RS54828B1 - Vetrogenerator - Google Patents

Abstract

Vetrogenerator, koji ima gondolu (16) koja ima najmanje jednu fluidom hlađenu komponentu i ima hladnjak (28), pri čemu je hladnjak (28) integrisan u spoljašnju konturu gondole (16), naznačeno time što je izmenjivač toplote (28) postavljen na nosač, a nosač je konstruisan kao poseban elemenat gondole.Prijava sadrži još 5 patentnih zahteva.

Description

Opis pronalaska

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na vetrogeneratore sa gondolom5a najmanje jednom komponentom koja se hladi pomoću tečnosti i jednim izmenjivačem toplote. Mnogi takvi vetrogeneratori su poznati u tehnici.

[0002] Osim toga, poznati su vetrogeneratori sa različitim oblicima gondole. Ovde su predstavljene gondole suštinski pravougaonog (kutijastog oblika) kao i cilindrične i gondole u obliku suze.

[0003] Pošto hladnjak, kako bi ispunio svoju funkciju emituje toplotu u životnu sredinu, on se obično postavlja na vrh gondole na vetrogeneratoru. Ovo se vrši, na primer, prilikom gradnje vetrogeneratora na gradilištu, tako da transport i rukovanje gondolom na koju se postavlja hladnjak ne bude otežano i da ne dovede do oštećenja. Zbog toga se hladnjak obično tokom gradnje vetrogeneratora montira na licu mesta, ali to može da dovede do većeg broja grešaka pri montaži, koje utiču na pravilno funkcionisanje hladnjaka.

[0004] WO 2009/115100 A1 opisuje vetrogenerator sa gondolom i komponentom za hlađenje tečnošću i izmenjivačem toplote.

[0005] DE 10 2007 042 338 A1 opisuje vetrogenerator sa hladnjakom i gondolom sa komponentom za hlađenje tečnošću.

[0006] DE 102 33 947 A1 opisuje vetrogenerator sa gondolom i najmanje jednom komponentom za hlađenje tečnošću.

[0007] Predmet ovog pronalaska je stoga da pojednostavi transport i izgradnju vetrogeneratora sa hladnjakom i time eliminiše ili barem smanji mogućnost grešaka.

[0008] Ovo se kod vetrogeneratora tipa navedenog u ovom pronalasku postiže realizuje uklapanjem hladnjaka u spoljašnju konturu gondole.

[0009] Predmet ovog pronalaska se ostvaruje vetrogeneratorom prema Zahtevu 1.

[0010] Prema tome, vetrogenerator je opremljen gondolom sa najmanje jednom komponentom za hlađenje tečnošću i izmenjivačem toplote. Hladnjak je integrisan u spoljašnjoj konturi gondole. Hladnjak je postavljen na nosaču i nosač je koncipiran kao zasebna komponenta gondole.

[0011] U jednom aspektu predmetnog pronalaska, hladnjak ima najmanje jednu rebrastu cev.

[0012] U drugom aspektu predmetnog pronalaska, hladnjak ima bar jednu zmijoliku spiralno uvijenu rebrastu cev.

[0013] Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska, hladnjak ima više paralelnih rebrastih cevi.

[0014] Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska, formiran je nosač u obliku udubljenja po obimu na konturi gondole.

[0015] U sledećem aspektu predmetnog pronalaska, vetrogenerator u pravcu uzdužne ose gondole ima držač koji drži rebrastu cev u njenom predviđenom položaju.

[0016] Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska, na vetrogenerator se postavlja ventilator tako da se vazduh koji on usisa, usmerava preko izmenjivača toplote.

[0017] U tom slučaju, ovaj pronalazak se zasniva na saznanju da nisu potrebne značajnije promene tokom transporta i rukovanja gondolom, istovremeno hladnjaci se instaliraju tokom sklapanja gondole u fabrici gde može biti ispitana pravilnost njihovog rada. Ovo dovodi do pojednostavljenja tokom transporta i izgradnje vetrogeneratora, dok istovremeno eliminiše potencijalne izvore grešaka.

[0018] U poželjnom rešenju hladnjak ima najmanje jednu rebrastu cev. Takva rebrasta cev može biti savijena tako da prati konturu gondole i može dobro da se prilagodi konturi gondole.

[0019] U poželjnom rešenju hladnjak ima najmanje jednu rebrastu cev. Takva rebrasta cev se može lako savijati tako da prati konturu gondole i može dobro da se prilagodi konturi gondole. Visoka bezbednost se postiže kada se hladnjak izrađuje od spiralno uvijene rebraste cevi pošto u tom slučaju mogu izostati spojnice i kolena, a na taj način moguće greške, odnosno curenja. Da se obezbedi dovoljan kapacitet hlađenja, hladnjaci mogu biti izrađeni od nekoliko paralelno postavljenih rebrastih cevi, što dovodi do povećane dostupne površine poprečnog preseka, u kojem se tečnost za hlađenje može ohladiti. Posebno je poželjno, da hladnjak bude postavljen na nekom nosaču. Kao rezultat toga, ovi hladnjaci su montažni i kao strukturne jedinice se montiraju kao dodatak gondole. Tako se funkcionalni test obavlja pre instalacije na gondolu, to jest tako da sklapanje gondole u svakom slučaju obezbedi raspoloživost hladnjaka.

[0020] Da bi se rebrasta cev i rebraste cevi na hladnjaku održale u predviđenom položaju ugradnje, po obimu hladnjaka i u suštini u pravcu uzdužne ose gondole mogu biti postavljeni držači.

U poželjnoj varijanti pronalaska, je obezbeđen ventilator, koji je postavljen tako da usisani vazduh struji oko izmenjiva a toplote. Ovo je aktivni hladnjak koji realizuje definisani kapacitet hlađenja.

Poželjno rešenje pronalaska je prikazano na Slikama. One prikazuju:

SI. 1 predstavlja pojednostavljeni prikaz Vetrogeneratora;

SI. 2 je uvećani prikaz gondole Vetrogeneratora sa Slike 1.

SI. 3 je bočni prikaz hladnjaka pronalaska kao priključni deo;

SI.Apredstavlja pogled odozgo na hladnjak iz ovog pronalaska; i

SI. 5 predstavlja pogled u perspektivi na hladnjak sa putanjom protoka vazduha koji usisava ventilator.

[0021] SI. 1 je veoma pojednostavljeni prikaz vetrogeneratora 10. Toranj 12 nosi gondolu 16 {za gondolu alternativno može da se koristi, termin načela). Gondola 16 je preko azimutnog ležaja {nije prikazano) montirana na vrh tornja 12, tako da

(takođe nije prikazano) može da se vrši promena nagiba po azimutu. Prelaz između gondole 16 i tornja 12 je prekriven keceljom 14 gondole i na taj način zaštićen od vremenskih uticaja.

[0022] Gondola 16 obuhvata (takođe nije prikazano) glavčinu rotora na koju su postavljene lopatice rotora 24. Pomoću lopatica rotora glavčina 24 se primorava (u prednjem delu gondole 16) da rotira. Ovo rotaciono kretanje se prenosi na rotor generatora, tako da vetrogenerator 10 pri dovoljnoj brzini vetra proizvodi električnu energiju.

[0023] Slika 2 daje detaljniji prikaz gondole 16 vetrogeneratora sa Slike 1. Gondola ima kecelju 14 gondole, koja pokriva prelaz od gondole 16 do (na ovoj si. nije prikazano) tornja. Gondola 16 sadrži prednji deo gondole 18 i zadnji deo gondole 22. Generator 20 može da se nalazi između ova dva dela gondole. Ovaj generator 20 može opciono biti dizajniran kao prstenasti generator.

[0024] Na prednjem delu 18 gondole može biti obezbeđen lučni deo 26 sa ekstenzijama lopatica rotora. Iz ovog lučnog dela 26 svaka lopatica rotora izlazi napolje (nije prikazano na ovoj slici) a pričvršćena je za glavčinu rotora koja prenosi rotaciju posredno preko prenosnika ili direktno, bez prenosnika na rotor kao rotirajući deo generatora 20 (nije prikazan na ovoj slici).

[0025] Električna energija koja se generiše pri dovoljnoj brzini vetra se proizvodi u generatoru 20 i potom propušta u zavisnosti od koncepta vetrogeneratora preko (nije prikazano) transformatora odnosno direktno u mrežu ili pretvorena preko (takođe nije prikazano) ispravljača u jednosmernu struju a zatim se preko invertora neki izlaz snabdeva strujom sa odgovarajućom frekvencijom i faznim uglom. Neke od ovde opisanih komponenti mogu biti smeštene u gondoli 16. U svakom slučaju u zavisnosti od snage proizvedene u generatoru 20 nastaje otpadna toplota koja se mora odvesti hlađenjem. Ovo hlađenje može biti vazdušno hladjenje; ali se kao fluid za hlađenje može koristiti i voda. Posebno kod visokih termičkih opterećenja, hladjenje vazduhom nije dovoljno pa može biti potrebno hlađenje tečnošću. Shodno tome, generator 20 može imati priključak 30 za hlađenje generatora, sa konektorom 32 i hladnjak 28 koji se nalazi na jednoj strani gondole (na SI. desno). Rashladno sredstvo teče kroz priključak za hlađenje 30 generator, konektor 32 i kroz hladnjak 28. Hladnjak 28 je opet izložen strujanju vazduha i ima površinu dovoljnu da sigurno obezbedi potrebno rasipanje toplote, tako da odgovarajuće hlađeni rashladni fluid ponovo može biti isporučen ka generatoru u cilju daljeg odvođenja toplote.

[0026] Hladnjak 28, koji je u ovom primeru napravljen od rebrastih cevi 34, se uklapa u konturu gondole, tako da aerodinamični oblik gondole 16 nije narušen ovim hladnjakom 28. Drugim recima, hladnjak zamenjuje deo gondole i ima usklađen oblik, tako da originalni oblik gondole dobije što aerodinamičniji mogući oblik. Na gondoli mogu biti obezbeđeni hladnjaci, na kraju suprotnom od rotora 18 i mogu biti dizajnirani u obliku kupole. Alternativno, hladnjaci mogu biti bar delimično ovalnog ili eliptičnog preseka. Alternativno, hladnjaci mogu biti u obliku poklopca. Na taj način korišćenjem povoljnog oblika gondole 16 se ostvaruje dovoljno hlađenje tečnosti za hlađenje. Dalje, hladnjak može imati i elipsasti oblik.

[0027] SI. 3 prikazuje hladnjak 28 prema pronalasku kao poseban priključni deo. Ovaj pronalazak obuhvata hladnjak sa rebrastim cevima 34 koje su namotane na nosač, tako da njegova spoljašnja kontura suštinski ima oblik koji je nastavak konture gondole, t.j. kontura hladnjaka je ovalna (u poprečnom preseku), kupolnog oblika ili u obliku poklopca. Kako bi rebraste cevi 34 ostale u svom položaju, obezbeđeni su držači 36 koja drži rebra u predviđenom položaju na cevima 34. U smeru strujanja iza rebrastih cevi 34, može biti postavljen ventilator 38, koji usisava vazduh, tako da struji preko rebrastih cevi 34 i na taj način može biti odveden višak toplote.

[0028] Dok je na SI. 3 prikazan bočni izgled jednog izvođenja iz primera hladnjaka prema pronalasku, SI. 4 prikazuje izgled od pozadi, jednog hladnjaka 28, kako on izgleda sa zadnje strane gondole na SI. 3. Međutim, gondola, kao što se vidi nije prikazana na slici. Jasno su vidljive na ovoj SI. rebraste cevi 34, držač 36 i ventilator 38. Pored toga, na slici se takođe dobro raspoznaje razvodna kutija 40 koja je povezana sa svim rebrastim cevima 34. Kroz ovu razvodnu kutiju 40, tečnost za hlađenje može da teče istovremeno kroz sve rebraste cevi 34, tako da se ostvaruje dovoljno veliki poprečni presek protoka u cilju prevođenja potrebne količine toplote preko hladnjaka 28 na okolni vazduh. U tu svrhu, razvodna kutija 40 (nije prikazano) je povezana sa komponentama koje se hlade u gondoli vetroturbine.

[0029] Donekle modifikovana varijanta hladnjaka 28 iz ovog pronalaska je prikazana na SI. 5. Ova Slika prikazuje izgled u perspektivi, ponovo bez gondole vetrogeneratora. Iz razvodne kutije 40 polaze rebraste cevi 34, kao što je već opisano gore, tako da rashladni fluid može da proti e istovremeno kroz njih, i može da se obezbedi potrebni kapacitet hlađenja. Ventitator 38 je zauzvrat postavljen na kraju hladnjaka 28 i opremljen je poklopcem 44, koji omogućava bolje usmeravanje protoka vazduha 42.

[0030] Kada je ventilator 38 pušten u rad, on izaziva protok ambijentalnog vazduha preko površine rebrastih cevi 34 u smeru koji pokazuju strelice 42, tako da pomoću hladnjaka 28 iz ovog pronalaska može da ostvari aktivno hlađenje tako da se otpadna toplota rasipa u okolni vazduh.

[0031] Budući da se hladnjak prema ovom pronalasku uklapa u spoijašnju konturu gondole, on minimalno utiče na spotjni izgled vetrogeneratora i u suštini se zadržava njen oblik. Shodno tome, u suštini su zadržani uslovi protoka na gondoli, a istovremeno se ostvaruje dovoljan kapacitet hlađenja hladnjaka 28.

Claims (6)

1. Vetrogenerator, koji ima gondolu (16) koja ima najmanje jednu fluidom hlađenu komponentu i ima hladnjak (28), pri čemu je hladnjak (28) integrisan u spoljašnju konturu gondole (16), naznačeno time što je izmenjivač toplote (28) postavljen na nosač, a nosač je konstruisan kao poseban elemenat gondole.

2. Vetrogenerator prema zahtevu 1, pri čemu hladnjak (28) ima najmanje jednu rebrastu cev (34).

3. Vetrogenerator prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahteva. naznačeno time što hladnjak (28) ima rebrastu cev (34) koja je bar delimično spiralno uvijena.

4. Vetrogenerator prema zahtevu 1 ili zahtevu 2, naznačen time što hladnjak (28) ima veći broj rebrastih cevi (34) koje su paralelno raspoređene.

5. Vetrogenerator prema bilo kojem od zahteva 2 do 5, koji dodatno ima držače (36) koji su postavljeni u pravcu uzdužne ose gondole i koji zadržavaju rebrastu cev (34) ili rebraste cevi (34) u njihovim predviđenim položajima.

6. Vetrogenerator prema bilo kojem od prethodnih zahteva, koji dalje ima i ventilator (38) koji je postavljen tako da vazduh (42) koji je unutra uvučen, struji oko hladnjaka (28).