Koeling van de omvormer van een windturbine
Zorg ervoor dat de vermogenselektronica op vol vermogen blijft werken
Wij tillen wereldwijde standaarden naar een hoger niveau met uitzonderlijk, ongeëvenaard Nederlands vakmanschap in geavanceerde industriële warmtewisseltechnologie.
Wat is koeling van de omvormer van een windturbine?
De koeling van de omvormer van een windturbine voert de warmte af die de omvormer produceert terwijl deze het variabele vermogen van de generator omzet in stroom van netkwaliteit. De omvormer schakelt duizenden ampères via IGBT-modules, en ongeveer 2 tot 3 procent van het vermogen dat erdoorheen gaat, gaat verloren als warmte. Bij een moderne turbine van meerdere megawatt komt dat neer op tientallen kilowatt aan warmte in een compacte kast, elk uur dat de turbine draait.
De meeste omvormers worden gekoeld door een gesloten water-glycolcircuit. Het koelmiddel neemt de warmte op bij de koelplaten onder de vermogensmodules en voert deze af naar een vloeistof-luchtkoeler, meestal op het dak van de gondel of aan de voet van de toren, waar de warmte aan de buitenlucht wordt afgegeven. Als die koeler aan capaciteit inboet, beperkt de omvormer zijn eigen vermogen om de modules te beschermen. ICARUS ontwerpt en bouwt de glycol-warmtewisselaars en luchtkoelers die dit circuit op de juiste temperatuur houden.
Nederlandse uitmuntendheid in warmte-uitwisseling
Bij ICARUS Industrial combineren wij Nederlands vakmanschap met innovatieve technologie en herdefiniëren wij de gouden standaard voor industriële warmtewisselaars. Stap in de toekomst van duurzame productie, waar onze in Nederland ontwikkelde oplossingen de energie-efficiëntie naar een ongekend niveau tillen.
Lagere totale eigendomskosten (TCO)
Met onze warmtewisselaars gaan we verder dan prestaties en creëren we een onverslaanbare mix van.
Directe voordelen voor de fabrikant
Uw unieke behoeften staan bij ons centraal. Wij bieden op maat gemaakte warmtewisselaaroplossingen.
Oplossingen op maat
Met ICARUS Industrial koopt u niet zomaar een product, maar gaat u een partnerschap aan. Ons directe verkoopmodel
Superieure duurzaamheid
Gebouwd uit robuuste materialen zijn onze warmtewisselaars een toonbeeld van duurzaamheid. Ze verminderen de onderhoudsbehoefte
Koeloplossingen voor omvormers van ICARUS
De omvormer is een van de meest temperatuurgevoelige onderdelen van een windturbine. Het koelsysteem moet op de warmste dag van het jaar, bij volledige belasting, een constante inlaattemperatuur van de koelvloeistof handhaven, zelfs na jarenlange blootstelling van het koeleroppervlak aan stof, insecten en zout. ICARUS ontwerpt elke koeler met het oog op dat worstcasescenario, als onderdeel van het complete koelsysteem van de windturbine.
Koelers voor vloeistof-naar-lucht-omzetters
De vloeistof-luchtkoeler vormt het hart van het koelcircuit van de omvormer. Warm water-glycol uit de omvormer stroomt door ribbenbuizen, terwijl ventilatoren omgevingslucht over de spoel blazen. ICARUS berekent de afmetingen van de spoel op basis van de warmtebelasting van de omvormer, de koelvloeistofstroom en de maximale inlaattemperatuur van de koelvloeistof die door de leverancier van de omvormer is toegestaan, bij de hoogste omgevingstemperatuur ter plaatse. We optimaliseren het aantal buizenrijen, de lamellenafstand en de leidingvoering voor een lage drukval aan beide zijden, zodat de pomp en ventilatoren zo min mogelijk hulpvermogen verbruiken. Dezelfde technologie met lamellenbuizen wordt toegepast in onze droge koelers voor de industrie en offshore.
Luchtkoelers met omvormerkast
Niet alle warmte wordt via de koelplaten afgevoerd. Condensatoren, smoorspoelen, stroomrails en besturingselektronica verwarmen de lucht in de omvormerkast. Een compacte lucht-vloeistof-warmtewisselaar in de kast, aangesloten op hetzelfde water-glycolcircuit, voert die warmte af zonder de kast bloot te stellen aan de lucht uit de gondel. Bij turbines zonder vloeistofcircuit zorgt een lucht-lucht-warmtewisselaar ervoor dat de kast afgesloten blijft, terwijl toch buitenlucht wordt gebruikt voor koeling. Beide concepten beschermen de elektronica tegen stof, vocht en zout.
Installatie van de gondel of de torenvoet
Afhankelijk van het turbineplatform bevindt de omvormer zich in de gondel of aan de voet van de toren, en de koeler wordt daarop aangesloten. Koelers die op het dak zijn gemonteerd, delen vaak de luchtstroom en de ventilatoren met het koelcircuit van de generator, naast de warmtewisselaar in de gondel. Omvormers aan de voet van de toren maken doorgaans gebruik van een koeler die aan de torenwand of naast de fundering is gemonteerd. ICARUS bouwt beide, met op maat gemaakte afmetingen, aansluitposities en montageframes, zodat de koeler past bij de bestaande aansluitingen van uw turbine.
Aangroei, corrosie en een lange levensduur
Converterkoelers verliezen langzaam en onopvallend aan capaciteit. Stof, pollen, populierzaadjes en insecten verstoppen de lamellen op locaties aan land, terwijl zoute nevel de aluminium lamellen op offshore-locaties aantast. Zodra de luchtzijde verstopt of gecorrodeerd is, wordt het koelmiddel warmer en begint de converter op warme dagen minder vermogen te leveren. ICARUS vermindert dit risico door een grotere afstand tussen de lamellen op plaatsen waar vervuiling te verwachten is, reinigbare spoelontwerpen en materialen die zijn afgestemd op de locatie: koper/aluminium, koper/koper, gecoat aluminium of roestvrij staal AISI 316. Voor turbines aan de kust en offshore hanteren we dezelfde aanpak als bij onze warmtewisselaars voor omgevingen met hoge corrosie.
Vervangende koelers voor bestaande turbines
In de hele Verenigde Staten naderen duizenden turbines de 15 tot 20 jaar bedrijfsduur, en eigenaren kiezen voor levensduurverlenging en gerichte upgrades in plaats van volledige vervanging. Een gecorrodeerde of te kleine converterkoeler is een van de meest kosteneffectieve upgrades: deze voorkomt vermogensverlies op warme dagen en voorkomt kostbare storingen in de vermogensmodules. ICARUS voert reverse engineering uit op de bestaande koeler aan de hand van tekeningen, foto’s of metingen en bouwt een vervangend exemplaar dat op dezelfde plaats en met dezelfde aansluitingen kan worden gemonteerd, vaak met een grotere capaciteit en betere corrosiebestendigheid dan het origineel. Wij leveren zowel losse exemplaren voor reparaties als series voor complete vloten.
Productoverzicht downloaden
Download de uitgebreide productlijst voor warmtewisselaars en koelsystemen.
Vraag een Converter Cooler aan voor uw turbinepark
Of u nu een OEM bent die een nieuw turbineplatform ontwikkelt, een onafhankelijke dienstverlener of een eigenaar die de levensduur van een bestaand windpark wil verlengen: ICARUS bouwt de converterkoeler die u nodig hebt. Als directe fabrikant in Nederland verzorgen wij het thermisch ontwerp, de productie en het testen volledig in eigen beheer. Drukonderdelen kunnen worden ontworpen volgens ASME Sectie VIII of PED.
Om snel een offerte op te stellen, stuurt u ons:
- Warmtebelasting van de omvormer (kW) en type turbine
- Type koelvloeistof en glycolpercentage, debiet en maximale inlaattemperatuur
- Maximale omgevingstemperatuur en de locatie: onshore, aan de kust of offshore
- Installatiepositie: dak van de gondel, binnenin de gondel of aan de voet van de toren
- Een tekening, typeplaatje of foto’s van de huidige koeler voor vervanging
- Benodigde hoeveelheid en gewenste leverdatum
Weet u niet alle waarden? Stuur ons wat u heeft en onze ingenieurs helpen u graag bij het invullen van de specificatie.
Een offerte aanvragen
Verhoog uw efficiëntie met door Nederland ontworpen oplossingen op maat van uw behoeften. Vul de onderstaande gegevens in en ons team zal u een persoonlijke offerte doen toekomen om u te helpen de kracht van geoptimaliseerde energie in uw productie in te zetten. Stap in de toekomst, één offerte per keer.
ICARUS-warmtewisselaars
Offerteformulier
Feiten over ICARUS
> 27
Met meer dan 27 jaar ervaring hebben we een reputatie opgebouwd van uitmuntendheid en innovatie.
> 120+
Onze wereldwijde aanwezigheid wordt gekenmerkt door een gevarieerde klantenkring van meer dan 120 klanten wereldwijd.
> 850+
Bovendien telt ons portfolio meer dan 850 voltooide projecten.
FAQs over Koeling van de omvormer van een windturbine
Waarom heeft de omvormer van een windturbine een eigen koelsysteem nodig?
De vermogensomvormer verliest ongeveer 2 tot 3 procent van het vermogen dat erdoorheen stroomt in de vorm van warmte, die zich vooral in de IGBT-modules ophoopt. Deze halfgeleiders hebben strikte temperatuurgrenzen, dus de warmte moet continu worden afgevoerd. De meeste omvormers maken gebruik van een gesloten water-glycolcircuit met koelplaten onder de modules en een vloeistof-luchtkoeler die de warmte aan de buitenlucht afgeeft.
Wat gebeurt er als een koeler voor een omvormer aan vermogen inboet?
De koelvloeistoftemperatuur stijgt, waarna de regelaar van de omvormer het vermogen terugschroeft om de vermogensmodules te beschermen. Operators merken dit op warme middagen aan een vermogensvermindering of aan temperatuuralarmen. Als er niets wordt ondernomen, verouderen de modules sneller en kunnen ze defect raken, wat leidt tot dure reparaties en productieverlies. Door de koeler te reinigen of te vervangen, wordt het volledige vermogen doorgaans hersteld.
Kan ICARUS de koeler van de omvormer bij een oudere turbine vervangen?
Ja. We voeren een reverse engineering uit van het bestaande apparaat aan de hand van tekeningen, foto’s, een typeplaatje of afmetingen, en bouwen een vervangend exemplaar dat op dezelfde plaats past en op dezelfde aansluitingen aansluit. Wanneer de originele koeler defect is geraakt door vervuiling of corrosie, passen we de afstand tussen de lamellen of de gebruikte materialen aan, zodat het vervangende exemplaar langer meegaat. Zowel losse apparaten als series voor wagenparken behoren tot de mogelijkheden.
Welke materialen gebruikt u voor koelers voor converters?
Dat hangt af van de locatie. Koelers voor gebruik op het vasteland worden doorgaans vervaardigd uit koperen buizen en aluminium lamellen. Voor turbines aan de kust en op zee bieden wij uitvoeringen aan van koper/koper, gecoat aluminium en roestvrij staal AISI 316. Het materiaal wordt afgestemd op de corrosieklasse van de locatie en de resterende levensduur van de turbine.
Welke gegevens zijn nodig om een offerte op te stellen voor een converterkoeler?
De belangrijkste gegevens zijn de warmtebelasting van de omvormer in kW, het type koelvloeistof, het debiet en de maximale inlaattemperatuur, de maximale omgevingstemperatuur, het type locatie en de inbouwpositie. Bij vervangingen zijn een tekening, een typeplaatje of foto’s van de huidige koeler erg nuttig. Mocht er informatie ontbreken, stuur dan wat u hebt; onze ingenieurs helpen u graag de ontbrekende gegevens aan te vullen.
