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풍력터빈 발전기 냉각방법

전문가 제언: ○ 이 특허기술은 풍력발전시스템에서 도관배열형의 공랭장치를 효율적으로 배치하여 발전기의 내부를 냉각함으로써 발전기의 효율을 높이도록 하는 냉각시스템을 제공하는 데 있다.

○ 홈에서 코일 아래에 배치된 냉각 튜브에는 냉각가스가 흐른다. 더 높은 냉각 능력 및 냉각 효율을 얻기 위해 홈 유효 단면 냉각관에 대한 좁은 폭 부 보존부가 존재하여야 하고 복수도관은 원래 홈의 깊이보다 큰 레이디얼 방향의 치수(2R)를 갖는다.

○ 최근의 풍력 발전용 터빈의 증가한 성능 및 크기 때문에 발전기 내 구성요소의 효율적인 냉각은 점점 더 어렵다. 1.5MW 터빈에서 작동하는 컨버터 제어 시스템에 있어서 컨버터에 의해 약 60kW의 열이 소실된다. 적합한 냉각이 없는 터빈 발전기 내의 컨버터 배치는 발전시스템에 상당한 온도 증가를 야기할 수 있으며, 제어시스템 및 다른 구성요소에 유해할 수 있다.

○ 선행특허로는 US-A-2004/012272에서 모터 또는 발전기 등과 같은 전기 기계장치를 냉각하기 위한 방안으로 기계의 축 방향으로 배열된 냉각 파이프 냉각시스템을 제시하고 있다. EP-A-2 073 348은 내부 냉각을 가진 전기모터를, WO01/21956은 여러 개의 로터 블레이드를 가진 회전자에 의해 구동되는 발전기에서 고정자의 축 방향 중심의 채널을 이용하여 냉각액체를 순환하는 냉각장치를 상세히 제시하고 있다.

○ 바다 및 근해의 장소는 일반적으로 공기에 함유된 높은 소금기 및 습도 때문에 냉각매체로서 외부공기에 의존할 수 없다. 이들 장소는 열 교환기가 있는 공기조절시스템과 같은 분리형 냉각시스템을 반드시 사용하여야 한다.

○ 습도 및 외부 온도는 주어진 환경에서 이용 가능한 냉각옵션을 상당히 제한할 수 있는 사항이다. 외부공기의 냉각용량을 이용하고 구조체 내의 습도를 제어하는 냉각시스템의 개선이 필요하다.

저자: VAN DEN BRINK, Alfred
자료유형: 특허정보