CN101711311A - 风轮机、控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用 - Google Patents

风轮机、控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用 Download PDF

Info

Publication number
CN101711311A
CN101711311A CN200880014258A CN200880014258A CN101711311A CN 101711311 A CN101711311 A CN 101711311A CN 200880014258 A CN200880014258 A CN 200880014258A CN 200880014258 A CN200880014258 A CN 200880014258A CN 101711311 A CN101711311 A CN 101711311A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind turbine
control system
temperature
temperature control
heat
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN200880014258A
Other languages
English (en)
Inventor
P·S·弗洛克加尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vestas Wind Systems AS
Original Assignee
Vestas Wind Systems AS
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 Vestas Wind Systems AS filed Critical Vestas Wind Systems AS
Publication of CN101711311A publication Critical patent/CN101711311A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/60Cooling or heating of wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/60Fluid transfer
    • F05B2260/64Aeration, ventilation, dehumidification or moisture removal of closed spaces
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (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)

Abstract

本发明提供了一种风轮机(1),它包括第一温度控制***(6),该第一温度控制***包括流体,该流体将热量输送到所述风轮机(1)的一个或多个部件或从所述一个或多个部件将热量输送出。该风轮机(1)还包括用于在该第一温度控制***(6)和风轮机(1)的至少一个附加温度控制***(7)之间交换热量的装置,其中,温度控制装置(12)实现第一温度控制***(6)和所述至少一个附加温度控制***(7)之间的热交换。本发明还公开了用于控制或调节在风轮机(1)的第一温度控制***(6)中流动的流体的温度的方法及其使用。

Description

风轮机、控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用
技术领域
本发明涉及一种风轮机、一种用于控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用。
背景技术
现有技术中已知的风轮机包括风轮机塔筒和风轮机机舱,该机舱设在塔筒的顶部上。具有多个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到机舱上,如图1所示。
大型现代风轮机通常包括一个以上的温度控制***,以用于控制不同的风轮机部件例如齿轮箱、发电机或变换器的温度。
温度控制***在大多数情况下是冷却***的等效物,因为风轮机部件在风轮机正常运行期间通常产生热量,该热量需要被移除以保证部件的寿命和效率。但在某些情况下,例如在起动期间、在非常冷的环境下等,温度控制***也能用来加热部件。
大多数温度控制***都包括形式为致冷剂或冷却剂的流体,该流体具有与输送热量有关的有利特性,但有时该流体必需满足除输送热量之外的其它目的。例如,在风轮机的齿轮箱中,大量的油进行循环以保证齿轮箱的不同部分的润滑。工作的齿轮箱产生热量,该热量通常借助于循环的油从齿轮箱中排除,所述油例如将热量输送到散热器,该散热器将热量散发到周围环境中。
但周围环境温度越低,则油在流过散热器期间就变得越冷,而油越冷,它的粘度就变得越高,因此增加了油堵塞散热器或***的其它部分的危险。
本发明的目的是提供一种有利的技术,以用于保证更有利地控制在风轮机的温度控制***中循环的流体的温度。
发明内容
本发明提供一种风轮机,该风轮机包括第一温度控制***,所述第一温度控制***包括流体,该流体将热量输送到风轮机的一个或多个部件或从所述一个或多个部件输出热量。该风轮机还包括用于第一温度控制***和风轮机的至少一个附加温度控制***之间的热交换的装置,其中,温度控制装置实现(使之能进行)所述第一温度控制***和所述至少一个附加温度控制***之间的所述热交换。
如果第一温度控制***中的流体冷却太多,则流体的粘度或其它特性可能改变到其中流体输送温度控制***中的热量的能力减小的程度。因此,有利的是当出现某些温度条件时,使流体可以与另一温度控制***热交换。
应该强调,术语“温度控制***”应理解为能控制风轮机中或风轮机处的一个或多个部件的温度的***。这种***的特有特征是:该***包括风轮机部件、散热装置(吸热器)和用于在该部件和散热装置之间输送热量的冷却介质。该部件可以是发热源和/或吸热源,而散热装置能散发和/或吸收热量。
在本发明的一个方面中,所述温度控制装置是至少一个阀,因为阀是简单而有效地用于控制流体的通道的装置。
在本发明的一个方面中,所述阀是机械式散热器阀。
与伺服阀、电磁阀或其它类型的通过例如包括马达的电致动器操作的阀相反,机械式散热器阀非常简单、成本有效并且不需要供电。机械式散热器阀能通过使气体、弹簧等膨胀和收缩而操作,它们用简单和纯机械的方式为阀提供随着温度的改变而改变阀的状态(打开多少/关闭多少)所需的力。
在本发明的一个方面中,所述流体是油。
油因其润滑性和/或电绝缘性而在多种风轮机部件中使用,在这些部件中,油可用于将热量输送到温度控制***中的部件或从该部件中输送出热量。但因为油的粘度与油的温度有很大关系,所以在风轮机的第一温度控制***和至少一个分开的且附加的温度控制***之间产生热相互作用特别有利,所述第一温度控制***包含作为冷却介质的油。
在本发明的一个方面中,所述流体能在所述一个或多个部件和所述第一温度控制***的至少一个散热装置之间输送热量,以用于散发或吸收所述热量。
使流体在部件和散热装置之间输送热量是有利的,因为由此能用简单而低成本的方式去除部件中任何过多的热量或向部件供应所需的热量。
在本发明的一个方面中,所述散热装置是散热器。
风轮机通常在较小的空间内包括多个部件。散热器在较小的空间里散发大量热时很有效,并因此尤其适合于在风轮机中使用。
在本发明的一个方面中,所述散热装置包括用于散发热量到所述风轮机的周围环境或从风轮机的周围环境吸收热量的装置。
因为风量越多风轮机通常越需要冷却,并且因为冷却能力至少在某种程度上随风速而增加,所以与周围环境交换热量是有利的。
在本发明的一个方面中,控制所述温度控制装置的温度是所述风轮机的周围环境的温度。
周围环境的温度是流体在第一温度***中的状况的直接指示器,因此根据周围环境的温度控制***之间的热交换是有利的。
在本发明的一个方面中,控制所述温度控制装置的温度是至少一个附加温度控制***的冷却介质的温度。
附加温度控制***的冷却介质的温度是该附加温度控制***的过量冷却能力的直接指示器,因此根据附加温度控制***中冷却介质的温度控制***之间的热交换是有利的。
在本发明的一个方面中,所述至少一个附加温度控制***是所述风轮机的电气***的温度控制***。
因为风轮机产生大量的电力,所以用于控制电气***中温度的温度控制***的能力很大。在较低的温度下,这些***的过量工作能力相应地大,因此利用这一***来与第一温度控制***热交换是有利的。
在本发明的一个方面中,所述电气***是所述风轮机的发电机。
发电机的温度控制***在低温下具有很大的过量工作能力,因此利用发电机的温度控制***来与第一温度控制***热交换是有利的。
在本发明的一个方面中,所述一个或多个部件是所述风轮机的一个或多个齿轮箱。
运行中的风轮机齿轮箱产生很多热量,因为该热量通常是通过使流过齿轮箱以用于润滑的油冷却来移除的,所以如果与第一温度控制***连接的部件是发电机则特别有利。
在本发明的一个方面中,所述至少一个第一温度控制***是用于控制风轮机的液压***的温度的***。
为了保证风轮机的运行,重要的是液压***完善而可靠地工作,因此在使液压***和至少一个附加温度控制***之间能进行热交换是有利的。
在本发明的一个方面中,所述流体在所述第一温度控制***中循环。
例如由于经常处在偏远地区,在风轮机中建立开放的温度控制***很困难或不可能,因此使第一温度控制***中的冷却介质循环是有利的。
在本发明的一个方面中,所述至少一个附加温度控制***包括循环的冷却介质。
同样,使附加温度控制***中的冷却介质循环是有利的。
在本发明的一个方面中,所述温度控制装置通过使所述流体能流过专用热交换器来实现所述第一温度控制***和所述至少一个附加温度控制***之间的所述热交换,所述专用热交换器包括使所述流体能与所述至少一个附加温度控制***的冷却介质交换热量的装置。
通过用专用热交换器实现***之间的热交换,热交换变得更可预知和可靠。
本发明还提供用于控制或调节在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法。该方法包括以下步骤:
-检测风轮机的温度,以及
-根据该温度对一阀进行控制,其中,该阀能使流体与风轮机的至少一个附加温度控制***进行热交换。
通过横跨风轮机的不同温度控制***实现热交换,能更好地利用不同***的能力,通过使这种热交换依赖于温度,可减少***过载的危险。
在本发明的一个方面中,所述温度是所述风轮机的环境温度。
在本发明的一个方面中,所述温度是所述至少一个附加温度控制***的冷却介质的温度。
在本发明的一个方面中,所述流体是油。
更进一步,本发明还提供了按照权利要求17或20的方法的使用,其用于控制在按照权利要求1-16之一的风轮机的温度控制***中流动的流体的温度,其中,所述风轮机是可变速的桨距风轮机(variable speed pitchwind turbine)。
由于可变速的桨距风轮机在不同的旋转速度下运行,所以温度控制***的效率和能力适应性强尤其重要。
附图说明
下面将参照附图说明本发明,在附图中:
图1示出大型现代风轮机,如从前面所看到的,
图2示出现有技术中已知的机舱的简化实施例的剖视图,如从侧面所看到的,
图3示出风轮机中温度控制***的实施例,如从侧面所看到的,
图4示出风轮机中温度控制***的另一实施例,如从侧面所看到的,
图5示出风轮机中温度控制***的第一实施例的示意图,
图6示出风轮机中温度控制***的第二实施例的示意图,
图7示出风轮机中温度控制***的第三实施例的示意图,
图8示出风轮机中两个温度控制***的示意图,以及
图9示出风轮机中温度控制***的第四实施例的示意图。
具体实施方式
图1示出风轮机1,该风轮机1包括塔筒2和风轮机机舱3,所述机舱3设在塔筒2的顶部上。风轮机转子4包括三个风轮机叶片5,所述风轮机叶片5安装在轮毂6上,该风轮机转子4通过低速轴连接到机舱3,所述低速轴从机舱3前面伸出。
图2示出风轮机机舱3的简化剖视图,如从侧面所看到的。机舱3存在多种变型和构型,但在大多数情况下,机舱3中的传动系包括下列部件中的一个或多个:齿轮箱15(通常是行星齿轮箱)、联接器(未示出)、某种制动***16和发电机17。现代风轮机1的机舱3还可包括变换器18(也称逆变器)和附加***设备,例如附加功率处理设备、控制柜、液压***、冷却***等。
包括机舱部件15、16、17、18的整个机舱3的重量由加固结构19承载。部件15、16、17、18通常放置在和/或连接到这个共用的负荷承载结构19上。在这个简化的实施例中,负荷承载结构19仅沿机舱3的底部延伸,该底部的形式例如为一部分或全部部件15、16、17、18连接到其上的底架。在另一实施例中,负荷承载结构19可包括齿轮钟(钟形齿轮,gearbell)-该齿轮钟可通过主轴承装置14将转子4的负荷转移到塔筒2上,或者,负荷承载结构19可包括多个互连的部件,例如格栅件。
机舱还包括主轴承装置,以用于保证转子4能相对于机舱3和该机舱3的固定的传动系部件15、16、17、18基本自由地旋转。在传动系的该实施例中,主轴承装置结合在齿轮箱15中,其中转子4经由轮毂6直接连接到该齿轮箱15。由于主轴承装置结合在齿轮箱15中,所以齿轮箱结构必须能通过机舱加固结构19将转子4的整个负荷转移到塔筒2上。
图3示出风轮机1的机舱3中的第一温度控制***6的实施例,如从侧面所看到的。
在本发明的这个实施例中,风轮机部件-第一温度控制***6所连接的部件-是齿轮箱15,但在另一实施例中,风轮机部件可以是液压***-其中流过温度控制***6的油是液压油,该部件可以是风轮机电力生产和转换部件之一,例如发电机17、变换器18或其它部件或***,其中除了将油作为冷却介质外,可利用油的电缘性能、润滑性能等。
在另一实施例中,第一温度控制***6中流动的流体可以是空气,例如在用于控制风轮机1内部-例如机舱3内部-的空气温度的***中,或者在用于控制风轮机1的一个或多个部件内部的空气温度-例如控制柜等内部的空气温度-的***中。在第一温度控制***6中流动的流体也可以是液体,例如防冻液和水溶液、盐水、甲醇、丙二醇或乙酸钾,其例如用于控制风轮机1内或紧外部的电气或机械部件的温度。
在本发明的这个实施例中,齿轮箱15设有温度控制***6,该温度控制***包括油,所述油在该***6中循环并由此将热量从齿轮箱15传送到散热装置8。
在这个实施例中,散热装置8是散热器9,但在其它实施例中,散热装置8可以是主动式冷却器、引导流体通过海上风轮机周围的水的管道、引导流体通过风轮机底座或底座周围的地面的管道、热交换器或任何适于使流体的热量能够散发的装置。
在本发明的这个实施例中,泵10使油流动,从而使热油能从齿轮箱15输送到散热器9以及再次返回。
在这个实施例中,散热器9放置在机舱3的顶部上的单独的隔间11中,其中风基本自由地流过散热器9,从而使油将其热量排放到风轮机1周围的空气中。在另一实施例中,散热器9可放置在机舱3外部的其它地方,或者散热器9能放置在机舱3内部或风轮机1的其它部件如塔筒2、轮毂、叶片5的内部,或者使得散热器9能被例如来自风轮机1外部的空气流冷却的任何地方。
油以具有不同添加剂等的各种变型存在,在这个实施例中,在第一温度控制***6中循环的油是矿物油,但在另一实施例中,该油可以是例如通过多个不同添加剂改良的合成油或半合成油。
在本发明的这个实施例中,第一温度控制***6设有交叉管线(横向管线,cross line)14,该交叉管线使得油能在不经过散热器9的情况下返回齿轮箱15。对该“捷径”14的通过由温度控制装置12控制,该温度控制装置在本例中是阀13,该阀能根据附加温度控制***7的冷却介质的温度打开和关闭。
交叉管线14还设有热交换器20,该热交换器使得流过交叉管线14的油能将热量散发到附加温度控制***7的冷却介质中。
在这个实施例中,用以控制温度控制装置12的温度是在热交换器20的流入端21中测量的,但在另一实施例中,该温度可以在热交换器20的流出端22或者在附加温度控制***7的任何其它位置测量。
在这个实施例中,阀13是简单的纯机械的散热器阀13,该散热器阀以与从家用带肋的加热元件中已知的常用散热器阀相同的原理起作用,在所述带肋的加热元件中,气体随着温度变高而膨胀并因此逐渐地关闭阀13。然而,应该注意,如果阀13要根据第一温度控制***6中的流体的温度变化起作用,则本发明的散热器阀13可以与普通家用散热器阀相反地起作用,因为此时本发明的散热器阀13将在流体变冷时允许较少流体通过。
在另一实施例中,阀13的位置能例如通过马达电动地控制,该马达根据来自数字温度计23的电信号打开和关闭穿过阀13的通道。
在这个实施例中,阀13的工作范围是-70℃至+100℃,优选的是-40℃至+50℃,最优选的是-10℃至+30℃,即,阀13在-10℃下完全打开,而在+30℃下完全关闭。
在另一实施例中,该工作范围可以不同,其例如取决于温度控制***6、7的能力、所产生的热量、环境温度、场所等。
在这个实施例中,温度和阀13的位置(阀13打开/关闭多少)间的关系在工作范围内基本成正比,但在另一实施例中,该关系是指数关系或者可由预定的曲线限定,阀13可逐步打开和/或关闭,该阀可以是简单的开-闭阀等。
图4示出风轮机1中第一温度控制***6的另一实施例,如从侧面所看出的。
在本发明的这个实施例中,温度控制装置12是基于流入第一温度控制***6的散热装置8中的外部空气的温度测量结果来控制的。
在另一实施例中,温度或某种对应信号可由风轮机1中的温度传感器提供,该温度传感器用于检测整体环境温度。如果风轮机1是风电场的一部分,则信号可由其它风轮机、中央温度测量装置、SCADA(数据采集与监控)***、国家或地区气象预报-例如在线的-等来提供。
在另一实施例中,温度控制装置12也能对第一温度控制***6中的油的温度直接响应。
如上所述,应该强调,控制温度控制装置12的温度不必直接测量并且然后馈送到该温度控制装置12,因而该温度控制装置包括用于按照测量结果起作用的装置。
温度控制装置12也可根据温度变化直接起作用,例如,如果温度控制装置12由气体、弹簧等构成,则可随着由热膨胀导致的温度的直接结果而膨胀和收缩。
图5示出风轮机1中第一温度控制***6的第一实施例的示意图。
在本发明的这个实施例中,第一温度***6是用于控制在风轮机齿轮箱15的润滑和冷却***中循环的油的温度的***。
(控制)方法是:当冷的风轮机1在例如寒冷的冬天起动时,第一温度控制***6中的流体(在本例中是齿轮箱油)是冷的且粘度较高;在齿轮箱15的部件开始移动时或开始移动之前,起动泵10,并开始在第一温度控制***6中产生油的流动。
在这个实施例中,第一温度控制***6设有三通恒温阀24,只要油温低于一定的水平,该阀就引导油穿过第二交叉管线25并使之回到齿轮箱15的油槽。
当齿轮箱15已经升温,并且油温已经达到需要冷却的水平时,三通恒温阀24关闭第二交叉管线25,并将油流引向散热装置8,在该散热装置8处第一温度控制***6中的流体与机舱3外部的空气进行热交换。
穿过散热器9的气流能用散热器风扇(未示出)控制,该散热器风扇例如根据以固定的时间间隔等在散热器9之前或之后测量的空气、油的温度来增加或减少穿过散热器的气流。
但在低环境温度下存在这样的危险,即,油变得凉且稠,以致在散热器9的输入侧上油的压力上升到不希望的水平,并且经过散热器9的油流很小,以致即使风轮机1的外部很冷,齿轮箱15也不能有效地冷却。在最坏情况下,油在散热器中基本固化并因此堵塞散热器。
这个问题通过将热的油引导通过第一交叉管线14来解决,在该第一交叉管线14处油被导引穿过某种热交换器20,在该热交换器20中油能将它的热量散发到风轮机1的附加温度控制***7内的流体中。
这个附加温度控制***7可以是用于控制流过例如风轮机发电机17、变换器18和/或流过一个或多个其它风轮机部件的冷却流体的温度的***,或者它可以是用于控制风轮机1内部如机舱3内部的空气温度或风轮机1中一个或多个部件内部的空气温度如控制柜等内部的空气温度的***。
然而,应当强调,具体风轮机1中的附加温度控制***7不同于第一温度控制***6,因为它不是控制同一部件的温度以用于基本相同的目的的同一流体。如果***6、7之间应当进行有效的热交换,则***6、7必需分开,且附加温度控制***7必需具有过量工作能力,以使它能移除第一温度控制***6中的热量以及由附加温度控制***7连接于其上的部件、区域等所产生的热量。
用于控制例如发电机17或变换器18的温度的温度控制***7的尺寸设计成即使环境温度高于30℃也能有效地工作,因此这种***在例如低于0℃的环境温度下也具有大的过量工作能力。这种过量工作能力因此可在环境温度较低时被第一温度控制***6利用。当环境温度再次上升时,附加温度控制***7的过量工作能力将减小,但此时第一温度控制***6不再需要与附加温度控制***7热相互作用。
因此在附加温度控制***7中流动的流体可以是液体-如防冻液和水溶液、盐水、甲醇、丙二醇或乙酸钾,气体-如空气、烃、异丁烯、含氯氟烃(CFC)气或其它类型的取决于温度控制***的类型的气体。附加温度控制***7中的流体也可以是油。
图6示出风轮机1中温度控制***6的第二实施例的示意图。
在图5所示的实施例中,温度控制装置12和热交换器20二者都安放在风轮机机舱3的内部,但在本发明的这个实施例中,热交换器20放置在机舱3的外部,例如放置在塔筒2中或包括风轮机1的功率处理设备的相邻棚(shed)中。
同样,附加温度控制***7可以整个地或部分地放置在机舱3的外部。
图7示出风轮机1中温度控制***6的第三实施例的示意图。
在这个实施例中,第一温度控制***6还包括附加散热装置26,该附加散热装置26取附加散热器26的形式,该附加散热器26具有比传统散热器9小的能力。当温度降到预定水平之下时,附加温度控制阀13使传统散热器8周围的流体改向,并穿过具有较小能力的附加散热器26,因而减少流体被冷却过多的危险。
图8示出风轮机1中两个温度控制***6、7的示意图。
在这个实施例中,附加温度控制***7是控制风轮机发电机17的温度的***。
同第一温度控制***6一样,该附加温度控制***7包括泵10,该泵使得冷却流体能在附加温度控制***7中循环流动。该附加温度控制***7也包括主要在起动期间使用的第二交叉管线和三通恒温阀24。
在这个实施例中,来自附加温度控制***7的散热器9的返回流体通过流入端21被引向热交换器20,并通过流出端22回到发电机17中。
在这个实施例中,温度控制装置12的温度检测装置23一直检测附加温度控制***7的流入流体的温度,如果该温度降到低于某一水平,则温度控制装置12打开流体从第一温度控制***6穿过热交换器20的通道。
图9示出风轮机1中温度控制***6的第四实施例的示意图。
这个温度控制***6的实施例类似于图7中所描述的***6,因为第一温度控制***6还包括具有比传统散热器9能力小的附加散热装置26。在这个实施例中,附加散热装置26是附加散热器26。
然而,在这个实施例中,温度控制***6不包括第一交叉管线14或任何设在该管线14上的部件,因为在这个实施例中,温度控制***6设有温度控制阀13,该温度控制阀13能使传统散热器9周围的流体改向,并穿过具有较小能力的附加散热器26。当温度降到低于预定水平时,这种改向由温度控制阀13实施,它能随着温度控制***6中的压力测量结果发生,或者穿过温度控制阀13的通道能按照流体或周围环境的温度被连续地控制。
上面已参照风轮机1、温度控制装置12、温度控制***6、7等的设计和实施例的具体例子举例了本说明。然而,应该理解,本发明不限于所述具体的例子,而是可以在如权利要求所限定的范围内进行各种设计和改变。
附图标记列表
1、风轮机;
2、塔筒;
3、机舱;
4、转子;
5、叶片;
6、第一温度控制***;
7、附加温度控制***;
8、散热装置;
9、散热器;
10、泵;
11、隔间;
12、温度控制装置;
13、阀;
14、第一交叉管线;
15、齿轮箱;
16、制动***;
17、发电机;
18、变换器;
19、加固结构;
20、热交换器;
21、流入端;
22、流出端;
23、温度计;
24、三通恒温阀;
25、第二交叉管线;
26、附加散热装置。

Claims (21)

1.一种风轮机,包括:
第一温度控制***,该第一温度控制***包括流体,该流体将热量输送到所述风轮机的一个或多个部件或者从风轮机的一个或多个部件输送出热量,以及
用于所述第一温度控制***和所述风轮机的至少一个附加温度控制***之间的热交换的装置,
其中,温度控制装置实现所述第一温度控制***和所述至少一个附加温度控制***之间的所述热交换。
2.按照权利要求1的风轮机,其特征在于,所述温度控制装置是至少一个阀。
3.按照权利要求2的风轮机,其特征在于,所述阀是机械式散热器阀。
4.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述流体是油。
5.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述流体能在所述一个或多个部件和所述第一温度控制***的至少一个散热装置之间输送热量,以用于散发或吸收所述热量。
6.按照权利要求5的风轮机,其特征在于,所述散热装置是散热器。
7.按照权利要求5或6的风轮机,其特征在于,所述散热装置包括用于将所述热量散发到所述风轮机的周围环境中或从风轮机的周围环境中吸收热量的装置。
8.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,控制所述温度控制装置的温度是所述风轮机的周围环境的温度。
9.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,控制所述温度控制装置的温度是至少一个附加温度控制***的冷却介质的温度。
10.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述至少一个附加温度控制***是所述风轮机的电气***的温度控制***。
11.按照权利要求10的风轮机,其特征在于,所述电气***是所述风轮机的发电机。
12.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述一个或多个部件是所述风轮机的一个或多个齿轮箱。
13.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述至少一个第一温度控制***是用于控制风轮机的液压***的温度的***。
14.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述流体在所述第一温度控制***中循环。
15.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述至少一个附加温度控制***包括循环的冷却介质。
16.按照前述权利要求之一的风轮机,其特征在于,所述温度控制装置通过使所述流体能流过专用的热交换器来实现所述第一温度控制***和所述至少一个附加温度控制***之间的所述热交换,该专用热交换器包括使所述流体能与所述至少一个附加温度控制***的冷却介质交换热量的装置。
17.用于控制或调节在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法,所述方法包括以下步骤:
-检测所述风轮机的温度,以及
-根据所述温度控制一阀,其中,所述阀能实现所述流体与所述风轮机的至少一个附加温度控制***的热交换。
18.按照权利要求17的方法,其特征在于,所述温度是所述风轮机的环境温度。
19.按照权利要求17的方法,其特征在于,所述温度是所述至少一个附加温度控制***的冷却介质的温度。
20.按照权利要求17-19之一的方法,其特征在于,所述流体是油。
21.按照权利要求17或20的方法的使用,用于控制在按照权利要求1-16之一的风轮机的温度控制***中流动的流体的温度,其中,所述风轮机是可变速的桨距风轮机。
CN200880014258A 2007-04-30 2008-04-24 风轮机、控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用 Pending CN101711311A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200700650 2007-04-30
DKPA200700650 2007-04-30
PCT/DK2008/000152 WO2008131766A2 (en) 2007-04-30 2008-04-24 A wind turbine, a method for controlling the temperature of fluid flowing in a first temperature control system of a wind turbine and use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101711311A true CN101711311A (zh) 2010-05-19

Family

ID=39926149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880014258A Pending CN101711311A (zh) 2007-04-30 2008-04-24 风轮机、控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8052383B2 (zh)
EP (1) EP2153064B1 (zh)
CN (1) CN101711311A (zh)
ES (1) ES2656346T3 (zh)
WO (1) WO2008131766A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102767479A (zh) * 2011-05-03 2012-11-07 西门子公司 具有热控制***的直接驱动型风力涡轮机
CN104806743A (zh) * 2015-03-27 2015-07-29 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***的控制方法
CN105402094A (zh) * 2015-12-03 2016-03-16 北京金风科创风电设备有限公司 变桨柜冷却装置及风力发电机组
CN106640555A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组及其散热***和散热控制方法
CN109779835A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组的功率控制方法和装置

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007049599A1 (de) * 2007-10-15 2009-05-07 Innovative Windpower Ag Temperaturregelung von aneinandergekoppeltem Getriebe und Generator bei einer Windenergieanlage
KR101021333B1 (ko) * 2008-09-01 2011-03-14 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템
US8047774B2 (en) * 2008-09-11 2011-11-01 General Electric Company System for heating and cooling wind turbine components
EP2391823B1 (en) * 2009-01-30 2017-09-20 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine with cooler top
CN102301136B (zh) 2009-01-30 2014-03-12 维斯塔斯风力***集团公司 具有带冷却器的顶部的风力涡轮机机舱
CN102301135A (zh) 2009-01-30 2011-12-28 维斯塔斯风力***集团公司 在顶部具有冷却器的风力涡轮机机舱
US9039369B2 (en) 2009-01-30 2015-05-26 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine nacelle with cooler top
US8360715B2 (en) * 2009-07-09 2013-01-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator
US20100277869A1 (en) * 2009-09-24 2010-11-04 General Electric Company Systems, Methods, and Apparatus for Cooling a Power Conversion System
EP2309122B1 (en) * 2009-10-06 2012-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Method for controlling a wind turbine at high thermal loads
ES2378099B1 (es) * 2009-10-09 2013-02-18 Gamesa Innovation & Technology S.L. Sistema de refrigeración auxiliar y método de actuación.
EP2524135A1 (de) * 2009-10-28 2012-11-21 Powerwind GmbH Klappbarer kühler
EP2494197B1 (en) 2009-10-28 2020-08-19 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine with a cooling system
EP2325482B1 (en) * 2009-11-24 2014-01-01 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement with a nacelle and a radiator
ES2392215T3 (es) * 2009-11-24 2012-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Disposición de una góndola con un radiador extensible
DK2325483T3 (da) 2009-11-24 2012-11-19 Siemens Ag Indretning med en modulær nacelle med en udstråler
ES2582215T3 (es) * 2009-12-01 2016-09-09 Vestas Wind Systems A/S Góndola de turbina eólica que comprende un conjunto de intercambiador de calor
JP5072994B2 (ja) * 2010-03-17 2012-11-14 三菱重工業株式会社 風力発電装置
IT1399201B1 (it) 2010-03-30 2013-04-11 Wilic Sarl Aerogeneratore e metodo di rimozione di un cuscinetto da un aerogeneratore
IT1399511B1 (it) 2010-04-22 2013-04-19 Wilic Sarl Generatore elettrico per un aerogeneratore e aerogeneratore equipaggiato con tale generatore elettrico
WO2011147417A2 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Vestas Wind Systems A/S A method for thermal conditioning of a wind turbine nacelle
ES2553277T3 (es) 2010-08-31 2015-12-07 Vestas Wind Systems A/S Turbina eólica con un sistema de transferencia de calor
WO2012059463A2 (de) * 2010-11-04 2012-05-10 Wobben, Aloys Windenergieanlage mit synchrongenerator sowie langsam drehender synchrongenerator
US8421264B2 (en) * 2010-11-14 2013-04-16 Asia Vital Components Co., Ltd. Wind power generation device for electronic equipment
DE102011008672A1 (de) * 2011-01-15 2012-07-19 Hydac Filtertechnik Gmbh Vorrichtung zum Schmieren eines Getriebes sowie eines Lagers
ITMI20110378A1 (it) 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Macchina elettrica rotante per aerogeneratore
ITMI20110375A1 (it) 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Turbina eolica
ITMI20110377A1 (it) 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Macchina elettrica rotante per aerogeneratore
DK2525088T4 (da) * 2011-05-16 2022-05-23 Siemens Gamesa Renewable Energy As Udluftningsanordning
DK2578879T3 (da) * 2011-10-04 2014-10-27 Siemens Ag Køleanordning til en vindmølle
MX2015001782A (es) * 2012-08-10 2015-08-14 youWINenergy GmbH Sistema de enfriamiento integrado para una barquilla de una turbina eolica.
EP3026790B8 (en) * 2012-08-31 2020-07-22 Lappeenranta-Lahti University of Technology LUT Electrical machine
GB2510824B (en) * 2013-02-13 2016-05-04 Romax Tech Ltd Lubricant heating and cooling system for a wind or water turbine
EP2992207B1 (en) * 2013-04-29 2018-07-18 Vestas Wind Systems A/S Method for starting a wind turbine in a cold climate environment
EP2803855A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Cooling system with two bridged cooling circuits, wind turbine with such a cooling system
US10104814B2 (en) * 2014-11-03 2018-10-16 General Electric Company System and method for cooling electrical components of a power converter
CN105275744B (zh) * 2015-11-13 2017-10-24 北京天诚同创电气有限公司 风力发电机组的低温启动及运行的控制装置和方法
ES1149337Y (es) * 2015-12-23 2016-04-12 Zheng Ye Dispositivo de refrigeracion para componentes de aerogeneradores
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
CN106050583B (zh) * 2016-08-15 2018-10-09 盐城工业职业技术学院 一种用于风力发电机组的集成散热***
EP3421788A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-02 Nissens A/S Integrally supported cooling device
DK3591222T3 (da) * 2018-07-03 2023-11-20 Siemens Gamesa Renewable Energy As Vindmølle og fremgangsmåde til drift af en vindmølle
US10690422B2 (en) 2018-08-03 2020-06-23 General Electric Company Thermal management system
WO2020098891A1 (en) 2018-11-16 2020-05-22 Vestas Wind Systems A/S Method of cooling a wind turbine
EP3884158B1 (en) * 2018-11-20 2024-06-26 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine cooling system
US10808684B2 (en) 2018-12-18 2020-10-20 General Electric Company Heat transfer assembly embedded in a wind turbine nacelle
EP3805559A1 (en) * 2019-10-09 2021-04-14 Nissens Cooling Solutions A/S A wind turbine cooling system
CN114599878A (zh) * 2019-08-09 2022-06-07 尼森冷却解决方案有限公司 风力涡轮机冷却***
CN112431730B (zh) * 2020-11-23 2022-08-26 上海齐耀动力技术有限公司 一种海上水电风冷***
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

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5932662B2 (ja) * 1979-08-31 1984-08-10 株式会社島津製作所 風力エネルギ−の変換装置
DE3714859A1 (de) * 1987-05-05 1988-11-24 Walter Schopf Getriebekombination fuer wind- und wasserkleinkraftwerksanlagen
US5275231A (en) 1992-07-28 1994-01-04 Yoshikazu Kuze Cooling system for an automotive engine
EP1185790B1 (en) * 1999-05-07 2004-10-27 NEG Micon A/S An offshore wind turbine with liquid-cooling
DE19932394C5 (de) * 1999-07-14 2006-06-01 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Windenergieanlage mit einem geschlossenen Kühlkreislauf
DE10016913A1 (de) * 2000-04-05 2001-10-18 Aerodyn Eng Gmbh Offshore-Windenergieanlage mit einem Wärmetauschersystem
DE10233947A1 (de) 2002-07-25 2004-02-12 Siemens Ag Windkraftanlage
DE10324228B4 (de) * 2003-05-28 2006-02-16 Rittal Gmbh & Co. Kg Kühlvorrichtung für eine Offshore-Windenergieanlage
US7238009B2 (en) * 2004-05-06 2007-07-03 Grand Vent Power, Llc Offshore windmill electric generators
ES2536740T3 (es) * 2005-11-01 2015-05-28 Vestas Wind Systems A/S Método para prolongar y/o controlar la vida útil de uno o más componentes de generación de calor y/o pasivos en una turbina eólica, una turbina eólica y uso de la misma
US7168251B1 (en) * 2005-12-14 2007-01-30 General Electric Company Wind energy turbine
GR1006291B (el) * 2007-02-22 2009-03-09 Διονυσιος Χαραλαμπους Χοϊδας Ψυκτικη διαταξη ανεμογεννητριας
DE102007030494A1 (de) 2007-06-30 2009-01-02 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Anfahren einer Windenergieanlage nach einer Betriebspause und Windenergieanlage, die das Verfahren ausführen kann
DE102007030501A1 (de) 2007-06-30 2009-01-02 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Einlaufen einer Triebstrangkomponente einer Windenergieanlage und Windenergieanlage zur Ausführung dieses Verfahrens

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102767479A (zh) * 2011-05-03 2012-11-07 西门子公司 具有热控制***的直接驱动型风力涡轮机
CN102767479B (zh) * 2011-05-03 2016-12-07 西门子公司 具有热控制***的直接驱动型风力涡轮机
US9531245B2 (en) 2011-05-03 2016-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Direct drive wind turbine with a thermal control system
CN104806743A (zh) * 2015-03-27 2015-07-29 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***的控制方法
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***的控制方法
CN105402094A (zh) * 2015-12-03 2016-03-16 北京金风科创风电设备有限公司 变桨柜冷却装置及风力发电机组
CN106640555A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组及其散热***和散热控制方法
CN106640555B (zh) * 2016-12-27 2019-07-26 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组及其散热***和散热控制方法
CN109779835A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组的功率控制方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008131766A3 (en) 2009-03-12
US8052383B2 (en) 2011-11-08
US20100034653A1 (en) 2010-02-11
WO2008131766A2 (en) 2008-11-06
EP2153064B1 (en) 2017-12-13
EP2153064A2 (en) 2010-02-17
ES2656346T3 (es) 2018-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101711311A (zh) 风轮机、控制在风轮机的第一温度控制***中流动的流体的温度的方法及其使用
CN108474566B (zh) 区域热能分配***
EP2570660B1 (en) Renewable energy type electric power generation device
RU2477807C2 (ru) Система охлаждения и регулирования температуры агрегатов силовой установки летательного аппарата
Ho et al. Performance study of a microturbine system for cogeneration application
KR100999715B1 (ko) 풍력 발전 증속기용 냉각 윤활 시스템
EP2612027B1 (en) A wind turbine having a heat transfer system
CN108603668B (zh) 热管理设备及控制热管理设备的方法
EP2469086A1 (en) Wind power generator
DK2504575T3 (en) Wind turbines and method for temperature control of at least one component of a wind turbine
CN110603410B (zh) 区域能源分配***
CN106523303A (zh) 一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置及方法
CN102536353A (zh) 用于冷却发电厂的载体流体的方法、发电厂以及冷却***
CN110366662B (zh) 区域热能分配***的局部热能消耗器组件和局部热能发生器组件
CN110094313A (zh) 风力发电机组的主轴承冷却***及风力发电机组
US20110079216A1 (en) Hermetic primary circuit for thermal solar system
EP3054126A1 (en) Heat exchangers for thermal management systems
US20200166291A1 (en) Latent heat storage system having a latent heat storage device and method for operating a latent heat storage system
CN107339141A (zh) 一种汽车发动机舱冷却***
CN106286790B (zh) 一种用于风力发电减速齿轮箱的联合散热装置的散热方法
Sunden et al. On heat transfer issues for wind energy systems
CN203176332U (zh) 一种带温控器的变速箱水冷装置
GB2533132A (en) A liquid cooling apparatus and method for a gas tubine engine
CN103017407B (zh) 制冷及热泵设备
CN202271827U (zh) 取力器独立冷却***总成

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100519