專利名稱：用于風(fēng)輪機(jī)的氣候適應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制風(fēng)輪機(jī)機(jī)艙元件的溫度的氣候適應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域存在已知的各種不同的用于風(fēng)輪機(jī)的制冷系統(tǒng)。下述的 文件是這些系統(tǒng)的一些例子
文獻(xiàn)W0 00/68570公開了一種海上風(fēng)輪機(jī)，該風(fēng)輪機(jī)通過在塔中 循環(huán)的液體冷卻機(jī)艙，將熱量轉(zhuǎn)移至海水中。
文獻(xiàn)WO 01/06121和WO 2004/016945公開了用于冷卻機(jī)艙的空氣 環(huán)路的使用。該環(huán)路可以是開放的或閉合的，具有作為塔壁或傳統(tǒng)通 風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種用于機(jī)艙的氣候適應(yīng)系統(tǒng)(制冷或加熱，如果循 環(huán)反向)。該系統(tǒng)特別適于非常惡劣的環(huán)境腐蝕環(huán)境或多沙的地方， 在這些情況要求機(jī)艙空氣密封。這種系統(tǒng)也可用在工作溫度達(dá)到很高 的風(fēng)輪機(jī)上。
本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)不從外部獲取空氣來冷卻容納在機(jī)艙內(nèi)的元 件；實(shí)際上，在本發(fā)明中，機(jī)艙是氣密的。使用外部空氣的制冷系統(tǒng) 不適宜安裝在這些風(fēng)輪機(jī)上，這些風(fēng)輪機(jī)所處的位置環(huán)境溫度高，如此冷卻源的溫度不是足夠低。
另一方面，除了位于海中的風(fēng)輪機(jī)的明顯需要，使用海水作為冷 卻源還要求一種完全適宜于工作條件的安裝，換言之，所有與海水接 觸的安裝部件由恰當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，以保證安裝的合格運(yùn)行和使用壽命。 正如我們所知，這些材料將增加了使用它們的部件的價(jià)格。如果海水 用作一種液體冷卻劑，倘若受到水中所含鹽的腐蝕性效果影響的安裝 部件不只是交換器和冷源的輔助設(shè)備，還有液體冷卻劑循環(huán)流通過的 所有安裝部件環(huán)路、交換器和其它部件，這個(gè)問題將變得特別嚴(yán)重。
在本發(fā)明中，熱交換器用于制冷過程。系統(tǒng)可以冷卻整個(gè)機(jī)艙或 僅僅一個(gè)元件，例如變速箱。該系統(tǒng)為氣密系統(tǒng)，意思是受控的空氣 保持在機(jī)艙內(nèi)部，通過將機(jī)艙內(nèi)部的壓力保持高于外部壓力以保證沒 有來自外部的污染，至多，機(jī)艙內(nèi)部的保護(hù)空氣可能泄漏到外部。
該氣候適應(yīng)系統(tǒng)可以包括，或不包括，經(jīng)歷相變的液體冷卻劑。 液體冷卻劑可以是水。
本發(fā)明包括一個(gè)儲能系統(tǒng)，在此儲能系統(tǒng)中熱能與一底座或者甚 至與風(fēng)輪機(jī)自身的底座或者與交換器流體的箱進(jìn)行交換，所述流體可 以是水。為了提供高級別的儲能容量，所述儲能元件可以是高質(zhì)量
'(high-mass)元件。
通過上述儲能系統(tǒng)，即使在白天溫度較高的場所，熱量儲存在低 于環(huán)境溫度并且明顯低于將要冷卻的元件的溫度的冷卻源中，所述將 要冷卻的元件構(gòu)成熱源并且可能達(dá)到45-5(TC的溫度。因此，在白天 熱量儲存在儲能元件中，該儲能元件可以是一個(gè)10X 10米且2米高的 混凝土底座，位于lm深處，此處平均溫度穩(wěn)定，混凝土底座中的熱量 在夜間排放到外部。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于風(fēng)輪機(jī)的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其包括機(jī)艙； 底座；
連接機(jī)艙和底座的塔； 其特征在于
機(jī)艙是氣密的；獲取氣密機(jī)艙的一種方法是在機(jī)艙內(nèi)部保持受控 的空氣，通過將機(jī)艙內(nèi)部的壓力保持高于外部壓力以保證沒有來自外 部的污染，至多，機(jī)艙內(nèi)部的保護(hù)空氣可能泄漏到外部。
所述氣候適應(yīng)系統(tǒng)包括
機(jī)艙內(nèi)的用于與至少一個(gè)溫度需要控制的機(jī)艙元件進(jìn)行熱交換的 第一熱交換器；
機(jī)艙外的用于與一個(gè)第一交換裝置進(jìn)行熱交換的第二熱交換器； 一個(gè)氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分，用于 連接第一熱交換器與第二熱交換器；
在第一熱交換器與第二熱交換器之間循環(huán)液體冷卻劑；
用于在氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分上循環(huán)液體冷卻劑的驅(qū)動裝置； 允許液體冷卻劑的受控膨脹并防止環(huán)路內(nèi)過壓的膨脹箱；
儲存箱，具有儲存充足液體冷卻劑的容量，以保證驅(qū)動裝置具有 液體冷卻劑在環(huán)路的第一部分上循環(huán)；
至少一個(gè)截流閥，其調(diào)整成用于防止水錘，由于水錘可能是具有 相當(dāng)長的導(dǎo)管的安裝件上的一個(gè)嚴(yán)重問題；
安全閥，位于驅(qū)動裝置與第一熱交換器之間以將任何過多的液體 返回到儲存箱中。


為了更好的理解本發(fā)明，下面提供圖解的簡要說明。圖解將本發(fā)明的具體實(shí)施方式
清楚地列舉出來，并且以說明性且非限制性的方式 陳述該具體實(shí)施方式
的例子。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)布局的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種構(gòu)造涉及一種用于風(fēng)輪機(jī)的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其包括: 機(jī)艙(1); 底座(2);
連接機(jī)艙(1)和底座(2)的塔(3); 其特征在于
機(jī)艙(1)是氣密的，得到氣密機(jī)艙的一種方法是在機(jī)艙(1)內(nèi) 部維持受控的空氣，通過將機(jī)艙(l)內(nèi)部的壓力保持高于外部的壓力， 確保沒有來自于外部的污染物，而且，至多容納在機(jī)艙內(nèi)的保護(hù)氣體 可能泄漏到外部。
所述氣候適應(yīng)系統(tǒng)包括
機(jī)艙(1)內(nèi)的用于與至少一個(gè)溫度需要控制的機(jī)艙元件(11)進(jìn) 行熱交換的第一熱交換器(10);
機(jī)艙(1)外的用于與一個(gè)第一交換裝置(21)進(jìn)行熱交換的第二
熱交換器(20);
一個(gè)氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分(12)，裝配有彎管連接(120)以
吸收構(gòu)成環(huán)路的導(dǎo)管內(nèi)的任何膨脹，用于
連接第一熱交換器(10)與第二熱交換器(20); 在第一熱交換器(10)與第二熱交換器(20)之間循環(huán)液體冷
卻劑；
用于在氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分上(12)循環(huán)液體冷卻劑的驅(qū)動裝置(100);
允許液體冷卻劑的受控膨脹并防止環(huán)路內(nèi)過壓的膨脹箱(400);
儲存箱(410)，具有儲存充足液體冷卻劑的容量，為了保證驅(qū)動
裝置(100)具有液體冷卻劑在環(huán)路的第一部分(12)循環(huán)； 至少一個(gè)截流閥(200)，其調(diào)整成用于防止水錘；
安全閥(300)，位于驅(qū)動裝置(100)與第一熱交換器(10)之 間以將任何過多的液體返回到儲存箱(410)中。 氣候適應(yīng)系統(tǒng)中還可以包括止回閥(310)。
所述氣候適應(yīng)系統(tǒng)還可以包括
第三熱交換器(30)，位于機(jī)艙(1)的外部，用于與一個(gè)第二交
換裝置(31)進(jìn)行熱交換；
氣候適應(yīng)環(huán)路的第二部分(23)，裝配有彎管連接(120)以吸收
構(gòu)成環(huán)路的導(dǎo)管內(nèi)的任何膨脹，用于
連接第二熱交換器(20)與第三熱交換器(30); 在第二熱交換器(20)與第三熱交換器(30)之間循環(huán)液體冷
卻劑-
開關(guān)裝置(1223)，用于在第一部分(12)和第二部分(23)之 間轉(zhuǎn)換開關(guān)環(huán)路。
在本氣候適應(yīng)系統(tǒng)中，第一交換裝置(21)可以包括一種交換液 體，以有利于第二熱交換器(20)與交換裝置(21)之間的熱交換。 另外，為了改善第二熱交換器(20)與第一交換裝置(21)之間的熱 交換，氣候適應(yīng)系統(tǒng)還可以包括攪拌器(22)來移動交換液體并增加 對流系數(shù)。
第一交換裝置(21)可以是底座(2)。在該實(shí)例中，第二熱交換 器(20)可以是埋置在底座(2)中的線圈。本發(fā)明氣候適應(yīng)系統(tǒng)的第二熱交換裝置(31)可以是風(fēng)輪機(jī)處的 外部空氣。
而且，氣候適應(yīng)系統(tǒng)的第三熱交換器(30)可以位于塔(3)的外
部區(qū)域。
關(guān)于使用的液體冷卻劑，可以是經(jīng)歷相變的流體。使用具有相變 的液體提高了到液體在其上經(jīng)歷相變的熱交換裝置的熱傳遞。
作為其它的選擇，氣候適應(yīng)環(huán)路可以包括至少一個(gè)具有雙層壁管 的部分。所述雙層壁管對于熱交換器埋置在風(fēng)輪機(jī)的部件中的實(shí)例來 說特別有意義，在此處不允許液體冷卻劑在交換器破損的情況下影響 風(fēng)輪機(jī)的所述部件。所述氣候適應(yīng)系統(tǒng)還可以包括探測裝置來探測雙 層壁管的內(nèi)層壁的任何破損。
權(quán)利要求
1. 一種用于風(fēng)輪機(jī)的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其包括 機(jī)艙(1); 底座(2);連接機(jī)艙(1)和底座(2)的塔(3);其特征在于機(jī)艙(1)是氣密的；所述氣候適應(yīng)系統(tǒng)包括機(jī)艙(1)內(nèi)的用于與至少一個(gè)溫度需要控制的機(jī)艙元件(11)進(jìn) 行熱交換的第一熱交換器(10);機(jī)艙(1)外的用于與一第一交換裝置(21)進(jìn)行熱交換的第二熱交換器(20);一氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分(12)，用于連接第一熱交換器(10)與第二熱交換器(20);在第一熱交換器(10)與第二熱交換器(20)之間循環(huán)液體冷卻劑；用于在氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分上(12)循環(huán)液體冷卻劑的驅(qū)動裝置(100);允許液體冷卻劑的受控膨脹并防止環(huán)路內(nèi)過壓的膨脹箱(400);儲存箱(410)，具有儲存充足液體冷卻劑的容量，為了保證驅(qū)動裝置(100)具有液體冷卻劑在環(huán)路的第一部分(12)上循環(huán)； 至少一個(gè)截流閥(200)，其調(diào)整成用于防止水錘；安全閥(300)，位于驅(qū)動裝置(100)與第一熱交換器(10)之 間以將任何過多的液體返回到儲存箱(410)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣候 適應(yīng)系統(tǒng)還包括第三熱交換器(30)，位于機(jī)艙(1)的外部，用于與一個(gè)第二交 換裝置(31)進(jìn)行熱交換；氣候適應(yīng)環(huán)路的第二部分(23)，用于連接第二熱交換器(20)與第三熱交換器(30);在第二熱交換器(20)與第三熱交換器(30)之間循環(huán)液體冷卻劑-開關(guān)裝置(1223)，用于在第一部分(12)和第二部分(23)之 間轉(zhuǎn)換開關(guān)環(huán)路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，第一 交換裝置(21)是底座(2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，第二熱交 換器(20)是埋置在底座(2)中的線圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于， 第二交換裝置(31)為風(fēng)輪機(jī)處的外部空氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于， 第三熱交換器(30)位于塔(3)的外部區(qū)域。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于， 所述液體冷卻劑是經(jīng)歷相變的液體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于， 氣候適應(yīng)環(huán)路包括至少一個(gè)具有雙層壁管的部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣候適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣候適應(yīng)系統(tǒng)還包括探測裝置來探測雙層壁管的內(nèi)層壁的破損。
全文摘要
用于風(fēng)輪機(jī)的氣候適應(yīng)系統(tǒng)包括機(jī)艙(1)內(nèi)的用于與溫度需要控制的機(jī)艙元件進(jìn)行熱交換的第一熱交換器(10)；機(jī)艙(1)外的用于與一個(gè)第一交換裝置(21)進(jìn)行熱交換的第二熱交換器(20)；一個(gè)氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分(12)，用于連接第一熱交換器(10)與第二熱交換器(20)，在第一熱交換器(10)與第二熱交換器(20)之間循環(huán)液體冷卻劑；用于在氣候適應(yīng)環(huán)路的第一部分上(12)循環(huán)液體冷卻劑的驅(qū)動裝置(100)；截流閥(200)；膨脹箱(400)；位于第一熱交換器(10)與第二熱交換器之間的安全閥(300)。
文檔編號F03D11/00GK101311529SQ20081009328
公開日2008年11月26日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者胡安·何塞·博尼利亞·安德里諾, 阿爾瓦羅·馬特桑斯·希爾 申請人:歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司