[发明专利]供热系统，风轮机或风电场，利用一个或多个风轮机部件的多余热量的方法及其使用

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的供热系统、一种风轮机或风电场、一种利用一个或多个风轮机部件的多余热量的方法及其使用。

背景技术

现代风轮机包括塔架和设置在塔架顶部的风轮机机舱。风轮机转子通过低速轴连接到机舱上，所述低速轴从机舱前面伸出。超过一定等级的风将驱动风轮机转子，并使该转子相对于风旋转。利用至少一个发电机将该旋转运动例如通过齿轮箱转变成电力。如本领域中的技术人员已知的，电力通常通过电开关齿轮传动装置和任选地一个或多个功率变换器供应到公用电网。

尽管现代风轮机在将风轮机转子的旋转转变成电力方面变得越来越有效，但其过程总是在风轮机部件中造成一些转变成热量的能量。

为了控制温度，必须将多余热量从部件中除去，以便保护各部件并保证它们合适地起作用。

控制风轮机部件的温度的一种方法在美国专利US 6,676,122 B1中公开，其中冷却系统通过使空气在塔架和机舱内循环来冷却机舱和塔架中的部件，从而使之通过塔架和机舱的表面排放热量。

已知风轮机的缺点是在利用风力的转化能方面效率较低。

本发明的目的是提供没有上述缺点的技术，尤其是增加利用转化能的效率。

发明内容

本发明涉及一种供热系统(供暖系统，加热系统)，该供热系统还包括用于传送(热量)的装置，该用于传送的装置将所述多余热量的至少一部分传送到所述至少一个风轮机外部的至少一个地点中的供热处理站(供热处理，heating process)。

术语“供热处理站”是指为一定目的利用热量的一个或多个处理站。热量可被直接或间接地利用以使限定的地点升温。

由此保证由于利用风轮机部件中和冷却系统中所产生的多余热量而增加利用从风能转换成风轮机中能量的效率。还保证将多余热量从风轮机部件中除去，这从而保证所述部件在最佳温度下合适地起作用。

尤其是随着生产和安装的风轮机的尺寸发展成百万瓦级规模，风轮机电力生产的不可忽视的量转变成了多余热量。因此，通过本发明保证提供有利而低成本的技术以用于除去和再利用所产生的多余热量，因而增加了风轮机的效率。

另外，保证可以将多余热量传送到限定的地点，在所述限定的地点处，热量被最佳地用于风轮机外部地点的供热处理站。限定的地点可以是例如大厦(大楼)、房间，暖房(温室)、养鱼场等。

在本发明的一方面，多余热量包括由风轮机部件例如轴承、齿轮箱等中的机械摩擦所产生的热量，以及/或者由电气风轮机部件例如发电机、功率变换器、变压器和其它控制单元等所产生的热量。因而可保证除去在风轮机的关键部件中产生的多余热量，从而延长部件使用寿命并增加工作效率。另外，上述部件是风轮机产生热量的主要贡献者。

在本发明的另一方面，一个或多个冷却系统是在风轮机内或者从风轮机伸出的闭合冷却回路。因而保证有效地传送所收集的多余热量。

在本发明的一方面，所述一个或多个冷却系统包括液体冷却装置。因而保证使用具有高能量传送能力的介质，从而有效冷却风轮机部件，亦即比其它类型的冷却系统更有效地收集多余热量。

在本发明的一方面，所述一个或多个冷却系统包括通气装置，例如发电机通气装置等。因而实现本发明的有利实施例。

在本发明的另一方面，所述一个或多个冷却系统包括至少一个热交换器，所述热交换器将所述多余热量传递到所述用于传送的装置。因而保证可以有效地将多余热量从例如主闭环风轮机液体冷却剂系统传送到辅助闭环系统，所述辅助闭环系统包括热量从热交换器到远处地点例如中央设置的区域供热分配中心的传送。通过使用热交换器还保证了，热能从主风轮机冷却系统到辅助供热系统的传递用众所周知并且有许多文件证明的方法进行，所述方法此外具有高效率度。

在本发明的一方面，所述用于传送的装置是例如用于对住宅单元、大厦、房间等供热的区域或远程供热系统的一部分。因而保证将风轮机中的多余热量用在需要的地点且不浪费。另外，还保证了将多余热量传送到在终端用户为他们热量消耗付费的情况下所建造的供热系统。

在本发明的一方面，所述用于传送的装置直接连接到限定的地点，例如一个或多个暖房。因而保证直接在供热地点使用该多余热量，而不必将热量从例如一个闭环系统传送到另一闭环系统。因而可以减少安装成本。