[发明专利]风轮机的机舱冷却系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及风轮机的机舱冷却系统，且更具体地涉及能够有效冷却配备有发电机、齿轮箱、变换器等的风轮机机舱的风轮机的机舱冷却系统。

背景技术

通常，风轮机系统是将来自风的动能转化为电能的装置，并根据安装风轮机系统的环境的条件，风轮机典型地分为陆上风轮机系统和海上风轮机系统。

图1是示出通常的风轮机系统的结构的示意图。将参考图1来简要描述风轮机系统的操作。

首先，使用混凝土结构等在坚实地面50上建造塔40，机舱20坐落在塔40上。齿轮箱22、发电机24、变换器、变压器以及其它装置设置在机舱20中。叶片30经由轮毂和主轴连接并固定到齿轮箱22。通过风以低速旋转的叶片30经由齿轮箱22产生1500rpm或更大的高速动能，发电机24将动能转化成电能。发电机24产生的电流由变换器整流，然后被传输出。

风力发电中的上述固定的能量转化会造成热形式的损失。能量可在发电机将动能转化为电能时损失，并可由作为驱动线路的齿轮箱中的齿轮摩擦而损失。进一步地，能量损失造成的热量可在整流装置，例如变换器或变压器中产生。

如果额外的热损失发生在用于使机舱中的各个装置彼此连接的电力电缆、控制柜和电源，则热损失会不期望地进一步增加。

在现有的陆上风轮机系统中，在产生小容量电流并因此在机舱中产生更少量热量的情况下，发电机的内部可通过将外部空气引入机舱来冷却。同时，对于海上风轮机系统而言，在沿海环境使用发电机、齿轮箱、变换器等的情况下，上述部件可因为外部空气包含盐分而被腐蚀损坏。

发明内容

技术问题

因此，鉴于现有技术中出现的以上问题而提出本发明，并且本发明的目的是提供一种风轮机的机舱冷却系统，该冷却系统有效构造为在沿海环境使用的风轮机系统中的机舱与外部密封的情况下，冷却机舱中的空气，因此可保护机舱远离盐分并增加风轮机系统的效率。

技术方案

为了实现以上目的，本发明提供了一种风轮机的机舱冷却系统，其包括：分别围绕设在机舱中的一个或多个生热装置放置的冷却块；连接到冷却块的通路管，由此使得冷却剂流经通路管；连接到通路管并布置在机舱的外表面或后端上的初级换热器；以及吸收机舱中产生的热量并将热量释放到机舱外的次级换热器，其中初级换热器和次级换热器构造为使机舱与外部密封。

生热装置可以是发电机、齿轮箱和变换器。

初级换热器可执行流经通路管的冷却剂与空气之间的换热过程。

进一步，次级换热器可包括管道、生热构件和传热介质，所述传热介质使用其中包含的制冷剂将机舱的内部热量排放到外部。

传热介质可以是热管。

次级换热器可进一步包括位于管道一端上的风扇，风扇将空气强制引入管道。

每个冷却块中可形成通道，使得冷却剂流经通道。通道可按Z字形连续排列。

有益效果

根据本发明，当在沿海环境操作风轮机的机舱时，风轮机的机舱冷却系统使机舱中的主要部件完全与外部盐分隔绝(密封)，因此防止风轮机的主要部件的性能因腐蚀而下降。

进一步，根据本发明，机舱中产生大量热量的装置以水冷方式整体冷却，而产生较少量热量的其他装置以风冷方式冷却，使得可实现有效地冷却。

附图说明

图1是示出通常的风轮机的结构的示意图；

图2是示出根据本发明的风轮机的机舱冷却系统的视图；以及

图3是示出控制器、温度传感器、鼓风机和压力表之间的关系的方块图。

其中，附图标记说明如下：

100：风轮机的机舱冷却系统

101：塔

102：叶片            104；轮毂

106：主轴            108：控制柜

110：机舱            120：齿轮箱

130：发电机          140：变换器

150：次级换热器

152：换热介质

153、156：鼓风机     157：生热构件

160：通路管          162：初级换热器

170：冷却块          180：控制器

具体实施方式

通过下面结合附图的详细描述中可以更清楚地理解本发明的以上及其他目的、特征和优点。在下文中，将参考附图来详细描述根据本发明的实施例的风轮机的机舱冷却系统。

图2是示出根据本发明的风轮机的机舱冷却系统的构造的视图，以及图3是示出控制器、温度传感器、鼓风机和压力表之间的关系的方块图。