[发明专利]风能设备和用于控制风能设备的冷却的方法

说明书

提出一种风能设备，在所述风能设备中由冷却介质穿流的管路从风能设备内部穿过塔壁部或穿过基座向外导出，并且在换热器中的冷却管路从外部贴靠在塔上或设置在那并且设置在塔壁部和冷却系统的壁部的覆盖件之间。

技术领域

本发明涉及一种风能设备和一种用于控制风能设备的冷却的方法。

背景技术

在将风能设备中的能量转换时通常产生呈热量形式的损耗。这不仅在风的动能转换为风能设备的发电机中的电能时适用，其中所述损耗通常出现在风能设备的主驱动系中，以及在将由风能设备产生的能量电地馈入到网络中，例如馈入到中压电网中时也适用。为此，通常需要功率电子设备，例如逆变器、变压器和/或配电设备等。

在风能设备中，主驱动系安装在风能设备的吊舱中，在所述主驱动系中惯常在传动装置中(当存在这种传动装置时)，在轴承上，在发电机中(例如磁滞损耗)产生损耗或在其他控制单元上，例如在液压设备或控制和调节单元上，例如桨距驱动器上产生损耗，借助于所述桨距驱动器调整转子叶片，或方位角驱动器，借助于所述方位角驱动器将风能设备相对于风进行调整。如果在风能设备的吊舱中还存在功率电子设备例如变压器、整流器等，那么在风能设备运行中在这些单元中也产生热量，所述热量必须被导出。

在无传动装置的风能设备中，在发电机中的主驱动系中产生主损耗，也就是说一方面在风能设备的吊舱中并且在电网变压器中并且必要时在功率电子装置，例如逆变器中产生主损耗，其中所述功率电子装置通常安装在风能设备的塔底座区域中。在1.5MW的风能设备中，损耗能够在50kW至100kW的范围中。

EP 1 200 733示出具有闭合的冷却回路的风能设备，其中风能设备的塔作为冷却元件或作为换热件连接到冷却回路中并且将在风能设备内部产生的热量经由风能设备的塔放出。所述解决方案的优点在于，借助于尽可能少的外部空气能够实现期望的冷却效果，使得尽可能防止湿气、灰尘或空气中的其他组成部分(例如还有盐)进入，无论如何相对于其他解决方案明显地减少。然而如果不能保证在风能设备内部的部件的足够的冷却，那么必须在一些情况下从外部干预外部空气的输入，以便改善冷却功率。这能够引起关于灰尘或盐等的问题。

DE 10 2004 061 391示出一种风能设备，在所述风能设备中用于热介质的管路至少部段地穿过风能设备的基座伸展并且适合于用于与底面换热，在此管路也应至少部段地穿过土地区域本身伸展。

从EP 2 002 120中已知一种用于风能设备的热量管理系统，其中产生热量的部件(变压器，变流器等)直接设置在风能设备的塔的内面上并且将由产生热量的部件产生的热量直接导出到风能设备的塔的内面上，由此提供至整个风能设备塔的良好的传热路径。

从DE 10 2009 055 784中已知一种风能设备和用于借助于风能设备的部件进行温度调节的方法，其中温度调节装置包括至少一个隔热的流体储存器和管路系统，所述管路系统将流体储存器与风能设备的至少一个部件连接，并且包括用于通过管路系统运输流体的设备，其中至少一个部件和管路系统彼此热连接。流体储存器设置在风能设备的塔外部。

从EP 1 798 414中已知一种风能设备，在所述风能设备中在塔外侧上设置有呈冷却肋片形式的换热器，所述冷却肋片由传热的介质(例如空气或水)通过塔壁部引导，并且所述介质由在风能设备内部的风能设备的部件加热，使得将加热的介质引向塔的外侧，以便在那借助于换热器冷却。换热器设置在风能设备的塔的至少四个侧上，以便从而与风向无关地始终保证最优的冷却。

EP 2 203 642公开一种风能设备，在所述风能设备中将在风能设备的塔内部产生的热量通过换热器和连接到其上的管路系统经由传热介质导出，更确切地说通过风能设备的基座导出到另一换热器中，所述另一换热器位于塔外部或在塔旁边。