KR20200003149A - 풍력 발전 설비 로터 블레이드 - Google Patents

풍력 발전 설비 로터 블레이드 Download PDF

Info

Publication number
KR20200003149A
KR20200003149A KR1020197035623A KR20197035623A KR20200003149A KR 20200003149 A KR20200003149 A KR 20200003149A KR 1020197035623 A KR1020197035623 A KR 1020197035623A KR 20197035623 A KR20197035623 A KR 20197035623A KR 20200003149 A KR20200003149 A KR 20200003149A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor blade
flange
region
blade tip
boundary layer
Prior art date
Application number
KR1020197035623A
Other languages
English (en)
Inventor
디텔름 고데나우
스펜 크레브스
Original Assignee
보벤 프로퍼티즈 게엠베하
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 보벤 프로퍼티즈 게엠베하 filed Critical 보벤 프로퍼티즈 게엠베하
Publication of KR20200003149A publication Critical patent/KR20200003149A/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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/40—Ice detection; De-icing means
    • 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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • 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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • 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
    • F05B2260/221—Improvement of heat transfer
    • F05B2260/222—Improvement of heat transfer by creating turbulence
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30—Wind power
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은, 로터 블레이드 루트 영역(200a), 로터 블레이드 팁 영역(200b), 압력면(200c), 흡입면(200d), 리딩 에지(201), 트레일링 에지(202) 및, 로터 블레이드(200)의 길이 방향(L)으로 연장되는 적어도 하나의 플랜지(210, 211, 212)를 갖는, 풍력 발전 설비 로터 블레이드(200)에 관한 것이다. 더불어, 편향 유닛(250)이, 적어도 하나의 플랜지(210, 211, 212)의 하나의 단부와 로터 블레이드 팁 영역 사이에 제공된다. 적어도 하나의 에어 스쿠프(air scoop)(270)가, 플랜지(212) 상에 제공되고, 상기 에어 스쿠프(270)는, 제1 플랜지(211)와 제2 플랜지(212) 사이의 영역에서 돌출한다.

Description

풍력 발전 설비 로터 블레이드
본 발명은 풍력 발전 설비 로터 블레이드 및 상응하는 로터 블레이드를 구비하는 풍력 발전 설비에 관한 것이다.
풍력 발전 설비의 로터 블레이드들은 보호되지 않는 가운데 모든 기상 조건에 노출되기 때문에, 특정 온도에서, 로터 블레이드의 결빙이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 로터 블레이드 히터가 사용될 수 있다. 이 경우, 히터가 로터 블레이드의 외부에 제공될 수 있으며, 또는 가열된 공기가 로터 블레이드 내부에 제공될 수 있다.
WO 2017/021350 A1호는, 로터 블레이드 루트 영역 및 로터 블레이드 팁 영역을 갖는 풍력 발전 설비 로터 블레이드를 개시한다. 또한, 적어도 하나의 플랜지가, 로터 블레이드의 길이 방향을 따라 제공된다. 드롭(drop)-형 플랜지 형태의 편향 유닛이, 편향 시 공기의 어떠한 난류를 감소시키기 위해, 플랜지 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 목적은, 로터 블레이드의 개선된 가열을 가능하게 하는, 풍력 발전 설비 로터 블레이드를 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 청구항 제 1항에 따른 풍력 발전 설비 로터 블레이드에 의해 해결된다.
따라서, 풍력 발전 설비 로터 블레이드로서, 로터 블레이드 루트 영역, 로터 블레이드 팁 영역, 압력면, 흡입면, 리딩 에지, 트레일링 에지 및, 압력면과 흡입면 사이의 그리고 로터 블레이드의 길이 방향을 따르는, 적어도 하나의 플랜지를 갖는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드가 제공된다. 또한, 편향 유닛이, 상기 적어도 하나의 플랜지의 하나의 단부와 상기 로터 블레이드 팁 영역 사이에 제공된다. 적어도 하나의 에어 스쿠프가 플랜지 상에 제공되며, 상기 에어 스쿠프는, 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 영역에서 돌출한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 로터 블레이드는, 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 로터 블레이드 팁 측 단부에 연결되는, 경계층 추출 유닛을 구비한다. 경계층 추출 유닛은, 기류의 (난류성) 경계층을 추출하기 위해 이용된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 경계층 추출 유닛은, 복수의 리세스를 구비한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 경계층 추출 유닛의 제1 단부가 제1 플랜지에 연결되며, 그리고 경계층 추출 유닛의 제2 단부가, 제2 플랜지의 하나의 단부에 연결된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 로터 블레이드 팁 영역은, 적어도 부분적으로 중공형의 로터 블레이드 팁을 구비한다. 편향 유닛은, 로터 블레이드 팁 영역을 실질적으로 폐쇄하며, 이 경우, 제1 환기 채널이, 편향 유닛의 하나의 단부와 노즈 캡 사이에 제공되며, 그리고 제2 공기 채널이, 편향 유닛의 하나의 단부와 트레일링 에지 사이에 제공된다.
또한, 본 발명은, 전술 한 적어도 하나의 풍력 발전 설비 로터 블레이드를 구비하는 풍력 발전 설비에 관련된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 따뜻한 또는 가열된 공기가, 로터 블레이드를 가열하기 위해 로터 블레이드 루트 영역 내로 도입 또는 유입될 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 가열된 공기는 바람직하게, 리딩 에지와 플랜지 사이의 영역에 도입되며 그리고 리딩 에지와 플랜지를 따라 로터 블레이드 루트 영역으로부터 로터 블레이드 팁 영역으로 유동한다. 이 경우, 이러한 기류의 일부가, 플랜지에 제공되는 에어 스쿠프를 통해 적어도 부분적으로 배출될 수 있거나, 또는 기류의 일부가, 에어 스쿠프에 의해 2개의 플랜지 사이의 영역으로 편향되며 그리고 로터 블레이드 루트 영역의 방향으로 유동한다. 이에 대한 대안으로서, 가열된 공기는, 트레일링 에지와 다른 플랜지 사이의 영역으로, 로터 블레이드 루트 영역으로부터 로터 블레이드 팁 영역을 향해 유동할 수 있다.
따라서, 풍력 발전 설비 로터 블레이드로서, 로터 블레이드 루트 영역, 로터 블레이드 팁 영역, 압력면, 흡입면, 및 로터 블레이드의 길이 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 플랜지를 갖는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드가, 제공된다. 통상적인 로터 블레이드들에서, 로터 블레이드 팁은 일반적으로 중공형으로 형성되지만, 충전 재료로 채워진다. 이는, 로터 블레이드 팁의 효과적인 가열에 방해가 된다. 이는, 특히 로터 블레이드 팁 영역에서의 얼음 형성으로 이어질 수 있으며, 그리고 로터 블레이드 팁의 높은 속도로 인한 위험한 얼음 낙하를 야기할 수 있다. 또한, 조정되는 편향부를 갖는 가열 가능한 블레이드 팁이, 로터 블레이드 팁 영역에, 제공된다. 더불어, 플랜지 격벽(bulkhead)이, 선택적으로 제공될 수 있다. 추가의 개선을 위해, 경계층 유동이 플랜지의 단부에서 추출되며 그리고 그에 따라 유동 분리 및 난류가 감소될 수 있는 곳인, 편향 영역 내에서 유동을 최적화하는, 바이패스 에어 스쿠프가, 제공될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 예를 들어 발포체 웨지 형태의, 편향 유닛이, 로터 블레이드 팁의 영역에, 제공된다. 이러한 편향 유닛은, 리딩 에지에서 기류를 편향시키는 역할을 하고, 따라서 트레일링 에지 또한, 가열된 공기로 가열될 수 있다. 발포체 웨지는, 로터 블레이드 팁을 가열하기 위해, 기류의 일부가 자체를 통과하여 로터 블레이드 팁 내로 유입되며 그리고 다시 배출될 수 있도록, 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 로터 블레이드에 의해, 메인 유동은, 통합된 편향부에 의해 블레이드 플랜지의 방향으로 안내될 수 있는 한편, 보조 유동은, 노즈 캡 영역 내에서 편향부를 따라 로터 블레이드 팁으로 안내된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 구멍들이, 로터 블레이드 팁으로부터의 배수를 보장할 수 있도록 하기 위해, 로터 블레이드 팁에 제공될 수 있다. 선택적으로, 망(grid)이, 배수의 막힘을 방지하기 위해, 로터 블레이드 팁의 공기 유입구 전방에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 에어 스쿠프가, 바이패스를 가능하게 하기 위해, 플랜지들 중 하나의 영역에 제공될 수 있다. 이는, 팁 측의 비틀림 채널 내부에 음압을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 블레이드 히터의 체적 유동이, 증가될 수 있다. 본 발명에 따른 로터 블레이드에 의해, 각각의 유량에서 기류를 선택적으로 편향시키는 걱 및 압력 손실을 감소시키는 것이, 가능하다. 본 발명에 따른 로터 블레이드에 의해, 편향 영역에서의 유동 분리 및 난류가, 감소될 수 있다. 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 팁은, 얼음 낙하를 감소시키기 위해, 제빙(de-ice))될 수 있다.
본 발명에 따른 로터 블레이드에 의해, 로터 블레이드 히터의 기류가, 그로 인해 피뢰에 부정적으로 영향을 미치지 않는 가운데, 간단하고 복잡하지 않은 방식으로 개선된다. 에어 스쿠프에 의해, 음압이, 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 영역 내에 생성된다. 그에 따라, 에어 스쿠프는, 유동을 지지하는 역할을 한다.
추가로 또는 이에 대한 대안으로서, 가능한 한 작은 단면적 변동을 갖는 편향 요소가, 제공될 수 있으며, 이 경우 유동 채널은, 편향 유닛의 설치 이후에, 단면적에 관한 작은 변동을 갖는다.
본 발명에 따르면, 로터 블레이드의 길이 방향을 따르는, 적어도 하나의, 바람직하게 2개의, 플랜지를 갖는, 풍력 발전 설비 로터 블레이드가, 제공된다. 로터 블레이드를 가열하기 위해, 기류가 플랜지들을 따라 제공될 수 있다. 기류는, 로터 블레이드 루트 영역에서 시작하며, 그리고 바람직하게 가열된 공기는, 제1 플랜지 및/또는 제2 플랜지를 따라 유동하며 그리고 로터 블레이드 팁 영역에서 편향되어야만 한다. 기류를 개선하기 위해, 적어도 하나의 에어 스쿠프가, 플랜지들 중의 하나에 제공되며, 이 경우 구멍이, 플랜지 내의 에어 스쿠프의 위치에 제공되고, 따라서 에어 스쿠프에 의해, 음압이 바람직하게, 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 영역에 제공될 수 있다. 기류의 추가적인 개선을 위해, 선택적으로, 예를 들어 경계층 추출 플레이트의 형태의, 경계층 추출 유닛이, 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 자유 단부들에, 제공될 수 있다. 플랜지 내의 에어 스쿠프가 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 영역에 음압을 생성할 수 있기 때문에, 경계층 추출 유닛과 에어 스쿠프 사이에, 시너지 효과가 제공되며, 경계층 추출 유닛에 의한 경계층 추출이 개선되는 결과를 동반한다.
선택적으로, 중공형의 로터 블레이드 팁이 제공될 수 있고, 상기 로터 블레이드 팁 전방에, 편향 유닛이 제공되며, 상기 편향 유닛은, 편향 유닛과 로터 블레이드의 외피들 사이에 제1 공기 채널 및 제2 공기 채널을 자유롭게 남기며, 따라서 중공형의 로터 블레이드 팁은, 가열될 수 있거나, 또는 자체를 통해 유동하는 따뜻한 공기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 에어 스쿠프가, 제1 플랜지 상에 그리고 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 제공된다. 에어 스쿠프 영역에서, 구멍이, 플랜지 내에 제공되어야만 하고, 따라서 공기가 이러한 구멍 및 에어 스쿠프를 통해 제1 플랜지 및 제2 플랜지 사이의 영역 내에서 유동할 수 있다. 에어 스쿠프는 우선, 제1 플랜지와 로터 블레이드의 리딩 에지 사이의 영역 내의 기류를 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 영역 내로 편향시키는 기능을 가지며, 상기 흐름은 이어서, 로터 블레이드 루트의 방향으로 추가로 유동한다. 에어 스쿠프는 추가로, 경계층 추출 유닛과 함께, 특히 경계층 추출 유닛의 영역 내의 난류 경계층을 추출하는 기능을 갖는다. 경계층 추출 유닛과 함께, 에어 스쿠프는, 배출 펌프와 같이 작용하며 그리고, 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 영역에 음압을 야기한다.
본 발명의 대안적인 양태에 따르면, 에어 스쿠프는 또한, 제2 플랜지와 단부 에지 사이의 영역 내의 공기가 로터 블레이드 루트 영역으로부터 로터 블레이드 팁 영역으로 유동하는 경우, 제2 플랜지 상에도 배치될 수 있다.
이에 대한 대안으로서, 에어 스쿠프가, 기류가 리딩 에지를 따라 그리고 또한 트레일링 에지를 따라 로터 블레이드 루트 영역으로부터 로터 블레이드 팁 영역으로 안내되는 경우에, 제1 플랜지 및 제2 플랜지 양자 모두에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 경계층 흡입 플레이트 내의 슬롯들(281)은, 5mm 이하의 폭을 갖는다.
본 발명의 추가적 실시예들은, 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명의 장점 및 예시적인 실시예들이, 이하에서 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전 설비의 개략도를 도시하고,
도 2는 도 1의 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 개략적인 부분도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 로터 블레이드의 로터 블레이드 팁 영역의 개략도를 도시하고,
도 4는 본 발명에 따른 로터 블레이드의 부분의 개략도를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 로터 블레이드의 다른 부분의 개략도를 도시하며, 그리고
도 6은 본 발명에 따른 로터 블레이드의 로터 블레이드 팁 측 영역의 개략도를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전 설비의 개략도를 도시한다. 풍력 발전 설비(100)는, 타워(102) 및 타워(102) 상의 기관실(104)을 갖는다. 3개의 로터 블레이드(200)와 스피너(110)를 갖는 공기 역학적 로터(106)가, 기관실(104) 상에 제공된다. 공기 역학적 로터(106)는, 풍력 발전 설비의 작동 도중에 바람에 의해 회전 운동하며 그리고 그에 따라 공기 역학적 로터(106)에 직접적 또는 간접적으로 결합되는 로터 또는 발전기의 로터를 회전시킨다. 전기 발전기는, 기관실(104) 내에 배치되며 그리고 전기 에너지를 생성한다. 로터 블레이드들(200)의 피치 각도는, 개별적인 로터 블레이드(200)의 로터 블레이드 루트들 상의 피치 모터들에 의해 변경될 수 있다.
도 2는 도 1의 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 개략적인 부분도를 도시한다. 로터 블레이드(200)는, 로터 블레이드 루트 영역(200a), 로터 블레이드 팁 영역(200b), 로터 블레이드 팁(240), 리딩 에지(201), 트레일링 에지(202), 압력면(200c) 및 흡입면(200d)을 갖는다. 적어도 하나의 플랜지(210)가, 로터 블레이드(200)의 길이 방향(L)을 따라 로터 블레이드의 내부에서 연장된다. 예를 들어, 초기에 평행하게 그리고 로터 블레이드 팁(240)의 영역에서 서로를 향해 연장되도록 배열될 수 있는, 2개의 플랜지(211, 212)가, 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 플랜지(211)의 길이는, 제2 플랜지(212)의 길이보다 짧을 수 있다. 로터 블레이드 팁(240)은, 별도의 부품으로 형성될 수 있으며, 그리고 로터 블레이드(200)의 나머지 부분에 체결될 수 있다.
가열된 공기는, 로터 블레이드 팁(240)의 방향으로 플랜지들을 따라 안내될 수 있으며 그리고 이어서 편향될 수 있다. 선택적으로, 로터 블레이드 팁은, 가열된 공기의 일부가, 로터 블레이드 팁(240)을 제빙하기 위해, 로터 블레이드 팁(240)을 통해 유동할 수 있도록, 적어도 부분적으로 중공형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가열된 공기는, 공기가 가열 유닛(300)에 의해 가열되는 곳인 로터 블레이드 루트 영역에서 생성될 수 있거나, 또는 가열된 공기는, 로터 블레이드 루트 영역에서 로터 블레이드에 공급된다.
도 3은 본 발명에 따른 로터 블레이드의 로터 블레이드 팁 영역의 개략도를 도시한다. 로터 블레이드 루트 영역(200a)으로부터, 기류(예를 들어, 가열 유닛(300)에 의해 가열된 공기)가, 리딩 에지(200c)를 따라 로터 블레이드 팁 영역(200b)으로 유동하며, 그리고 그곳에서, 예를 들어 발포체 웨지(Foam wedge)로서 형성될 수 있는, 편향 유닛(250)에 부딪힌다. 로터 블레이드 노즈 캡(260)이, 로터 블레이드 팁 영역(200b)에, 제공될 수 있다. 편향 유닛(250)은, 제1 단부(251) 및 제2 단부(252)를 갖는다. 자유 공간(253)이, 제2 단부(252)와 로터 블레이드 노즈 캡(260) 사이에 제공될 수 있고, 따라서 기류의 일부가 이러한 자유 공간을 통해 로터 블레이드 팁(240) 내로 유동할 있다. 로터 블레이드 팁(240)은, 적어도 부분적으로 중공 공간(241)을 가질 수 있으며, 따라서 기류가, 중공 공간(241) 내로 유동할 수 있으며 그리고 다시 밖으로 유동할 수 있다. 추가적 통로(254)가, 편향 유닛의 제1 단부(251)와 트레일링 에지(200d) 사이에 추가로 제공되고, 따라서 공기가 이곳을 통해 유동할 수 있다. 기류의 대부분은 이어서 편향 유닛(250)을 통해 편향되며, 따라서 공기는, 제1 플랜지(211)와 트레일링 에지 사이에서, 다시 후방으로 로터 블레이드 루트(200a)로 유동할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 로터 블레이드의 부분의 개략도를 도시한다. 기류의 추가적인 개선을 위해, 에어 스쿠프(270)가 제1 플랜지(212)에 제공될 수 있다. 에어 스쿠프(270)는 이때, 제1 플랜지(211)와 제2 플랜지(212) 사이의 영역 내로 연장된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 편향 유닛(250)을 제공하지 않는 가운데 제2 플랜지(212) 상에 에어 스쿠프를 갖는, 로터 블레이드가, 제공될 수 있다. 더불어, 로터 블레이드는, 중공형의 블레이드 팁을 반드시 구비해야 하는 것은 아니다.
로터 블레이드 팁의 영역에서 기류의 편향을 추가로 개선하기 위해, 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 단부들 영역에 제공될 수 있는, 경계층 추출 유닛(280)이, 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 로터 블레이드의 다른 부분의 개략도를 도시한다. 경계층 추출 유닛(280)은, 경계층 추출 플레이트로서 형성될 수 있으며, 그리고 제1 단부(282) 및 제2 단부(283)를 구비할 수 있다. 제2 단부(283)는 제2 플랜지(212)의 일단부에 결합되는 가운데, 제1 단부(282)는 플랜지(211)의 알단부에 결합된다. 더불어, 복수의 세장형 리세스(281)가 제공된다.
도 6은 본 발명에 따른 로터 블레이드의 로터 블레이드 팁 측 영역의 개략도를 도시한다. 도 6은, 특히, 로터 블레이드 팁(240), 발포체 웨지(250), 에어 스쿠프(270) 및, 예를 들어 경계층 추출 플레이트 형태의, 경계층 추출 유닛(280)을 도시한다.
에어 스쿠프(270)는, 플랜지(212)의 영역에 또는 영역 내에 제공되며, 그리고 바이패스 에어 스쿠프로써 역할을 한다. 이러한 에어 스쿠프(270)에 의해, 편향 영역 내의 유동이, 경계층 유동이 상기 편향 영역에서 플랜지 단부에서 추출되며 그리고 유동 분리 및 난류가 감소되도록, 최적화될 수 있다. 편향 영역 내의 유동을 추가로 개선하기 위해, 편향 영역 내의 세장형 리세스들을 구비하는, 경계층 추출 유닛(280)이 제공된다. 편향 유닛(250)은, 발포체 웨지로서 구현될 수 있으며 그리고 기류를 위한 편향부로써 역할을 한다. 편향 유닛(250)은, 로터 블레이드 팁(240)의 영역에 제공된다. 편향 유닛(250)은, 이 경우, 플랜지 연장부로서 역할을 할 수 있으며, 그리고 블레이드 팁 내로의 개선된 공기 안내를 보장할 수 있다. 이 경우, 편향 유닛에 부딪히는 메인 유동이 상응하게 편향될 수 있으며, 따라서, 상기 유동은, 예를 들어 제1 플랜지(211)와 제2 플랜지(212) 사이에서 다시, 또는 플랜지(211)와 트레일링 에지 사이에서 다시, 로터 블레이드 루트로 유동한다. 부분 유동이, 2개의 플랜지 사이에서 다시 로터 블레이드 루트로 유동하며, 그리고 유동의 일부가, 플랜지(211)와 트레일링 에지 사이에서 다시 로터 블레이드 루트로 유동한다.

Claims (7)

  1. 풍력 발전 설비 로터 블레이드(200)로서,
    로터 블레이드 루트 영역(200a),
    로터 블레이드 팁 영역(200b),
    압력면(200c),
    흡입면(200d),
    리딩 에지(201),
    트레일링 에지(202),
    상기 압력면(200c)과 상기 흡입면(200d) 사이에서 그리고 상기 로터 블레이드(200)의 길이 방향(L)을 따라 연장되는, 적어도 하나의 플랜지(210, 211, 212),
    상기 적어도 하나의 플랜지(210, 211, 212)의 하나의 단부와 상기 로터 블레이드 팁 영역 사이에 제공되며 그리고 상기 로터 블레이드 루트 영역(200a)으로부터 상기 적어도 하나의 플랜지(210-212)를 따라 유동하는 가열된 공기를 편향시키도록 구성되는, 편향 유닛(250) 및,
    상기 적어도 하나의 플랜지(212) 중의 하나 상의 적어도 하나의 에어 스쿠프(270)를 포함하는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 플랜지(211) 및 제2 플랜지(212)가 제공되며, 상기 에어 스쿠프(270)는, 상기 제1 플랜지(211)와 제2 플랜지(212) 사이의 영역에서 돌출하며 그리고 상기 제1 플랜지(211) 및 제2 플랜지(212) 사이의 영역에서 음압을 생성하는 역할을 하는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    난류 경계층 또는 기류의 개구들을 추출하기 위해 상기 제1 플랜지(211) 및 제2 플랜지(212)의 로터 블레이드 팁 측 단부들에 연결되는, 경계층 추출 유닛(280)을 더 포함하는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 경계층 추출 유닛(280)은 복수의 리세스(281)를 구비하는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 경계층 추출 유닛(280)의 제1 단부(282)가 제1 플랜지(211)에 연결되며, 그리고 제2 단부(283)가 제2 플랜지(212)의 하나의 단부에 연결되는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 블레이드 팁 영역(200b)은, 적어도 부분적으로 중공형의 로터 블레이드 팁(240)을 구비하고,
    상기 편향 유닛(250)은, 상기 로터 블레이드 팁 영역(200b)을 실질적으로 폐쇄하며,
    제1 환기 채널이, 상기 편향 유닛(250)의 하나의 단부(252)와 노즈 캡(260) 사이에 제공되며, 그리고 제2 공기 채널이, 상기 편향 유닛(250)의 하나의 단부(251)와 트레일링 에지(202) 사이에 제공되는 것인, 풍력 발전 설비 로터 블레이드.
  7. 풍력 발전 설비로서,
    제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 풍력 발전 설비 로터 블레이드를 구비한 풍력 발전 설비.
KR1020197035623A 2017-05-18 2018-05-18 풍력 발전 설비 로터 블레이드 KR20200003149A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017110797.5A DE102017110797A1 (de) 2017-05-18 2017-05-18 Windenergieanlagen-Rotorblatt
DE102017110797.5 2017-05-18
PCT/EP2018/063033 WO2018211055A1 (de) 2017-05-18 2018-05-18 Windenergieanlagen-rotorblatt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200003149A true KR20200003149A (ko) 2020-01-08

Family

ID=62217980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197035623A KR20200003149A (ko) 2017-05-18 2018-05-18 풍력 발전 설비 로터 블레이드

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11274659B2 (ko)
EP (1) EP3625454B1 (ko)
JP (1) JP6918981B2 (ko)
KR (1) KR20200003149A (ko)
CN (1) CN110637158B (ko)
BR (1) BR112019022576A2 (ko)
CA (1) CA3061565C (ko)
DE (1) DE102017110797A1 (ko)
DK (1) DK3625454T3 (ko)
RU (1) RU2732354C1 (ko)
WO (1) WO2018211055A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3450751B1 (en) * 2017-08-29 2024-02-21 Fortum Power and Heat Oy A rotor blade for a wind turbine, the wind turbine comprising one or more rotor blades, and a method for de-icing and/or anti-icing a tip part of the rotor blade
ES2969936T3 (es) * 2021-04-26 2024-05-23 Nordex Energy Se & Co Kg Pala del rotor de una turbina eólica y método
DE102021123954A1 (de) 2021-09-16 2023-03-16 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlagen-Rotorblatt
EP4180654A1 (de) 2021-11-16 2023-05-17 Wobben Properties GmbH Windenergieanlagen-rotorblatt
EP4191053A1 (de) 2021-12-06 2023-06-07 Wobben Properties GmbH Windenergieanlagen-rotorblatt
FR3130196B1 (fr) * 2021-12-13 2024-05-03 Pager Innov Organe rotatif
EP4276300A1 (de) 2022-05-12 2023-11-15 Wobben Properties GmbH Windenergieanlagen-rotorblatt und windenergieanlage
EP4303436A1 (de) 2022-07-04 2024-01-10 Wobben Properties GmbH Windenergieanlagen-rotorblatt und windenergieanlage
EP4306797A1 (de) 2022-07-12 2024-01-17 Wobben Properties GmbH Windenergieanlagen-rotorblatt und windenergieanlage
EP4357605A1 (de) 2022-10-17 2024-04-24 Wobben Properties GmbH Windenergieanlagen-rotorblatt und windenergieanlage

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20014238U1 (de) * 2000-08-17 2001-06-07 Wonner Matthias Heizsystem zur Enteisung von Rotorblättern von Windkraftanlagen
US8029239B2 (en) 2005-11-18 2011-10-04 General Electric Company Rotor for a wind energy turbine and method for controlling the temperature inside a rotor hub
DE102010030472A1 (de) * 2010-06-24 2011-12-29 Repower Systems Ag Rotorblattenteisung
DE102010051293B4 (de) 2010-11-12 2013-11-21 Nordex Energy Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage
DE102010051297B4 (de) * 2010-11-12 2017-04-06 Nordex Energy Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage
DE102010051292B4 (de) * 2010-11-12 2016-10-06 Nordex Energy Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage
DE102010051295B4 (de) 2010-11-12 2013-11-21 Nordex Energy Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage
CN202194784U (zh) 2011-08-19 2012-04-18 三一电气有限责任公司 一种叶片及具有该叶片的风机
EP2805045B1 (en) 2012-01-20 2018-03-14 Vestas Wind Systems A/S Method of de-icing a wind turbine blade
DE102013206493A1 (de) 2013-04-11 2014-10-16 Wobben Properties Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage
JP6101144B2 (ja) 2013-05-09 2017-03-22 三菱重工業株式会社 風車翼及びその除氷装置、並びに除氷方法
US20150056074A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 General Electric Company System and method for deicing wind turbine rotor blades
WO2016034614A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Lm Wp Patent Holding A/S A de-icing system for a wind turbine blade
DE102015112643A1 (de) 2015-07-31 2017-02-02 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlagen-Rotorblatt
DE102015013369A1 (de) * 2015-10-16 2017-04-20 Senvion Gmbh Beheizte aerodynamische Anbauteile
CN106224181B (zh) 2016-08-26 2017-10-13 东莞理工学院 一种风力发电机的消除叶片冰层的方法
CN108730133A (zh) * 2018-06-08 2018-11-02 株洲时代新材料科技股份有限公司 风电机组叶片整体防冰方法及产品

Also Published As

Publication number Publication date
CA3061565A1 (en) 2019-10-25
RU2732354C1 (ru) 2020-09-15
CN110637158B (zh) 2022-03-15
CA3061565C (en) 2022-09-06
JP6918981B2 (ja) 2021-08-11
DE102017110797A1 (de) 2018-11-22
JP2020520431A (ja) 2020-07-09
EP3625454A1 (de) 2020-03-25
US11274659B2 (en) 2022-03-15
CN110637158A (zh) 2019-12-31
US20210088024A1 (en) 2021-03-25
WO2018211055A1 (de) 2018-11-22
DK3625454T3 (da) 2021-04-19
BR112019022576A2 (pt) 2020-05-19
EP3625454B1 (de) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200003149A (ko) 풍력 발전 설비 로터 블레이드
DK2805045T3 (en) PROCEDURE FOR DEFINING A WINDMILL LEAVE
DK2942521T3 (en) WORTEX GENERATOR REPAIR PROCEDURE AND A BUILDING SET THEREOF
CA2502199C (en) Anti-icing system for aeolian plants
KR101324249B1 (ko) 스퀼러 팁이 형성된 블레이드를 구비한 터빈 임펠러
AU2013213758B2 (en) Wind turbine rotor blade
JP6101144B2 (ja) 風車翼及びその除氷装置、並びに除氷方法
JP6545892B2 (ja) 風力タービンロータブレード
US20200003177A1 (en) Aerodynamic structure
DK2738383T3 (en) Wind energy installation rotor blade-with an electrical heating element
CN105882979B (zh) 飞行器叶片的防结冰装置
JP2016533446A (ja) タービンブレード内の冷却チャネルの配列
CN107061013B (zh) 一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法
KR20140089610A (ko) 풍력 발전 설비용 로터 블레이드, 및 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 제빙 방법
CA2895337A1 (en) Mixer-ejector turbine with annular airfoils
CN110645139B (zh) 空气动力学结构
ES2906859T3 (es) Sistema de deshielo para una pala de turbina eólica
US20230085398A1 (en) Wind turbine rotor blade
KR101589537B1 (ko) 에어튜브를 포함하는 블레이드 회전장치
US20230151794A1 (en) Wind turbine rotor blade
CN108591123B (zh) 一种具有气热防冰功能的压气机进口导叶结构
US20230175493A1 (en) Wind turbine rotor blade
KR20200014410A (ko) 풍력 터빈을 위한 로터 블레이드 및 풍력 터빈
CN117052589A (zh) 风能设施转子叶片和风能设施
CS265427B1 (cs) Vrtule větrného motoru

Legal Events

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