)를 구비할 수도 있다. 공기 출구(10)를 통해 공기를 배출할 때, 루버는 개방된다. 공기 출구(10)를 통해 공기를 배출하도록 요구되지 않을 대, 루버는 빗물 및 부스러기의 침입을 방지하도록 폐쇄된다. 이물질의 침입을 방지하기 위한 필터 스크린이 또한 제공될 수도 있다. 푸트 플레이트(8)는 작업 및 유지 보수 요원이 타워 도어의 전방에 서 있을 수 있고, 공기 입구를 공기 출구로부터 분리하고, "열적 단락"을 방지하는 것을 허용하도록 제공된다. "열적 단락"을 방지하기 위해, 공기 입구(7)는 타워 도어 바로 아래에 배열되는 대신에, 원주 방향에서 타워 도어(3)로부터 엇갈릴 수도 있다. 푸트 플레이트(8) 아래의 타워의 측벽 내의 공기 입구에는, 루버가 제공될 수도 있고, 필터 스크린이 또한 제공될 수도 있고, 물받이(water fender)가 또한 제공될 수도 있고, 이들 형태의 조합이 또한 실용적이다.
도 7, 도 8 및 도 9를 참조하면, 도 7은 일체형 히트 싱크의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 도 8은 조합형 히트 싱크의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 도 9는 직렬형 히트 싱크의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 주 공기 도관 내의 히트 싱크(2)는 타워의 저부에서 1차 발열 구성요소(통상적으로, 예를 들어, 타워의 저부에 있는 박스 변압기, 인버터)를 위해 사용된 상이한 수냉식 방열 시스템에 따라 3개의 방식으로 구현될 수 있다.
타워의 저부에 있는 1차 발열 구성요소를 위해 사용된 수냉식 시스템이 중앙 집중형 냉각 시스템(통상적으로, 예를 들어, 박스 변압기 및 인버터에 의해 공유된 하나의 수냉식 방열 시스템)인 경우에, 주 공기 도관 내의 히트 싱크(2)는 일체형 히트 싱크로서 실시된다.
타워의 저부에 있는 1차 발열 구성요소를 위해 사용된 수냉식 시스템이 분산형 냉각 시스템(통상적으로, 예를 들어, 박스 변압기 및 인버터가 각각의 수냉식 방열 시스템을 가짐)인 경우에, 주 공기 도관 내의 히트 싱크(2)는 조합형 히트 싱크 또는 직렬형 히트 싱크로서 실시될 수 있다.
조합형 히트 싱크는 다수의 히트 싱크를 나란히 설치함으로써 형성되고, 냉각 공기가 각각의 히트 싱크를 통해 통과하고, 히트 싱크는 서로 독립적이고, 각각의 히트 싱크는 그 자신의 독립형 물 입구 파이프 및 물 출구 파이프를 갖는다. 직렬형 히트 싱크는 직렬로 연결되고 함께 설치된 다수의 히트 싱크를 갖고, 냉각 공기가 각각의 히트 싱크를 통해 순차적으로 유동하고, 히트 싱크는 서로 독립적이고, 각각의 히트 싱크는 그 자신의 독립형 물 입구 파이프 및 물 출구 파이프를 갖는다.
요약하면, 본 출원에 있어서, 원래는 타워(1)의 원래 배치되어 있는 히트 싱크(2)(통상적으로, 예를 들어, 박스 변압기 및 인버터로부터 열을 방산하는데 사용된 물-공기 열교환기)는 대신에 타워(1) 내부에 배치되고, 따라서 시스템의 완전성 레벨이 향상될 수도 있고, 해상 윈드 터빈에 있어서, 기부 외부 플랫폼의 건설 비용이 감소될 것이며(기부 외부 플랫폼이 소형으로 제조될 수 있기 때문에), 해상 호이스팅을 위해 요구되는 시간이 감소될 수도 있다(현재 해상 호이스팅에 있어서, 외부에 설치된 히트 싱크는 타워의 호이스팅이 완료될 때까지 호이스팅될 수 없고, 더욱이 요구된 물 입구 파이프 및 물 출구 파이프 및 케이블이 해상에서 장착되어야 하는데, 이는 훨씬 더 많은 해상 작업 시간을 필요로 하지만, 내부에 배치되는 히트 싱크에 의해, 조립은 부두에서 완료될 수 있고, 따라서 해상에서 히트 싱크를 장착하는데 있어서 시간을 소비할 필요가 없기 때문에). 더욱이, 타워(1) 내부에 배치되는 히트 싱크(2)에 의해, 물 입구 파이프, 물 출구 파이프 및 케이블이 통과하게 하기 위한 타워(1) 내에 절결된 구멍의 수가 감소될 수도 있고 이에 따라 유발되는 밀봉 문제점이 또한 감소될 수도 있다. 게다가, 이중층 도어의 상부 부분 및 측벽은 공기 출구(10)와 연통하도록 채용되는데, 이는 주 공기 도관에 의해 요구되는 각각의 공기 입구 및 공기 출구의 환기를 위한 단면적을 보장하는 조건에서 타워벽 내에 절결된 구멍의 수 및 면적을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 더욱이, 바이패스 공기 도관이 주 공기 도관 이외에 제공되고, 작업 조건 요구에 따라, 주 공기 도관으로부터 공기의 부분을 도입하고, 공기를 여과하고, 이어서 여과된 공기를 타워(1)의 내부 환경에 제공할 수 있다. 타워(1)의 내부 환경의 온도가 설정값보다 높을 때, 차가운 공기가 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')에 의해 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 바이패스 공기 도관 내로 도입되고, 여과된 후에, 차가운 공기는 타워(1)의 내부 환경을 냉각하는데 사용된다. 타워(1) 내부의 상대 습도가 설정값보다 높은 경우에, 뜨거운 공기가 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')에 의해 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 바이패스 공기 도관 내로 도입되고, 여과된 후에, 뜨거운 공기는 타워(1)의 내부 환경의 상대 습도를 감소시키는데 사용된다.
도 12, 도 13 및 도 14를 참조하면, 도 12는 본 출원의 실시예에 개시된 제2 유형의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 반부 단면도이고, 도 13은 도 12의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이고, 도 14는 다른 각도로부터 본 도 12의 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스의 등각도이다.
다른 실시예에서, 히트 싱크(2)는 타워 도어(3)에 대응하는 적층 플랫폼(4) 위의 공간에 위치될 수도 있고, 히트 싱크(2)는 제3 환기 파이프(14)를 거쳐 공기 입구(7)와 연통하고 있고, 제1 팬(6)은 히트 싱크(2) 후방에 배열된다(제1 팬의 위치는 도면에 도시되어 있지만, 팬 자체는 도시되어 있지 않음). 제1 도어(31)는 이중층 도어의 상부 부분 및 측벽에 의해 형성된 통로와 연통하고 있는 공기 출구(10)를 여전히 형성하고, 공기 입구(7)는 여전히 푸트 플레이트(8) 아래의 타워의 측벽에 형성된다. 히트 싱크(2)를 경계로서 취하여, 공기 입구 및 제3 환기 파이프(14)는 공기 입구 섹션으로서 기능한다. 히트 싱크(2) 후방의 제1 환기 파이프(5), 제1 팬(6), 제2 환기 파이프(9), 제2 환기 파이프(9)와 연통하고 있는 이중층 도어 내부의 통로, 및 공기 출구(10)는 공기 출구 섹션을 형성한다. 공기 입구 섹션, 히트 싱크(2) 및 공기 출구 섹션은 전체 공기 도관을 구성하고, 구조의 나머지는 제1 실시예의 것과 실질적으로 동일하여, 상기 설명을 참조할 수 있다.
상기 실시예는 단지 본 출원의 바람직한 해결책이고, 본 출원은 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 기초하여, 특정 조정이 상이한 실시예를 얻기 위해 실용적인 요구에 따라 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 원심팬이 또한 공기 입구 섹션에 위치될 수도 있다. 또는, 바이패스 공기 도관 내의 제2 팬(13)은 축류팬 또는 원심팬일 수도 있다. 또는, 주 공기 도관 내의 공기 유동은 역으로 유동할 수도 있어, 공기 입구 섹션을 공기 출구 섹션으로, 공기 출구 섹션을 공기 입구 섹션으로 등으로 전환한다. 여기에 하나씩 열거되지는 않을 것인 다수의 구현 방식이 존재한다.
전술된 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스에 추가하여, 냉각 디바이스를 제어하기 위한 제어 방법이 본 출원에 따라 또한 제공되고, 이 방법은 이하와 같이 주 공기 도관 제어 및 바이패스 공기 도관 제어를 포함한다.
1) 주 공기 도관 제어:
온도 센서가 히트 싱크(2)의 물 입구에 미리 제공되고, 온도 센서에 의해 측정된 온도값은 T(water, in)으로 표현된다.
T(water, in)가 설정 온도값보다 낮을 때, 제1 팬은 턴오프된다.
T(water, in)이 설정 온도값보다 높을 때, 제1 팬은 시동된다.
2) 바이패스 도관 제어:
온도 센서 및 습도 센서가 타워(1)의 저부에 있는 다수의 층의 공간 내에 미리 각각 제공된다. 통상적으로, 온도 센서 및 습도 센서는 타워의 저부에 있는 3개의 층의 공간 내에 제공된다. 온도 센서에 의해 측정된 온도값은 T1, T2 및 T3에 의해 각각 표현되고, 습도 센서에 의해 측정된 상대 습도값은 RH1, RH2, RH3에 의해 각각 표현된다.
max (T1, T2, T3)가 설정 온도값보다 높을 때, 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')는 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하도록 스위칭되고, 차가운 공기는 여과되고, 이어서 타워의 내부 환경에 공급되어, 타워의 내부 환경을 냉각한다.
max (RH1, RH2, RH3)가 설정 상대 습도값보다 높고 max (T1, T2, T3)가 설정 온도값보다 낮을 때, 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')는 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 뜨거운 공기를 도입하도록 스위칭되고, 뜨거운 공기는 여과되고, 이어서 타워의 내부 환경에 공급되어, 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시킨다.
max (RH1, RH2, RH3)가 설정 상대 습도값보다 높고 max (T1, T2, T3)가 설정 온도값보다 높을 때, 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')는 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하도록 스위칭되고, 차가운 공기는 여과되고, 이어서 타워의 내부 환경에 공급되어, 타워의 내부 환경을 냉각하고 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시킨다.
본 출원에 있어서, 주 공기 도관은 타워 내부에 배열되고, 타워의 저부에 있는 1차 발열 구성요소용 히트 싱크가 주 공기 도관 내에 배치된다. 히트 싱크는 내부에 배치되기 때문에, 조립은 부두에서 행해질 수 있어, 따라서 해상 호이스팅을 위해 요구되는 시간을 감소시킨다. 또한, 히트 싱크는 더 이상 타워 외부 플랫폼 상에 배치되지 않기 때문에, 타워 외부 플랫폼의 크기가 감소된다. 게다가, 히트 싱크는 내부에 배치되기 때문에, 물 입구 파이프, 물 출구 파이프 및 케이블은 타워벽을 통해 통과하도록 요구되지 않고, 이에 의해 타워의 기밀성을 향상시킨다.
게다가, 이중층 도어의 디자인에 의해, 각각의 공기 입구 및 공기 출구에 의해 요구되는 환기를 위한 단면적이 보장되는 조건에서 타워벽 내에 절결된 구멍의 수 및 면적이 효과적으로 감소될 수 있다.
공기 도관 스위칭 디바이스, 제2 팬, 염수 스프레이 필터 등으로 구성된 바이패스 공기 도관을 또한 제공함으로써, 작업 조건 요구에 따라, 타워 내의 공기를 냉각하기 위해 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하거나, 또는 타워 내부의 상대 습도를 감소시키기 위해 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 뜨거운 공기를 도입하는 것이 가능하다.
본 출원에 따른 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스 및 제어 방법이 상세히 전술되었다. 본 출원의 원리 및 실시예가 특정 예에 의해 본 명세서에 예시되었다. 상기 예의 설명은 단지 본 출원의 핵심 개념의 이해를 돕도록 의도된 것이다. 몇몇 수정 및 개량이 본 출원의 원리로부터 벗어나지 않고 본 출원에 이루어질 수도 있고, 이들 수정 및 개량은 또한 청구범위에 의해 정의된 본 출원의 보호 범주에 있는 것으로 간주된다는 것이 통상의 기술자에게 주목되어야 한다.

Claims (18)

  1. 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스이며, 타워(1) 및 히트 싱크(2)를 포함하고, 상기 히트 싱크(2)는 상기 타워(1)의 저부에 배열된 발열 구성요소를 냉각하도록 구성되고, 주 공기 도관이 상기 타워(1) 내부에 제공되고, 상기 히트 싱크(2)는 상기 주 공기 도관 내부에 배치되고; 제1 팬(6)이 상기 주 공기 도관에 배열되고, 상기 주 공기 도관 내의 공기를 유동하도록 추진하여 상기 히트 싱크(2)를 냉각하도록 구성되고; 상기 주 공기 도관 및 상기 타워(1)의 외부 환경은 개방 사이클을 함께 형성하는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타워(1)는 공기 입구(7) 및 공기 출구(10)를 구비하고, 상기 히트 싱크(2)를 경계로서 취하여, 상기 공기 입구(7)로부터 상기 히트 싱크(2)로의 통로가 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션을 형성하고, 상기 히트 싱크(2)로부터 상기 공기 출구(10)로의 통로가 상기 주 공기 도관의 공기 출구 섹션을 형성하는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 타워(1)는 타워 도어(3) 및 상기 타워 도어(3)에 대응하는 적층 플랫폼(4)을 구비하고, 상기 공기 입구(7)는 상기 적층 플랫폼(4) 아래의 하부 공간의 측벽에 배열되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 제1 환기 파이프(5)가 상기 히트 싱크(2)와 상기 제1 팬(6) 사이에 제공되고, 제2 환기 파이프(9)가 상기 제1 팬(6)과 상기 공기 출구(10) 사이에 제공되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 타워 도어(3)는 이중층 도어이고, 상기 이중층 도어의 제1 도어(31)는 완전 개방 도어이고, 상기 이중층 도어의 제2 도어(32)는 기밀 도어이고; 상기 완전 개방 도어는 공기 출구(10)를 형성하고, 통로가 상기 완전 개방 도어 및 기밀 도어의 상부 부분 및 측벽에 의해 형성되고 상기 공기 출구(10)와 연통하는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 히트 싱크(2) 및 상기 제1 팬(6)은 상기 적층 플랫폼(4) 아래의 하부 공간에 배열되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 팬(6)은 나란히 배열된 2개 이상의 팬을 포함하고, 상기 제1 팬(6)의 공기 출구는 상기 제2 환기 파이프(9)를 거쳐 상기 이중층 도어의 하부 저부면에 각각 연결되어 통로를 형성하는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  8. 제5항에 있어서, 상기 히트 싱크(2) 및 상기 제1 팬(6)은 상기 적층 플랫폼(4) 위의 상부 공간에 배열되고, 제3 환기 파이프(14)가 상기 공기 입구(7)와 상기 히트 싱크(2) 사이에 제공되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 팬(6)의 공기 출구(10)는 상기 이중층 도어의 상부 부분에 연결되어 통로를 형성하는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 공기 도관은 바이패스 공기 도관을 구비하고; 제2 팬(13)이 상기 바이패스 공기 도관 내에 제공되고, 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')가 상기 바이패스 공기 도관의 공기 입구에 제공되고, 상기 바이패스 공기 도관의 공기 출구가 상기 적층 플랫폼(4) 위의 상부 공간으로 개방되어 있는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')는 제1 동작 상태, 제2 동작 상태 및 제3 동작 상태를 갖고;
    상기 제1 동작 상태에서, 상기 바이패스 공기 도관은 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션과 연통하고 있고 상기 주 공기 도관의 공기 출구 섹션에 관하여 폐쇄되어 있고;
    제2 동작 상태에서, 바이패스 공기 도관은 주 공기 도관의 공기 출구 섹션과 연통하고 있고 주 공기 도관의 공기 입구 섹션에 관하여 폐쇄되어 있고;
    상기 제3 동작 상태에서, 상기 바이패스 공기 도관은 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션 및 공기 출구 섹션의 모두에 관하여 폐쇄되어 있는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 염수 스프레이 필터(12)가 상기 바이패스 공기 도관 내에 제공되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 제습기 및/또는 전기 가열 디바이스가 상기 바이패스 공기 도관 내에 또한 제공되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  14. 제11항에 있어서, 상기 바이패스 공기 도관은 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션과 연통하도록 구성된 제1 공기 입구, 및 상기 주 공기 도관의 공기 출구 섹션과 연통하도록 구성된 제2 공기 입구를 구비하고; 상기 공기 도관 스위칭 디바이스(11)는 일방향 밸브(115), 커버 플레이트(114) 및 회전 샤프트(113)에 의해 상기 커버 플레이트(114)를 구동하도록 구성된 모터(112)를 포함하고, 상기 커버 플레이트(114)는 상기 회전 샤프트(113)에 고정되고, 상기 회전 샤프트(113)는 상기 모터(112)에 연결되고;
    상기 제1 동작 상태에서, 상기 일방향 밸브(115)는 스위칭 온되고, 상기 모터(112)는 상기 제2 공기 입구를 폐쇄하기 위한 위치로 회전하도록 상기 커버 플레이트(114)를 구동하고;
    상기 제2 동작 상태에서, 상기 일방향 밸브(115)는 스위칭 온되고, 상기 모터(112)는 상기 제1 공기 입구를 폐쇄하기 위한 위치로 회전하도록 상기 커버 플레이트(114)를 구동하고;
    상기 제3 동작 상태에서, 상기 일방향 밸브(115)는 스위칭 오프되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  15. 제11항에 있어서, 상기 바이패스 공기 도관은 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션과 연통하도록 구성된 제1 공기 입구, 및 상기 주 공기 도관의 공기 출구 섹션과 연통하도록 구성된 제2 공기 입구를 구비하고; 상기 공기 도관 스위칭 디바이스(11')는 상기 제1 공기 입구에 배열된 제1 일방향 밸브(112') 및 상기 제2 공기 입구에 배열된 제2 일방향 밸브(113')를 포함하고;
    상기 제1 동작 상태에서, 상기 제1 일방향 밸브(112')는 스위칭 온되고 상기 제2 일방향 밸브(113')는 스위칭 오프되고;
    상기 제2 동작 상태에서, 상기 제2 일방향 밸브(113')는 스위칭 온되고 상기 제1 일방향 밸브(112')는 스위칭 오프되고;
    상기 제3 동작 상태에서, 상기 제1 일방향 밸브(112') 및 상기 제2 일방향 밸브(113')의 모두는 스위칭 오프되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  16. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 공기 도관의 공기 입구(7)는 공기를 배출하여, 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션을 공기 출구 섹션이 되도록 변경하도록 구성되고, 상기 주 공기 도관의 공기 출구(10)는 공기를 도입하여, 상기 주 공기 도관의 공기 출구 섹션이 공기 입구 섹션이 되도록 변경하도록 구성되는, 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스를 제어하기 위한 제어 방법이며, 온도 센서가 히트 싱크(2)의 물 입구에 제공되어 있고, 상기 제어 방법은
    T(water, in)이 설정 온도값보다 낮을 때 제1 팬(6)을 턴오프하는 단계; 및
    T(water, in)이 설정 온도값보다 높을 때 상기 제1 팬(6)을 시동하는 단계를 포함하고;
    T(water, in)은 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도값인, 제어 방법.
  18. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 윈드 터빈용 타워 저부 냉각 디바이스를 제어하기 위한 제어 방법이며, 온도 센서 및 습도 센서가 바이패스 공기 도관이 개방되어 있는 타워의 저부에 있는 공간 내에 배열되어 있고, 상기 제어 방법은
    T가 설정 온도값보다 높을 때, 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하도록 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')를 스위칭하고, 차가운 공기를 여과하고, 여과된 차가운 공기를 타워의 내부 환경에 공급하여 타워의 내부 환경을 냉각하는 단계;
    RH가 설정 상대 습도값보다 높고 T가 설정 온도값보다 낮을 때, 상기 주 공기 도관의 공기 출구 섹션으로부터 뜨거운 공기를 도입하도록 상기 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')를 스위칭하고, 뜨거운 공기를 여과하고, 여과된 뜨거운 공기를 상기 타워의 내부 환경에 공급하여 상기 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시키는 단계; 및
    RH가 설정 상대 습도값보다 높고 T가 설정 온도값보다 높을 때, 상기 주 공기 도관의 공기 입구 섹션으로부터 차가운 공기를 도입하도록 상기 공기 도관 스위칭 디바이스(11, 11')를 스위칭하고, 차가운 공기를 여과되고, 여과된 차가운 공기를 상기 타워의 내부 환경에 공급하여, 상기 타워의 내부 환경을 냉각하고 상기 타워의 내부 환경의 상대 습도를 감소시키는 단계를 포함하고;
    T는 단일 온도 센서에 의해 측정된 값 또는 복수의 온도 센서에 의해 측정된 값들 중의 최대값이고, RH는 단일 습도 센서에 의해 측정된 값 또는 복수의 습도 센서에 의해 측정된 값들 중의 최대값인, 제어 방법.
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