本發(fā)明總體涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且特別是用于離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。一個典型的風(fēng)力渦輪機(jī)包括安裝在塔架上的吊艙罩著傳動系，傳動系通過常用的齒輪箱和諸如旋轉(zhuǎn)風(fēng)力渦輪機(jī)的偏航驅(qū)動、幾個控制器和一制動器的其他部件，將風(fēng)力轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)傳遞到發(fā)電機(jī)。風(fēng)力轉(zhuǎn)子包括支撐多個葉片的轉(zhuǎn)子轂，葉片在其上徑向延伸，用于捕捉風(fēng)的動能并使傳動系旋轉(zhuǎn)運動。風(fēng)力渦輪機(jī)的一些部件，特別是齒輪箱和發(fā)電機(jī)是連接到熱交換器的。已知的在岸風(fēng)力渦輪機(jī)的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)將使用環(huán)境空氣來冷卻吊艙與安裝熱交換器到特定的風(fēng)力渦輪機(jī)部件結(jié)合起來。在離岸風(fēng)力渦輪機(jī)情況下，由于海洋空氣的含水量和鹽度，需要處理給吊艙熱調(diào)節(jié)提供的空氣。海洋空氣的這些特性影響吊艙部件的工作環(huán)境和壽命，因此需要空氣處理。由于空氣處理廠的龐大，可以安裝在風(fēng)力渦輪機(jī)的基面上，已處理的空氣通過塔架內(nèi)的管道泵送到吊艙內(nèi)?？紤]到可預(yù)見的離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的大能量，使用大功率、大尺寸和重量級空氣處理廠似乎很必要。這些廠的成本也非常高。在空氣從基面?zhèn)魉偷降跖撈陂g，由于已處理的空氣與塔架內(nèi)的空氣溫度不同，已處理的空氣由于與周圍環(huán)境對流產(chǎn)生熱損失。傳統(tǒng)的管道絕緣確實減少了沿管道的熱損失，但絕緣成本不能彌補(bǔ)能量的節(jié)約。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明提供一個減少已處理空氣流過離岸風(fēng)力渦輪機(jī)塔架內(nèi)管道的對流熱損失的絕緣結(jié)構(gòu)，管道為了熱調(diào)節(jié)目的從基部延伸到吊艙。已處理的空氣通過在離岸風(fēng)力渦輪機(jī)基面的空氣處理系統(tǒng)來供給。絕緣結(jié)構(gòu)包括熱傳導(dǎo)率比空氣大的絕緣材料和很多布置在絕緣材料之間的孔洞，從而阻止孔洞之間的空氣流動。輸入到空氣處理系統(tǒng)的是環(huán)境空氣，空氣處理系統(tǒng)輸出的是已處理空氣，其根據(jù)吊艙結(jié)構(gòu)的熱調(diào)節(jié)需要，具有降低的水分和鹽度等級，且溫度設(shè)定為塔架內(nèi)空氣溫度的函數(shù)。吊艙結(jié)構(gòu)包括安裝在塔架頂部內(nèi)的吊艙下部結(jié)構(gòu)和隨轉(zhuǎn)子、傳動系、發(fā)電機(jī)一起安裝在塔架頂上與吊艙下部結(jié)構(gòu)聯(lián)通的吊艙殼。這種情況下，已處理的空氣供給吊艙下部結(jié)構(gòu)。優(yōu)點是，絕緣材料是玻璃棉。其他合適的絕緣材料是棉絨、礦物棉、石棉、珍珠巖、玻璃纖維、硅酸鈣、泡沫玻璃、聚氨酯泡沫、橡膠海綿、酚醛泡沫、聚苯乙烯、聚異氰脲酯或酯板、聚氨酯或軟木。在第一個實施例中，所述管道包括內(nèi)壁和外壁（優(yōu)選金屬板），而絕緣結(jié)構(gòu)包括沿管道分布、占據(jù)內(nèi)壁和外壁之間的所有空間的絕緣板和絕緣板之間的孔洞。有利地，絕緣板的總體積與絕緣結(jié)構(gòu)的總體積比為0.05-0.15。在第二實施例中，所述管道包括內(nèi)壁和外壁（優(yōu)選金屬板），而絕緣結(jié)構(gòu)包括沿管道分布的、并可選擇地與內(nèi)壁和外壁接觸、占據(jù)內(nèi)壁和外壁之間的至少一半空間的絕緣板和絕緣板之間的孔洞。有利地，絕緣板的總體積與絕緣結(jié)構(gòu)的總體積比為0.60-0.50。在第三實施例中，所述管道包括內(nèi)壁和外壁（優(yōu)選金屬板），而絕緣結(jié)構(gòu)包括具有至少一個內(nèi)部孔洞、沿管道分布的連續(xù)的絕緣塊，占據(jù)內(nèi)壁和外壁之間的整個空間。有利地，絕緣塊的內(nèi)部孔洞的總體積與絕緣結(jié)構(gòu)的總體積比為0.25-0.40。結(jié)合附圖，隨后的發(fā)明的詳細(xì)描述和附屬的權(quán)利要求使所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的其他希望的特征和優(yōu)點變得清楚。附圖說明圖1是具有空氣處理廠的風(fēng)力渦輪機(jī)的側(cè)視示意圖，空氣處理廠在基面上，為了熱調(diào)節(jié)目的，通過塔架內(nèi)部的管道提供已處理的空氣給吊艙。圖2a和2b分別是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的絕緣管道的側(cè)視和透視圖，管道為了熱調(diào)節(jié)目的給離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的吊艙提供已處理的空氣。圖3a和3b分別是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的絕緣管道的側(cè)視和透視圖，管道為了熱調(diào)節(jié)目的給離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的吊艙提供已處理的空氣。圖4a和4b分別是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的絕緣管道的側(cè)視和透視圖，管道為了熱調(diào)節(jié)目的給離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的吊艙提供已處理的空氣。圖5顯示了第二實施例中管道的內(nèi)壁和外壁之間的絕緣結(jié)構(gòu)安裝的示意圖。具體實施方式圖1顯示了離岸風(fēng)力渦輪機(jī)11，其包括支撐吊艙結(jié)構(gòu)21的地基12和塔架13，吊艙結(jié)構(gòu)21罩著用于將風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)19。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子轂15和典型的三個葉片17。轉(zhuǎn)子轂15或直接連接到風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)19或通過齒輪箱連接到發(fā)電機(jī)19，用于將風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)傳遞給發(fā)電機(jī)19，并增加軸速度，從而獲得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子合適的轉(zhuǎn)速。吊艙結(jié)構(gòu)21包括安裝有風(fēng)力渦輪機(jī)的主要部件的吊艙殼23和安裝附屬部件的吊艙下部結(jié)構(gòu)25。風(fēng)力渦輪機(jī)還包括安裝在基面、通過管道29給吊艙結(jié)構(gòu)21提供已處理空氣的空氣處理廠27?？諝馓幚韽S27輸入的是環(huán)境空氣。輸出的是在吊艙結(jié)構(gòu)21熱調(diào)節(jié)需要的合適溫度（具有所需等級的濕度和鹽度）的已處理空氣。在這個說明中，我們將參考一個例子，其中，塔架內(nèi)溫度是25°，4.4Kg/s的已處理空氣流在30℃時供給吊艙結(jié)構(gòu)21。在一個具有65米塔架的離岸風(fēng)力渦輪機(jī)中，在塔基內(nèi)浮動的空氣吸收從空氣處理廠27通過管道29輸送到吊艙結(jié)構(gòu)21的已處理空氣的熱量。由于熱損失，在吊艙結(jié)構(gòu)21內(nèi)的已處理空氣的溫度相對于在非絕緣管道29內(nèi)的空氣處理廠27的出口處溫度下降4-5℃。本發(fā)明的基本思想是提供一種絕緣管道，其借助如玻璃棉的絕緣材料和孔洞、以陷入孔洞空間內(nèi)的空氣不能從一個孔洞流向另一個的方式組合的絕緣結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)的絕緣管道更有效地減少熱損失。一方面，空氣（具有0.0024W/mK（瓦每米開爾文）的熱傳導(dǎo)系數(shù)）和玻璃棉（具有0.04W/mK（瓦每米開爾文）的熱傳導(dǎo)系數(shù)）的組合比僅具有玻璃棉的絕緣提供更好的總熱傳導(dǎo)系數(shù)。另一方面，由于塔架頂部的對流，孔洞的分離阻止熱損失。否則，塔架和管道的高度會引起那些懸浮流，其出現(xiàn)在熱空氣封閉在一個有限空間時，由于熱空氣變得更輕且向上移動。其他合適的絕緣材料是棉絨、礦物棉、石棉、珍珠巖、玻璃纖維、硅酸鈣、泡沫玻璃、聚氨酯泡沫、橡膠海綿、酚醛泡沫、聚苯乙烯、聚異氰脲酯或酯板、聚氨酯或軟木。圖2a和2b顯示了本發(fā)明的第一個實施例，其中，塔架13內(nèi)的管道29具有矩形橫截面，管道29包括由金屬板、優(yōu)選不銹鋼制成的內(nèi)壁31、外壁33和布置在內(nèi)壁31和外壁33之間的絕緣結(jié)構(gòu)41。已處理的空氣流向由箭頭F指示。絕緣結(jié)構(gòu)41由如玻璃棉的多個絕緣材料板43構(gòu)成，優(yōu)選沿管道29等距間隔，在他們之間保留孔洞45。與只在內(nèi)壁31和外壁33之間帶有絕緣材料構(gòu)成的絕緣結(jié)構(gòu)相比，圖2a和2b所示的絕緣結(jié)構(gòu)41可以獲得減少熱損失40%到55%和減少絕緣材料體積的85%到95%。圖3a和3b顯示了本發(fā)明的第二實施例，其中，塔架13內(nèi)的管道29具有矩形橫截面，管道29包括由金屬板、優(yōu)選不銹鋼制成的內(nèi)壁31、外壁33和布置在內(nèi)壁31和外壁33之間的絕緣結(jié)構(gòu)51。已處理的空氣流向由箭頭F指示。絕緣結(jié)構(gòu)51由如玻璃棉的多個絕緣材料板53構(gòu)成，可選擇與內(nèi)壁31和外壁33接觸并占據(jù)內(nèi)壁31和外壁33之間的一半空間，在他們之間保留孔洞55。與只在內(nèi)壁31和外壁33之間帶有絕緣材料構(gòu)成的絕緣結(jié)構(gòu)相比，圖3a和3b所示的絕緣結(jié)構(gòu)51可以獲得減少熱損失大約30%和減少絕緣材料體積大約50%。圖4a和4b顯示了本發(fā)明的第三實施例，其中，塔架13內(nèi)的管道29具有矩形橫截面，管道29包括由金屬板、優(yōu)選不銹鋼制成的內(nèi)壁31、外壁33和布置在內(nèi)壁31和外壁33之間的絕緣結(jié)構(gòu)61。絕緣結(jié)構(gòu)61由多個連續(xù)的絕緣塊63構(gòu)成，絕緣塊占據(jù)內(nèi)壁31和外壁33之間的所有空間。每個絕緣塊具有一個或多個內(nèi)部孔洞65。與只在內(nèi)壁31和外壁33之間帶有絕緣材料構(gòu)成的絕緣結(jié)構(gòu)相比，圖4a和4b所示的絕緣結(jié)構(gòu)61可以獲得減少熱損失大約25%和減少絕緣材料體積大約33%。圖5顯示了構(gòu)建在垂直截面內(nèi)的管道29內(nèi)的絕緣結(jié)構(gòu)51的安裝方法。絕緣結(jié)構(gòu)51的單個組件50用于管道29的每個截面，加工單個組件50將板53安排到根據(jù)上述樣式的細(xì)長堅硬的包裝59內(nèi)。單個組件50被插入管道29的內(nèi)壁31和外壁33之間。類似方法可用于上面提到的發(fā)明的第一和第三實施例中的絕緣結(jié)構(gòu)41和61。因此，本發(fā)明提供一種絕緣結(jié)構(gòu)，用于安裝在塔架內(nèi)的管道中，該管道用于給離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的吊艙結(jié)構(gòu)提供已處理的空氣，其-減少了絕緣材料的成本。-減少了絕緣結(jié)構(gòu)的重量。-減少了對流產(chǎn)生的熱損失。-容易地安裝在管道的內(nèi)壁和外壁之間。-需要最少量的粘合材料。-不接觸高負(fù)載和/或高壓。盡管已經(jīng)結(jié)合不同實施例描述了本發(fā)明，應(yīng)理解為，可以對說明書的元件進(jìn)行不同組合、變化或改進(jìn)，并包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。