Descripción general de la disipación de calor de los generadores de turbinas eólicas

En primer lugar, en las primeras etapas del desarrollo de la industria de la energía eólica, no era necesario considerar demasiado la disipación de calor. Además, en aquella época, equipos como armarios convertidores y transformadores tipo caja solían estar situados en el suelo junto a la turbina eólica. Con el desarrollo de la industria de la energía eólica, para reducir los costos y los costos del proyecto, los equipos originalmente ubicados fuera de la torre comenzaron a trasladarse lentamente hacia la torre. La capacidad de la unidad es aún pequeña. El gabinete del convertidor y el gabinete de control eléctrico de la unidad se enfrían con aire natural o aire forzado. El calor se descarga directamente a la unidad, por lo que toda la unidad no tiene sistema de enfriamiento. Por ejemplo, el gabinete del convertidor y el gabinete de control eléctrico en la parte inferior de la torre descargan aire caliente directamente en la torre. Pero en este caso, todavía existe un efecto chimenea natural que favorece el flujo de aire dentro del ventilador.

A medida que la capacidad de una sola turbina eólica continúa aumentando, los componentes de calefacción de la unidad generan cada vez más calor. Aunque la gente presta más atención a la disipación de calor de varios componentes dentro de la unidad y fortalece el diseño de disipación de calor, aunque el calor se descarga del gabinete, la temperatura ambiente dentro de la unidad continúa aumentando y el entorno de disipación de calor en el que se encuentra el gabinete. está situado sigue siendo deficiente, lo que eventualmente conduce a un sobrecalentamiento.

En este caso, la gente empezó a prestar atención al control de la temperatura del ambiente de la unidad.

En la patente “Sistema de refrigeración para aerogeneradores y aerogeneradores”, se propone utilizar el hueco entre las uniones estáticas y dinámicas del cabezal de la máquina, como por ejemplo el hueco entre la raíz de la pala y el buje. cubrir. El flujo de aire ingresa al cubo desde el espacio en la raíz de la pala, baja por la torre a través de la base y finalmente sale de la pared de la torre en la parte inferior de la torre. El extractor de aire está instalado en la salida de aire para proporcionar energía al flujo de aire. La ventaja de esta solución es que puede utilizar aire a gran altitud que es más frío que la temperatura del suelo para enfriar los componentes de calefacción dentro del ventilador. A medida que las unidades de ventilador tienden a ser más grandes y la potencia de calefacción es cada vez mayor, es cada vez más urgente encontrar una fuente de frío barata para enfriar los componentes de calefacción de la unidad. La temperatura del aire frío a gran altitud es más baja que la del aire cerca del suelo, lo que lo hace más rentable como fuente de frío. Sin embargo, la siguiente desventaja es el efecto de chimenea inverso del flujo de aire en la torre, y el flujo de aire en la torre puede formar fácilmente corrientes parásitas. Para lograr el propósito de diseño, es necesario aumentar la potencia del extractor de aire en la parte inferior de la torre y configurar múltiples extractores de aire en la ruta del aire para lograr un relé intermedio.

Además, otro problema es que es difícil filtrar el aire que entra desde la raíz de la pala y el hueco del cubo. En zonas con tormentas de arena o mucha niebla salina en el mar, es difícil controlar el ambiente interno de la pala. la unidad. Debido a que esta solución no tiene función de control de humedad, solo se puede usar en áreas con aire seco.

Para resolver los problemas anteriores, el "Sistema de control ambiental interno de la turbina eólica" patentado cambia la dirección del flujo de aire del esquema anterior y, en su lugar, toma aire desde la parte inferior de la torre cerca del suelo. sube por la torre, entra por la nariz y luego sale por el espacio entre la raíz de la pala y el cubo de la rueda. El extractor de aire en la pared lateral de la parte inferior de la torre se cambió por un soplador. De esta manera, el calor generado por el soplador también ingresa a la unidad, y la temperatura del aire cerca del suelo es mayor que a gran altura, por lo que se debe agregar el calor generado por el soplador, lo que sin duda empeorará las cosas. Para compensar la falta de fuentes de refrigeración, se instala aire acondicionado central en la unidad como complemento. Esto sin duda aumenta el coste de obtención de fuentes frías. Aunque la adición de aire acondicionado central hace que esta solución sea capaz de deshumidificar el ambiente de la unidad, la capacidad de deshumidificación del aire acondicionado sigue siendo una gota en comparación con la de la entrada de aire. Esta solución aún limita su ámbito de aplicación y determina que no es adecuada para zonas de alta humedad. El mayor coste de adquisición de las fuentes de frío también determina los mayores costes de explotación.