БАШНЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2015 года по МПК E04H12/08 

Настоящее изобретение относится к башне ветроэнергетической установки.

Башни ветроэнергетических установок обычно строятся из башенных сегментов, причем башенные сегменты обычно представляют собой готовые элементы. Сегменты обычно выполнены коническими или цилиндрическими. Башенные сегменты могут быть изготовлены из стали или бетона. Чем выше должна быть башня ветроэнергетической установки, тем больше площадь основания нижних башенных сегментов. Однако габариты нижних башенных сегментов ограничены возможностями транспортировки.

В документе ЕР 1606514 В1 показана башня ветроэнергетической установки с несколькими цилиндрическими или коническими башенными участками, или башенными элементами. Башенные участки или башенные элементы могут иметь на верхнем или нижнем концах соответствующий горизонтальный фланец. В дополнение к этому могут быть предусмотрены вертикальные фланцы, так что башенный сегмент делится в продольном направлении на части. Вертикальные фланцы крепятся на внутренней стороне боковой поверхности башенных участков, так что боковые поверхности башенных участков соприкасаются в местах своих соединений. Вертикальные фланцы наварены на внутреннюю сторону и смещены относительно концов боковых поверхностей на некоторое расстояние, так что между соседними вертикальными фланцами могут быть предусмотрены распорные элементы.

В документе DE 602005002760 Т2 показана башня ветроэнергетической установки. Башня состоит из предварительно изготовленных металлических стенных элементов, каждый из которых имеет два продольных фланца.

В документе DE 10152018 А1показана башня ветроэнергетической установки, состоящая из нескольких сегментов, причем каждый из сегментов имеет по меньшей мере один горизонтально направленный фланец.

В WO 2010/134029 A1 показана башня ветроэнергетической установки, содержащая несколько сегментов, причем каждый сегмент имеет по меньшей мере два продольных фланца.

В документе US 7770343 В2 показана башня ветроэнергетической установки, которая может состоять из нескольких сегментов, причем каждый сегмент имеет продольные фланцы.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предусмотреть башню ветроэнергетической установки, обладающую улучшенной статикой даже в случае очень высоких башен.

Эта задача решается с помощью башни ветроэнергетической установки согласно пункту 1 формулы изобретения.

Таким образом, предусматривается башня ветроэнергетической установки, построенная из множества башенных сегментов, каждый из которых имеет верхний и нижний горизонтальные фланцы. По меньшей мере один из сегментов имеет по меньшей мере два (вертикально направленных) продольных фланца. Каждый из продольных фланцев имеет опорную поверхность, контактирующую с опорной поверхностью другого продольного фланца. Боковые поверхности башенных сегментов навариваются на вторую опорную поверхность продольных фланцев, противолежащую первой. Таким образом, концы боковых поверхностей башенных сегментов не соприкасаются, но они соединены через продольные или вертикальные фланцы.

Это предпочтительно, поскольку продольные фланцы могут изготавливаться отдельно от боковых поверхностей с очень большой точностью, так что два продольных фланца могут скрепляться друг с другом с очень большой точностью посадки. Это, в свою очередь, предпочтительно с точки зрения статики всей башни. Согласно изобретению продольные фланцы и боковые поверхности башенных элементов изготавливаются не монолитными, а отдельно друг от друга. Боковые поверхности могут привариваться ко вторым опорным поверхностям продольных фланцев лишь потом.

Согласно одному из аспектов изобретения продольные фланцы имеют третью сторону, видимую снаружи.

Согласно одному из аспектов в одном из продольных фланцев предусмотрен паз. Продольные фланцы могут скрепляться друг с другом, например, посредством винтов.

Согласно одному из аспектов изобретения боковая поверхность по существу расположена заподлицо с третьей стороной.

Другие варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Преимущества и примеры выполнения изобретения более подробно поясняются ниже со ссылками на чертежи, на которых

фиг.1 изображает вид башенного сегмента башни ветроэнергетической установки в разрезе согласно первому примеру выполнения,

фиг.2 - схематично поперечное сечение башенного сегмента в области продольных фланцев согласно первому примеру выполнения,

фиг.3 - схематично вид фрагмента башенного сегмента в разрезе согласно первому примеру выполнения,

фиг.4 - схематично вид фрагмента башенного сегмента в разрезе согласно второму примеру выполнения,

фиг.5 - схематично вид башни в разрезе согласно третьему примеру выполнения.

На фиг.1 изображен вид башенного сегмента башни ветроэнергетической установки в разрезе согласно первому примеру выполнения. Башня может состоять из множества башенных сегментов, штабелированных или установленных друг на друга. Башенный сегмент содержит нижний горизонтальный фланец 110, верхний горизонтальный фланец 120, два продольных фланца 130, а также боковую поверхность 140, простирающуюся между верхним и нижним фланцами 120, 110 и обоими продольными фланцами 130. Таким образом, башенный сегмент может состоять из двух половин, каждая из которых имеет продольные фланцы 130. С помощью продольных фланцев 130 одна половина башенного сегмента может скрепляться с другой половиной башенного сегмента с соответствующими продольными фланцами 130. Верхний и нижний фланцы 120, 110 служат для скрепления с другими башенными сегментами для построения башни ветроэнергетической установки. Башенный сегмент может быть также разделен более чем на две части.

Согласно изобретению продольные фланцы 130 изготавливаются отдельно от поверхности 140.

На фиг.2 схематично изображено поперечное сечение башенного сегмента в области продольных фланцев согласно первому примеру выполнения. На фиг.2 изображены два продольных фланца 130. Продольные фланцы имеют первую (внутреннюю) сторону (первую опорную сторону) 131, вторую (наружную) сторону (вторую опорную сторону, противолежащую первой) 132, третью сторону 133 (направленную кнаружи) и четвертую сторону 134 (направленную вовнутрь). Два продольных фланца 130 прилегают своими первыми сторонами 131 друг к другу и могут, например, свинчиваться друг с другом. Боковые поверхности 140 своим первым концом 141 могут быть скреплены (например, сварены) со второй опорной стороной 132 фланца. Таким образом, первые опорные стороны 131 продольных фланцев 130 контактируют друг с другом, в то время как боковые поверхности 140 скреплены, например сварены, своими первыми концами 141 со второй опорной стороной 132 продольных фланцев 130. Это (т.е. раздельное изготовление продольных фланцев 130 и боковых поверхностей) особенно предпочтительно, поскольку продольные фланцы как прямая строительная деталь могут обтачиваться или изготавливаться, очень точно. Таким образом, могут быть предусмотрены очень точные опорные поверхности (первая сторона 131), так что продольные фланцы могут очень хорошо скрепляться друг с другом своими первыми сторонами.

На фиг.3 схематично изображен вид фрагмента башенного сегмента в разрезе согласно первому примеру выполнения. Каждый продольный фланец 130 имеет первую сторону 131, вторую сторону 132, третью сторону 133 и четвертую сторону 134. Первые стороны 131 могут изготавливаться очень точно. Со вторых сторон 132 (противолежащих первым) боковые поверхности могут скрепляться (например, свариваться) с фланцем 130. Фланцы могут скрепляться друг с другом, например, посредством резьбового соединения.

Если два участка продольно разделенного башенного сегмента скреплены друг с другом с помощью продольных фланцев 130, то оба продольных фланца 130, а также места сварки с боковыми поверхностями 140 могут быть видны снаружи, поскольку фланцы 130 простираются до выхода наружу, т.е. третьи стороны 133 фланца видны снаружи.

На фиг.4 схематично изображен вид фрагмента башенного сегмента в разрезе согласно второму примеру выполнения, который может базироваться на первом примере выполнения. Один из обоих фланцев 130 может иметь на своей первой стороне 131 паз 135. Кроме того, на обоих продольных фланцах 130 для скрепления фланцев друг с другом посредством резьбовых соединений могут быть предусмотрены сквозные отверстия. Паз 135 может иметь глубину, например, 1-10 мм. Предпочтительно, глубина, ширина и высота паза выполнены с таким расчетом, чтобы достигалось равновесие между усилием, создаваемым резьбовыми соединениями, и силой, создаваемой ветром.

На фиг.5 схематично изображен вид башни в разрезе согласно третьему примеру выполнения, который может базироваться на первом или втором примерах выполнения. На фиг.5 изображено поперечное сечение башенного сегмента с двумя башенными участками, каждый с боковой поверхностью 140 и двумя продольными фланцами 130, причем как третьи стороны 133 продольных фланцев, так и сварные швы между продольными фланцами 130 и боковой поверхностью 140 видны снаружи.

Башня согласно изобретению в виде опции изготовлена из стали, т.е. башенные сегменты состоят из стали.

Изобретение относится к башне ветроэнергетической установки, содержащей множество башенных сегментов, каждый из которых имеет верхний и нижний горизонтальные фланцы, а также боковую поверхность. По меньшей мере один из множества башенных сегментов содержит по меньшей мере первую и вторую половины, каждая из которых содержит первый и второй продольные фланцы. Первый и второй продольные фланцы содержат каждый первую, вторую, третью и четвертую стороны, причем первая и вторая стороны противоположны друг другу, при этом третья и четвертая стороны противоположны друг другу. Первая сторона первого и второго продольных фланцев прилегает к первой стороне второго и первого продольных фланцев соответственно, причем первый и второй продольные фланцы первой половины по меньшей мере частично скреплены непосредственно с первым и вторым продольными фланцами второй половины посредством их соответствующих первых сторон. Вторые стороны продольных фланцев приварены каждая к боковой поверхности, при этом третьи стороны первых и вторых продольных фланцев видимы снаружи башни ветроэнергетической установки. Также описан способ изготовления башни. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Башня ветроэнергетической установки, содержащая
множество башенных сегментов, каждый из которых имеет верхний и нижний горизонтальные фланцы (120, 110), а также боковую поверхность (140),
причем по меньшей мере один из множества башенных сегментов содержит по меньшей мере первую и вторую половины, каждая из которых содержит первый и второй продольные фланцы (130),
при этом первый и второй продольные фланцы (130) содержат каждый первую, вторую, третью и четвертую стороны (131, 132, 133, 134), причем первая и вторая стороны (131, 132) противоположны друг другу, при этом третья и четвертая стороны (133, 134) противоположны друг другу,
причем первая сторона (131) первого и второго продольных фланцев (130) прилегает к первой стороне (131) второго и первого продольных фланцев (130) соответственно, причем первый и второй продольные фланцы первой половины по меньшей мере частично скреплены непосредственно с первым и вторым продольными фланцами второй половины посредством их соответствующих первых сторон (131),
причем вторые стороны (132) продольных фланцев приварены каждая к боковой поверхности (140),
при этом третьи стороны (133) первых и вторых продольных фланцев (130) видимы снаружи башни ветроэнергетической установки.

2. Башня ветроэнергетической установки по п. 1, в которой один из продольных фланцев (130) имеет со своей первой стороны (131) паз (135), причем продольные фланцы (130) имеют множество сквозных отверстий для приема резьбовых соединений.

3. Башня ветроэнергетической установки по п. 1 или 2, в которой боковая поверхность (140) по существу выполнена заподлицо с третьей стороной (133) продольных фланцев (130).

4. Способ изготовления ветроэнергетической башни из множества башенных сегментов, причем башенный сегмент имеет верхний и нижний горизонтальные фланцы (120, 110) и боковую поверхность (140), причем по меньшей мере один башенный сегмент имеет по меньшей мере первую и вторую половины, причем каждая половина имеет первый и второй продольные фланцы (130), включающий этапы:
изготавливают продольные фланцы, причем первый и второй боковые фланцы имеют каждый первую, вторую, третью и четвертую стороны (131-134), причем первая и вторая стороны (131, 132) противоположны друг другу, при этом третья и четвертая стороны (133, 134) противоположны друг другу,
приваривают боковую поверхность (140) ко вторым сторонам (132) первых и вторых продольных фланцев (130), и
свинчивают первый и второй продольные фланцы (130) таким образом, что первые стороны продольных фланцев прилегают друг к другу, а третьи стороны продольных фланцев видимы снаружи башни ветроэнергетической установки.