Dispositivo de refrigeración.

Un dispositivo (100) de refrigeración para una turbina eólica,

que comprende

al menos un tubo (110) estanco a los líquidos que está parcialmente lleno con un refrigerante (120) líquido, en el que un extremo (112) del tubo (110) está situado en una primera zona y otro extremo (114) del tubo (110) está situado en una segunda zona, teniendo la primera y segunda zonas diferentes temperaturas cuando se opera la turbina eólica; caracterizado porque:

el dispositivo de refrigeración está instalado dentro o sobre unos medios giratorios tal que el movimiento giratorio de los medios giratorios provoca que el refrigerante (120) líquido fluya desde un extremo (112) hasta otro extremo (114) del tubo (110).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07110882.

Solicitante: GENERAL ELECTRIC COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1 RIVER ROAD SCHENECTADY, NY 12345 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: NIES,JACOB.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D11/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03D MOTORES DE VIENTO.Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase.
  • F03D9/00 F03D […] › Adaptaciones de los motores de viento para usos especiales; Combinaciones de motores de viento con los aparatos que accionan (disposiciones relativas a conjuntos de propulsión de vehículos alimientados por energía eólica B60K 16/00; bombas caracterizadas por su combinación con motores de viento F04B 17/02).
  • H05K7/20 SECCION H — ELECTRICIDAD.H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05K CIRCUITOS IMPRESOS; ENVOLTURAS O DETALLES DE REALIZACION DE APARATOS ELECTRICOS; FABRICACION DE CONJUNTOS DE COMPONENTES ELECTRICOS (detalles de instrumentos o detalles comparables de otros aparatos no previstos en otro lugar G12B; circuitos de película delgada o de película gruesa H01L 27/01, H01L 27/13; medios no impresos para realizar conexiones con o entre circuitos impresos H01R; envolturas o detalles de realización de tipos particulares de aparatos, ver las subclases apropiadas; procedimientos que sólo comprenden una técnica prevista en otro lugar, p. ej. calefacción, pulverización, ver la subclase apropiada). › H05K 7/00 Detalles constructivos comunes a diferentes tipos de aparatos eléctricos (envolturas, cajas, cajones H05K 5/00). › Modificaciones para facilitar la refrigeración, ventilación o calefacción.

PDF original: ES-2539827_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de refrigeración Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos de refrigeración, especialmente dispositivos de refrigeración para turbinas eólica, y a un procedimiento para refrigerar al menos las partes seleccionadas del buje del rotor de una turbina eólica.

Muchas instalaciones dentro del buje del rotor de una turbina eólica producen calor durante la operación. En particular, las fuentes de calor en el Interior del buje son tan diversas como los relés instalados en armarios de distribución, baterías, cargadores de baterías, motores de accionamiento del paso, cajas de cambio del paso y controladores de accionamiento del paso, unidades hidráulicas, así como el rodamiento del eje principal en algunos diseños. Sin embargo, la operación fiable de varios componentes está sólo garantizada dentro de un cierto Intervalo de temperatura. Por ejemplo, los circuitos electrónicos o las baterías pueden funcionar mal a temperaturas límites. Debido a las diversas fuentes de calor en el interior del buje, pueden aparecer problemas de sobrecalentamiento de estos componentes, especialmente durante el verano.

El documento WO 01/77526 está relacionado con una planta de energía eólica que comprende un sistema de ¡ntercamblador de calor. La planta Incluye una bomba de circulación para guiar un refrigerante líquido.

El documento WO 00/68570 se refiere a una turbina eólica marina con refrigerante líquido. Se proporcionan medios de bombeo para hacer circular el líquido refrigerante.

Breve descripción de la invención

A la vista de lo anterior, se proporciona un dispositivo de refrigeración para una turbina eólica según la reivindicación 1 adjunta.

Breve descripción de los dibujos

Una divulgación completa y habilitante de la presente invención, que incluye el mejor modo de la misma, para un experto normal en la técnica, se expone más particularmente en el resto de la memoria descriptiva, incluida la referencia a las figuras adjuntas en las que:

La Fig. 1 es una Ilustración esquemática de un dispositivo de refrigeración según una realización de la presente

invención.

La Fig. 2 es una vista lateral de un buje de rotor de una turbina eólica a la que se puede aplicar la presente

invención.

La Fig. 3 es una vista en sección transversal de un buje de rotor de una turbina eólica en la que está Instalado un dispositivo de refrigeración según una realización de la presente invención.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal de un buje de rotor de una turbina eólica en la que está Instalado un dispositivo de refrigeración según una realización adicional de la presente invención.

La Fig. 5 es una vista en sección transversal de un buje de rotor de una turbina eólica en la que está Instalado un dispositivo de refrigeración según otra realización de la presente invención.

La Fig. 6 es una vista en sección transversal de un buje de rotor de una turbina eólica en la que está instalado un dispositivo de refrigeración según una realización adicional de la presente invención.

La Fig. 7 es una vista en sección transversal de un buje de rotor de una turbina eólica en el que está instalado un dispositivo de refrigeración según una realización adicional más de la presente invención.

La Fig. 8 es una vista en planta de tubos que se extienden sobre una superficie del buje del rotor de una turbina eólica.

La Fig. 9 es una vista en sección transversal de los tubos mostrados en la Fig. 8.

La Fig. 10 es una ilustración esquemática de un dispositivo de refrigeración asistido por ventilador según una realización de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Se hará referencia ahora en detalle a las diversas realizaciones de la Invención, uno o más ejemplos de las cuales se ilustran en las figuras. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, y no se entiende como una limitación de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una

realización se pueden utilizar en o junto con otras realizaciones para producir otra realización adicional más. La presente invención está concebida para que incluya tales modificaciones y variaciones.

La Fig. 1 es una ilustración esquemática de un dispositivo 100 de refrigeración según una realización de la presente invención. En ella, el dispositivo 100 de refrigeración incluye un tubo 110 que está parcialmente lleno con un refrigerante 120 líquido. El tubo 100 es de un tipo estanco a los líquidos de modo que el refrigerante 120 líquido está contenido de forma segura en el mismo. Típicamente, el refrigerante líquido tiene una viscosidad relativamente baja y puede ser seleccionado del grupo que consiste en agua, un alcohol, metanol, etanol, glicol o cualquier mezcla de los mismos. Además, también otros refrigerantes líquidos utilizados en el campo del acondicionamiento de aire se pueden utilizar como refrigerante 120 líquido para los fines de la presente invención.

El tubo 110 tiene dos extremos opuestos 112, 114 que se encuentran en zonas de diferente temperatura. En particular, un primer extremo 112 se encuentra en una primera zona y un segundo extremo 114 se encuentra en una segunda zona, p. ej., en la pared exterior del buje del rotor de una turbina eólica. Dentro de la primera zona, un dispositivo 200 a refrigerar se instala alrededor en contacto con o adyacente al extremo 112 de absorción de calor del tubo 110 de modo que está habilitada la transferencia de calor entre el dispositivo 200 y el refrigerante 120 líquido dentro del tubo 110. En consecuencia, la pared del tubo 110 se fabrica típicamente de material con excelentes propiedades de conducción del calor. En otras palabras, el dispositivo de refrigeración según una realización de la presente invención está adaptado para la transferencia de calor desde un depósito caliente que está a una temperatura relativamente superior hasta un depósito más frío que está a una temperatura relativamente inferior. En este contexto, el término "depósito" se utiliza en un sentido termodinámico y no debe restringirse a depósitos de líquido o similares. Especialmente, las partes estructurales del rotor de la turbina eólica, así como la cubierta del rotor pueden servir como un depósito. Además, también el aire dentro del buje del rotor o en el interior de las palas del rotor puede servir como un depósito. Finalmente, también debe entenderse que estas partes pueden servir también no sólo como depósitos, sino también como elementos de disipación que disipan el calor absorbido, p. ej., al aire del ambiente.

Por ejemplo, el dispositivo 200 a refrigerar puede ser un armario de distribución, una batería, un cargador, un controlador, un motor eléctrico, una caja de engranajes, una unidad hidráulica o cualquier otro dispositivo que pueda producir calor durante la operación. En particular, se pretende que el dispositivo 200 sea un dispositivo que esté instalado dentro de un buje de rotor de una turbina eólica.

A continuación, se describe la operación del dispositivo 100 de refrigeración con referencia a la Fig. 1. El dispositivo 100 de refrigeración está instalado dentro o sobre unos medios giratorios, p. ej., dentro del buje del rotor de una turbina eólica. Como se muestra en la Fig. 1, el dispositivo 100 de refrigeración, así como el dispositivo 200 a refrigerar normalmente se encuentra fuera del eje del eje 150 de rotación. Sin embargo, el dispositivo de refrigeración se instalará típicamente cerca del centro de rotación para reducir la fuerza centrífuga que actúa sobre el líquido refrigerante. Debido al movimiento de rotación del soporte, el dispositivo de refrigeración se llevará a las posiciones A, B, C, y D durante un ciclo de rotación. En la posición vertical A, el refrigerante 120 líquido es atraído hacia la parte inferior del tubo 110 por la fuerza gravitacional. Por lo tanto, el refrigerante se encuentra dentro de la zona 112 más caliente junto al dispositivo 200. En esta posición, el calor será transferido desde el dispositivo 200 hasta el refrigerante 120 líquido. A continuación, el dispositivo de refrigeración gira en sentido horario hasta la posición intermedia B. Se muestra en la Fig. 1 que el refrigerante 120 líquido fluye hacia el extremo más frío 114 del tubo 110. Este flujo de refrigerante 120 líquido es inducido por la acción combinada de la fuerza centrífuga y gravitacional. Después, en la posición C el refrigerante 120 líquido se ha recogido en el extremo 114 más frío del tubo 110 y el calor es disipado desde el refrigerante 120 líquido hasta el depósito... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo (100) de refrigeración para una turbina eólica, que comprende

al menos un tubo (110) estanco a los líquidos que está parcialmente lleno con un refrigerante (120) líquido, en el que un extremo (112) del tubo (110) está situado en una primera zona y otro extremo (114) del tubo (110) está situado en una segunda zona, teniendo la primera y segunda zonas diferentes temperaturas cuando se opera la turbina eólica; caracterizado porque:

el dispositivo de refrigeración está Instalado dentro o sobre unos medios giratorios tal que el movimiento giratorio de los medios giratorios provoca que el refrigerante (120) líquido fluya desde un extremo (112) hasta otro extremo (114) del tubo (110).

2. El dispositivo (100) de refrigeración de la reivindicación 1, en el que la primera zona es el Interior de un buje (500) del rotor de una turbina eólica y la segunda zona es la parte exterior del buje (500) del rotor de una turbina eólica.

3. El dispositivo (100) de refrigeración de la reivindicación 1, en el que la primera zona es el interior de un armario (200) situado dentro de un buje (500) del rotor de una turbina eólica y la segunda zona es el Interior del buje (500) del rotor de una turbina eólica fuera de dicho armario (200).

4. El dispositivo (100) de refrigeración de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el refrigerante (120) líquido tiene baja viscosidad y/o es seleccionado del grupo que consiste en agua, un alcohol, metanol, etanol, glicol, o cualquier mezcla de los mismos.

5. El dispositivo (100) de refrigeración de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos un tubo (110) tiene una forma similar a una aleta.

6. El dispositivo (100) de refrigeración de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un tubo (110) forma un bucle cerrado.

7. El dispositivo (100) de refrigeración de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un ventilador (130) para el transporte de calor hacia o desde el al menos un tubo (110).

8. El dispositivo (100) de refrigeración de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un tubo (110) está adaptado para soportar la congelación del refrigerante (120) líquido.


 

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