(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナセルを有し、少なくとも１つの流体循環路（１）を備える風力発電装置であって、
該流体循環路（１）は、
冷却液と、
風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、
冷却液を冷却するための放熱器（４）と、
冷却液を導くためのパイプシステム（２）と、
流体循環路（１）の作動圧を獲得するための補償容器（８）と、を有し、
該補償容器（８）は、液柱を形成しかつ該液柱の静圧を用いることによって、該流体循環路（１）内に該作動圧を形成し、
該補償容器（８）は補償バルブを有し、
該補償バルブは、
・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および
・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されている、
風力発電装置。
【請求項２】
補償容器（８）は、当該補償容器（８）からその下にある流体循環路のその他の部分までの液柱を形成するような高さに配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
補償容器（８）は、パイプシステムの大部分よりも高い位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
補償容器（８）は、ナセルの上部に配置されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項５】
流体循環路（１）は、ナセルの外部に配置された放熱器（４）を有する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記放熱器（４）の上には補償容器（８）が配置されている、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項７】
補償容器（８）は目視ガラス（２８）を有し、および／またはこれと結合されており、該目視ガラスは補償容器（８）内の流体レベルを指示することができる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項８】
保護外装部（２６）が目視ガラス（２８）を部分的に外装するために設けられている、ことを特徴とする請求項７に記載の風力発電装置。
【請求項９】
補償容器（８）内の冷却液の充填レベル（３０）を検出するために充填レベルセンサ（２２）が設けられている、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項１０】
流体循環路（１）は、冷却液を無圧で注入するための注入接続部を有する、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項１１】
流体循環路は冷却のために、風力発電装置の少なくとも１つの発電機、インバータおよび／または整流器と接続されている、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の風力発電装置で使用するための流体循環路（１）であって、該風力発電装置はナセルを有し、該流体循環路（１）は、
冷却液と、
風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、
冷却液を冷却するための放熱器（４）と、
冷却液を導くためのパイプシステム（２）と、
流体循環路（１）の作動圧を獲得するための補償容器（８）と、を有し、
該補償容器（８）は、液柱を形成しかつ該液柱の静圧を用いることによって、該流体循環路（１）内に該作動圧を形成し、
該補償容器（８）は補償バルブを有し、
該補償バルブは、
・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および／または
・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されている、
流体循環路。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の風力発電装置の稼働方法であって、該風力発電装置はナセルと、少なくとも１つの流体循環路（１）とを有し、該流体循環路（１）は、
冷却液と、
風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、
冷却液を冷却するための放熱器（４）と、
冷却液を導くためのパイプシステム（２）と、
流体循環路（１）の作動圧を獲得するための補償容器（８）と、を有し、
該補償容器（８）は、液柱を形成しかつ該液柱の静圧を用いることによって、該流体循環路（１）内に作動圧を形成し、風力発電装置のコンポーネントが冷却液によって冷却され、
該補償容器（８）は補償バルブを有し、
該補償バルブは、
・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および／または
・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されている、
稼働方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの流体循環路および補償容器を有する風力発電装置に関するものであり、本発明は、そのような流体循環路に関する。さらに本発明は、風力発電装置の稼働方法並びに風力発電装置の流体循環路の稼働方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけ冷却目的で風力発電装置において流体循環路を使用することができ、この流体循環路は冷却液、とりわけ添加物を含む水を相応に冷却すべきコンポーネントに案内する。ここでの構造は、流体循環路内で冷却媒体を少なくとも１つの冷却すべきコンポーネントに導き、とりわけ搬送し、そこでこのコンポーネントの熱を吸収するのが一般的である。このようなコンポーネントは、例えば発電機またはインバータとすることができる。このように加熱された流体はさらに再冷却器（放熱器、Rueckkuehler）に導かれ、この放熱器で流体は蓄熱を再び放出する。そして再び冷却された流体は、冷却すべきコンポーネントに再度導くことができる。基本的にこのような冷却循環路は複雑に構成することもでき、例えば複数のコンポーネントを冷却することができ、切り替え可能であり、および／または複数の放熱器の再冷却に使用することができる。
【０００３】
このような冷却循環路は、理想的にはまたは好ましくはこれが動作する圧力または圧力領域を有する。これは風力発電装置用の冷却循環路の場合、しばしば約０．８ｂａｒである。すなわち周囲圧に対して０．８ｂａｒの過圧である。
【０００４】
システム、すなわち流体循環路ないし冷却循環路内においてこの圧力を維持するために、いわゆるダイヤフラム式、ブラダー（膨張袋、Blasen）式または金属ベローズ式補償容器が使用される。とりわけ窒素が充填されたガスブラダー（Gasblasen）を備える補償容器が知られている。このようなガスブラダーは冷却循環路内の小さな容積変動を補償することができ、その際の所望の圧力をほぼ維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】DE 10 2014 205 086 B3
【特許文献２】DE 10 2008 017 376 A1
【特許文献３】DE 20 2007 019 340 U1
【特許文献４】JP H09-273 876 A
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような補償容器の欠点は、そのようなガスがブラダーから徐々に漏出する傾向があることである。これには冷却液を補充することにより対処することができる。その際に冷却流体は、所望の圧力が再び調整されるように後充填される。しかしこの場合、結果としてガスブラダーのガス容積が冷却液により次第に置き換えられ、ついにはこのガスブラダーが機能を失い、圧力補償ももはや不可能となる。
【０００７】
ここで特に問題なのは、このような冷却循環路は通常、風力発電装置のナセルに組み込まれており、したがって保守点検が非常に面倒なことである。冷却液の補充も非常に面倒であり得る。
【０００８】
これまで前記問題を回避するガスブラダーないし適切なガスブラダーは発見されていない。そのためこれまではガスブラダーの改善も困難であると思われていた。
【０００９】
ドイツ特許商標庁は、本出願の優先権出願において以下の従来技術を調査した：DE 10 2014 205 086 B3, DE 10 2008 017 376 A1 , DE 20 2007 019 340 U1 および JP H09-273 876 A。
【００１０】
したがって本発明の基礎とする課題は、前記問題の少なくとも１つに対処することである。とりわけ風力発電装置の冷却循環路および風力発電装置は、ガスブラダーによる前記問題が克服されるように改善されることが望ましい。少なくともこれまで公知の解決策に対する代わりの解決策を提案することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の視点により、ナセルを有し、少なくとも１つの流体循環路を備える風力発電装置が提供される。該風力発電装置において、該流体循環路は、
冷却液と、
風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、
冷却液を冷却するための放熱器と、
冷却液を導くためのパイプシステムと、
流体循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を有し、
該補償容器は、液柱を形成しかつ該液柱の静圧を用いることによって、該流体循環路内に該作動圧を形成し、
該補償容器は補償バルブを有し、
該補償バルブは、
・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および
・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されている（形態１・基本構成）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この風力発電装置は冷却循環路を有し、該冷却循環路は、冷却液と、風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、冷却液を冷却するための放熱器と、冷却液を導くためのパイプシステムと、冷却循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を含む。ここで補償容器は、流体循環路内において圧力を液柱（Fluessigkeitssaeule）の静圧によって形成する。かくてダイヤフラム式、ブラダー式または金属ベローズ式補償容器がなくても機能する流体循環路を備える風力発電装置が提案される。その代わりに液柱、すなわちとりわけ水柱が生じるような高さに配置された補償容器が設けられており、これにより水柱は圧力を調整することができる。ここでは好ましくは添加物、とりわけ凍結防止剤の添加された水が使用される。
【００１３】
したがって補償容器は、冷却液循環路のその他の部分の上方の相応の高さに、例えば圧力が測定される基準点の上方、約８ｍに取り付けられる。これにより約０．８ｂａｒの圧力を基準点で維持することができる。
【００１４】
好ましくは補償容器は、ナセルの上部に配置され、これにより相応の水柱（水圧）をこの補償容器からその下にある流体循環路のその他の部分まで生成することができる。
【００１５】
好ましくはＵＶ入射に対して耐性のある容器、とりわけ金属容器が使用される。したがってこの金属容器は、これがＵＶ入射に常時曝される外部にも配置することができる。
【００１６】
一実施形態によれば流体循環路は、ナセルの外部に配置された放熱器を有し、この放熱器の上には補償容器が配置されている。これにより特に構造を簡素化することができ、放熱器は風によってナセルの上方領域において良好に冷却することができ、同時に補償容器を受け入れることができる。これにより補償容器を簡単なやり方で高い場所に、とりわけ流体循環路の最高点に配置することができる。これにより、言うに値する空気の影響が放熱器において形成されるのを効率的に阻止することができる。なぜなら空気は上方に補償容器へと容易に逃げることができるからである。
【００１７】
補償容器が補償バルブを有する一形態が提案される。このような補償バルブにより、補償容器内に過圧が生じた場合に圧力を外部に逃がすことができる。または相応の負圧が補償容器内に存在する場合、圧力を外部から補償容器へ取り入れることができる。このことはとりわけ、過圧の場合は空気を補償容器から逃がすことができ、あるいは負圧の場合は空気を補償容器に流入できることを意味する。したがって好ましくはこの補償バルブは、補償容器の上方の適切な位置に配置され、したがってこれにより冷却液は漏出せず、上方に集まった空気だけが漏出する。
【００１８】
好ましくは圧力が外部に逃げる際の過圧は、所定の過圧として設定可能である。したがってこの圧力がこの所定の過圧に達している場合、または上回っている場合、この圧力は逃がされる。さらにまたはその代わりに、圧力が外から取り入れられる際の負圧は所定の負圧として設定可能であることが提案される。相応して補償容器内の圧力がこの所定の負圧だけ、または絶対値的により大きな値だけ周囲圧よりも下にある場合、圧力ないし空気が外部から取り入れられる。
【００１９】
この補償バルブによりとりわけ、補償容器を周囲に対して完全に開放することなく、補償容器と周囲との連通が可能である。流体循環路内の、すなわち補償容器内の圧力変動が小さい場合、この流体循環路は閉鎖されたシステムのままであり、前に説明した圧力の際に初めて周囲と連通する。
【００２０】
さらなる一実施形態によれば補償容器は目視ガラス（Schauglas）を有し、あるいはこれと結合されていることが提案される。このような目視ガラスは、とりわけ垂直のガラス管またはプレキシガラス管として構成することができ、補償容器内の流体レベルを指示することができる。すなわち流体は、目視ガラス内および補償容器内でも同様に上昇および下降する。とりわけ目視ガラスはそのために下方と上方がそれぞれ補償容器に接続されている。
【００２１】
好ましくは保護外装部が設けられており、該保護外装部は目視ガラスを部分的に、とりわけほとんどの部分まで外装する。これにより外部から充填レベルを識別できるように見ることができるにもかかわらず、目視ガラスは周囲に飛散する粒子および／または強い風の作用から保護される。目視ガラスがほぼ垂直の管状の目視ガラスの場合、この目視ガラスは、上から見て保護外装部によりほぼＵ字形に取り囲まれており、したがって片側だけを見ることができる。
【００２２】
一実施形態によれば、さらにまたはその代わりに、充填レベルセンサを設けることが提案される。このような充填レベルセンサは目視ガラスと同じような機能を満たすことができるが、電気的に接続されており、これにより別のやり方で評価することができる。とりわけ充填レベルセンサに対しては、これがそのデータを評価装置に、とりわけＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）システムに、またはこれを介して伝送できることが提案される。これにより充填レベルセンサは遠隔保守点検のために使用することができ、目視ガラスは現場での実際の訪問の際に使用することができる。さらに目視ガラスと充填レベルセンサを一実施形態により提案されるように同時に使用すべき場合には、目視ガラスを介して充填レベルセンサの機能性の検査を実施することもできる。
【００２３】
好ましくは冷却液を流体循環路、とりわけ補償容器に無圧で注入するために一注入接続部が設けられている。これを介して必要な場合には簡単に冷却液を補充し、または場合により交換することができる。ここで特に有利には、圧力接続部を冷却循環路に設けることは必要なく、対応してそれに適合された圧力注入装置も必要ない。さらにこのような注入開口部が密閉性の問題を引き起こし得るという危険性も少ないか、あるいは全くない。このような無圧の注入接続部は上部に配置され、したがってこれをそのように配置することだけによって冷却流体はそこから漏出することができない。したがってこの注入接続部に漏れがあることはあり得ず、あるいはこの注入接続部に密閉性がなくても冷却液が漏れ出ることはない。
【００２４】
好ましくは冷却循環路は、冷却のために風力発電装置の少なくとも１つの発電機、電気インバータおよび／または電気整流器と接続されている。すなわち冷却液は、発電機、インバータおよび／または整流器を通して冷却のために案内される。あるいは発電機、インバータないし整流器を冷却するために、そこでそれぞれ近傍にある対応の冷却装置を通して案内される。これにより簡単にこれらのエレメントの冷却を達成することができる。
【００２５】
さらに本発明によれば、風力発電装置、とりわけ風力発電装置のナセルで使用するために準備された流体循環路が提案される。かくてこの流体循環路は、とりわけナセル内の状況に構造技術的に適合されている。とりわけ補償容器は、対応の液柱を超えるある程度の圧力を冷却循環路内で形成するために、ナセル内またはナセル上の比較的高い位置に配置されている。
【００２６】
かくて風力発電装置の実施形態と関連して流体循環路のために上記した少なくとも１つの特徴を有する流体循環路が提案される。さらに請求項１０による風力発電装置の稼働方法が提案される。ここでこの装置は、風力発電装置のエレメントが冷却液によって冷却されるように稼動される。好ましくは風力発電装置および／または冷却循環路は、少なくとも１つの実施形態を参照して上に説明したように構成されている。
【００２７】
ここに、本発明の好ましい実施の形態を示す。
（形態１）上記基本構成参照。
（形態２）形態１の風力発電装置において、補償容器は、当該補償容器からその下にある流体循環路のその他の部分までの液柱を形成するような高さに配置されていることが好ましい。
（形態３）形態１又は２の風力発電装置において、補償容器は、パイプシステムの大部分よりも高い位置に配置されていることが好ましい。
（形態４）形態１から３のいずれかの風力発電装置において、補償容器は、ナセルの上部に配置されていることが好ましい。
（形態５）形態１から４のいずれかの風力発電装置において、流体循環路は、ナセルの外部に配置された放熱器を有することが好ましい。
（形態６）形態１から５のいずれかの風力発電装置において、前記放熱器の上には補償容器が配置されていることが好ましい。
（形態７）形態１から６のいずれかの風力発電装置において、補償容器は目視ガラスを有し、および／またはこれと結合されており、該目視ガラスは補償容器内の流体レベルを指示することができることが好ましい。
（形態８）形態７の風力発電装置において、保護外装部が目視ガラスを部分的に外装するために設けられていることが好ましい。
（形態９）形態１から８のいずれかの風力発電装置において、補償容器内の冷却液の充填レベルを検出するために充填レベルセンサが設けられていることが好ましい。
（形態１０）形態１から９のいずれかの風力発電装置において、流体循環路は、冷却液を無圧で注入するための注入接続部を有することが好ましい。
（形態１１）形態１から１０のいずれかの風力発電装置において、流体循環路は冷却のために、風力発電装置の少なくとも１つの発電機、インバータおよび／または整流器と接続されていることが好ましい。
（形態１２）形態１から１１のいずれかの風力発電装置で使用するための流体循環路も好ましい。該風力発電装置はナセルを有し、該流体循環路は、
冷却液と、
風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、
冷却液を冷却するための放熱器と、
冷却液を導くためのパイプシステムと、
流体循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を有し、
該補償容器は、液柱を形成しかつ該液柱の静圧を用いることによって、該流体循環路内に該作動圧を形成し、
該補償容器は補償バルブを有し、
該補償バルブは、
・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および
・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されている。
（形態１３）形態１から１１のいずれかの風力発電装置の稼働方法も好ましい。該風力発電装置はナセルと、少なくとも１つの流体循環路とを有し、該流体循環路は、
冷却液と、
風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、
冷却液を冷却するための放熱器と、
冷却液を導くためのパイプシステムと、
流体循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を有し、
該補償容器は、液柱を形成しかつ該液柱の静圧を用いることによって、該流体循環路内に該作動圧を形成し、風力発電装置のコンポーネントが冷却液によって冷却され、
該補償容器は補償バルブを有し、
該補償バルブは、
・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および
・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されている。
以下、本発明を例示的に添付図面を参照して一実施形態に基づき詳細に説明する。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一風力発電装置の斜視図である。
【図２】一冷却循環路の一部分の概略図である。
【図３】一補償容器を備える一放熱器を示す図である。
【図４】図３に示したような一補償容器の詳細図である。
【図５】図３に示したような一補償容器の詳細図である。
【図６】図３に示したような一補償容器の詳細図である。
【実施例】
【００２９】
図１は、一タワー１０２と一ナセル１０４を備える一風力発電装置１００を示す。ナセル１０４には３つのロータブレード１０８と一スピナ１１０を備える一ロータ１０６が配置されている。ロータ１０６は、運転時に風によって回転運動され、これによりナセル１０４内の発電機を駆動する。
【００３０】
図２は、一風力発電装置の一流体循環路１の一部分を概略的に示す。この流体循環路１は、パイプシステム２と放熱器４、並びに例えば発電機、インバータまたは整流器のような風力発電装置のコンポーネントの冷却部分に接続するための接続箇所６を示す。これらのコンポーネントは図２には簡単にするため図示されていない。
【００３１】
流体循環路１内に圧力を獲得するために補償容器８が設けられており、この補償容器はここでは、放熱器４の上方ないしその上に配置されている。ここで補償容器８は、ここでは模式的にだけ示した接続パイプ１０を介して流体循環路１と接続されている。これは、例として部分的に放熱器４およびパイプシステム２に接続することができる。
【００３２】
この補償容器８を介して比較的に一定の圧力を流体循環路１内に維持することができる。このことは、補償容器８が流体循環路の大部分よりも、とりわけパイプシステムの大部分よりも高く配置されていることによって達成される。これにより圧力を維持ないし生じさせることのできる液柱、とりわけ水柱（水圧）が形成される。流体循環路内の冷却液の充填レベルの変動は、補償容器８内において容易に補償することができる。このことは、この僅かな変動が補償容器８内においても識別可能となるが、これは液柱全体にはほとんど影響せず、したがって圧力もほとんど変化しないように行われる。
【００３３】
説明目的のためにだけ、ダイヤフラム式、ブラダー式または金属ベローズ式補償容器９９が冷却循環路１内に図示されているが、これらは本発明によれば回避すべきである。したがってこのブラダー式補償容器９９を廃止し、そこではとりわけパイプシステム２をこのブラダー式補償容器９９なしで閉鎖することが提案される。
【００３４】
加熱された冷却液１２が接続箇所６において流体循環路１のパイプシステム２に流入するように機能する。この加熱された冷却液１２は冷却すべきコンポーネント、例えば発電機において加熱され得る。次に冷却液１２はさらに、例えば図示しない搬送ポンプにより上方へ放熱器４まで搬送される。この放熱器４は補償容器８と共に外部で風力発電装置のナセルの上に配置することができる。さらに図２には２つの通流箇所１４が示されている。ナセルの上に放熱器４を、ここでは模式的にだけ示されている支持部材１６を介して固定することができる。
【００３５】
次に加熱された冷却液１２は、下方から放熱器４に流入し、そこで冷却され、冷却された冷却液１８として放熱器４を去る。通流箇所１４の１つを通り、冷却された冷却液１８は次にパイプシステムを通って接続箇所６に戻り、そこから例として挙げた発電機において冷却のために再び使用することができる。
【００３６】
例えば冷却媒体の温度変化とそれに伴う冷却媒体の容量変化の結果として変動が発生すると、この変動は補償容器８に伝達され、補償容器は変動を相応に補償することができる。さらに接続パイプ１０を設けることができる。さらに上昇する空気も接続パイプ１０の少なくとも１つを介して補償容器８に達することができる。このことは流体循環路１の種々の箇所から行うことができる。すなわち例えばパイプシステム２または放熱器４から行うことができる。
【００３７】
図３は、補償容器８が装着された放熱器４を拡大して、さほど模式的でなく示す。簡単にするため同じ参照符号が使用される。とりわけ図２では模式的にだけ示されており、これに対して図３から６は具体的な実現例を示す。その他、放熱器４は図３でも支持部材１６により支持されている。
【００３８】
その他、図３は、一部が図示されたパイプ構造体２０のような別の構造を示す。このパイプ構造体は例えば航空障害灯（Flugbefeuerung）または流体速度計を受け入れることができるが、これに関してここでは立ち入らない。
【００３９】
さらに図３は、図６に拡大して図示された充填レベルセンサの接続部２２を示す。そこでは上方からこの接続部２２を介して充填レベルセンサが導入され、そこに接続される。充填レベルセンサは、例えば長手のシリンダ形本体として構成することができ、この本体はそこで補償容器８に突入する。充填レベルセンサは、接続線路２４を介して制御および評価することができる。接続線路はここでは保護のため外装（被覆）されている。
【００４０】
接続部２２が図示されている充填レベルセンサに直接隣接して、目視ガラスが保護外装部２６内に存在する。この保護外装部２６は、図３では取付部にだけ示されているが、図３に関連する部分的斜視図である図５には実質的に右から見て拡大して示されている。ここで図５には、この保護外装部２６が目視ガラス２８を実質的に２つの側および図３にだけ示された上方から保護していることが示されている。第３の側からは目視ガラスは補償容器８によって保護されている。目視ガラス２８から冷却液の現在の充填レベル３０を読み取ることができる。
【００４１】
図２に模式的に示した接続パイプ１０は図３にも示されており、図４には拡大して示されている。ここでは複数の排気パイプ３２が設けられており、これらの排気パイプは補償容器８の上方領域９において流入（連通）している。ここで排気パイプ３２の１つは放熱器４と直接接続されており、これにより放熱器４のこの上方領域から空気を補償容器８に排気することができる。他の排気パイプ３２はさらに下方に延在しており、風力発電装置のナセルにも入り込んでいる。これによりそこでは別の箇所の排気をすることができる。
【００４２】
さらに補充吸引パイプ３４が設けられている。この補充吸引パイプを介して補償容器８は下方領域７において流体交換のために、流体循環路１の他の部分、とりわけパイプシステム２と接続されている。
【００４３】
したがってこの実施形態に対しておよび一般的に、風力発電装置の流体循環路を補償容器の使用によって改善することが提案される。この補償容器はとりわけ、ダイヤフラム、ブラダー、または金属ベローズを備えるこれまで公知の圧力補償装置に置き換わる。したがって提案された補償容器は、これが液柱の静圧を利用することにより、ダイヤフラムもブラダーも金属ベローズも備えていない。
【００４４】
ここで有利には、このような補償容器には摩耗がなく、システムの自動的な排気を可能にする。これは自動ベンチレータと称することもできる。このシステムには付加的なポンプなしで充填することができる。このシステムの正しい取り扱い、とりわけ充填レベル監視の実施または使用は非常に簡単であり、補助手段なしで実施することができる。なぜならとりわけ目視ガラスがそのために提案されるからである。流体循環路および風力発電装置全体の利便性も向上することができる。なぜならこの冷却システムは目視検査することができ、欠陥を迅速に識別することができるからである。とりわけ公知のダイヤフラム式、ブラダー式または金属ベローズ式補償容器は、これらがすでに劣悪に機能するか、またはそれどころかまったく機能しないときでもしばしば認識されない。
【００４５】
したがってこのようなダイヤフラム式、ブラダー式、または金属ベローズ式補償容器は摩耗部材であり、その取り扱いが困難であり、予圧を正しく調整しなければならなかった。なぜならそうでないと装置全体の機能が損なわれる恐れがあったからである。とりわけこのような予圧は毎年検査しなければならず、これには時間が掛かっていた。自動排気も同様にほとんど不可能であり、少なくとも危険を伴っていた。なぜなら自動排気が正常に終了しない場合にはこれによりシステムが空転し得るからであり、このようなことは生じていた。充填のためにこれまでのシステムでは、充填ポンプが必ず必要であった。なぜならシステムが圧力下にあるからである。類似の問題は、充填レベル監視部のセンサ交換を実施しなければならなかった場合にも発生していた。なぜならこのことは、システムを部分的に空にすることによってのみ可能であり、もちろんその後でシステムの再充填が必要であった。かくてシステムの利便性を高め、取り扱いを格段に簡素化することが可能であり、これにより人員に対して要求されるクオリティを低減することができよう。
【００４６】
さらに、システムを部分的に空にすることなくセンサ交換が可能である箇所に充填レベル監視部を配置することが提案された。目視ガラスもアクセスの良好な箇所に配置されるが、同時に外部の機械的影響から保護される。
【００４７】
圧力キャップの開放、すなわちとりわけ補償バルブの開放が回避されるように容器を寸法設計することも提案される。したがって補償容器の寸法設計は、容器内の充填レベルのとりわけ変動が感知可能となる容器内の空気量を基準にした予想すべき変動が、この空気容積の相応に僅かな圧力変化しか引き起こさないようにすることが提案される。
【００４８】
ここに本発明の可能な態様を付記する。
［付記１］ナセルを有し、少なくとも１つの流体循環路を備える風力発電装置であって、冷却液と、風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、冷却液を冷却するための放熱器と、冷却液を導くためのパイプシステムと、流体循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を有し、該補償容器は、流体循環路内の圧力を液柱の静圧によって形成する、風力発電装置が提供される。
［付記２］補償容器は、ナセルの上部に配置されていることが好ましい。
［付記３］流体循環路は、ナセルの外部に配置された放熱器を有し、該放熱器の上には補償容器が配置されていることが好ましい。
［付記４］補償容器は補償バルブを有し、該補償バルブは、とりわけ、・所定の過圧から圧力を外部に排気し、および／または・所定の負圧から圧力を外部から取り入れる、ように構成されていることが好ましい。
［付記５］補償容器は目視ガラスを有し、および／またはこれと結合されており、該目視ガラスは補償容器内の流体レベルを指示することができ、とりわけ保護外装部が目視ガラスを部分的に外装するために設けられていることが好ましい。
［付記６］補償容器内の冷却液の充填レベルを検出するために充填レベルセンサが設けられていることが好ましい。
［付記７］流体循環路、とりわけ補償容器は、冷却液を無圧で注入するための注入接続部を有することが好ましい。
［付記８］流体循環路は冷却のために、風力発電装置の少なくとも１つの発電機、インバータおよび／または整流器と接続されていることが好ましい。
［付記９］ナセルを有する風力発電装置で使用するための流体循環路であって、冷却液と、風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、冷却液を冷却するための放熱器と、冷却液を導くためのパイプシステムと、流体循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を有し、該補償容器は、流体循環路内の圧力を液柱の静圧によって形成する、流体循環路が提供される。
［付記１０］ナセルを有し、少なくとも１つの流体循環路を備える風力発電装置の稼働方法であって、冷却液と、風力発電装置のコンポーネントを冷却液により冷却するための冷却部分と、冷却液を冷却するための放熱器と、冷却液を導くためのパイプシステムと、流体循環路の作動圧を獲得するための補償容器と、を有し、該補償容器は、流体循環路内に圧力を液柱の静圧によって形成し、風力発電装置のエレメント、とりわけ発電機、インバータおよび／または整流器が冷却液によって冷却される稼働方法が提供される。
【符号の説明】
【００４９】
１００  風力発電装置
１０２  タワー
１０４  ナセル
１０６  ロータ
１０８  ロータブレード
１１０  スピナ
１  流体循環路、冷却循環路
２  パイプシステム
４  放熱器
６  接続箇所
７  下方領域
８  補償容器
９  上方領域
１０  接続パイプ
１２  冷却液
１４  通流箇所
１６  支持部材
１８  冷却液
２０  パイプ構造体
２２  充填レベルセンサの接続部
２４  接続線路
２６  保護外装部
２８  目視ガラス
３０  充填レベル
３２  排気パイプ
３４  補充吸引パイプ
９９  ダイヤフラム式、ブラダー式または金属ベローズ式補償容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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