СЕКЦИЯ СТАЛЬНОЙ БАШНИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ БАШНИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК E04H12/08 F03D13/10 F03D13/20 

Данное изобретение касается секции стальной башни ветроэнергетической установки, башни ветроэнергетической установки, ветроэнергетической установки и способа изготовления секции стальной башни ветроэнергетической установки.

Ветроэнергетические установки в принципе известны. Современные ветроэнергетические установки как правило относятся к так называемым горизонтально-осевым ветроэнергетическим установкам, у которых ось ротора ориентирована, по существу, горизонтально, и роторные лопасти при работе ометают, по существу, перпендикулярную ометаемую ротором площадь. Ветроэнергетические установки помимо установленного на гондоле ротора как правило содержат башню, на которой указанная гондола с ротором установлена с возможностью поворота вокруг оси, ориентированной, по существу, вертикально.

Башни как правило являются удлиненными сооружениями, предпочтительно имеющими большую высоту и предпочтительно имеющие небольшие размеры перпендикулярно этой высоте. Башни предпочтительно состоят, по существу, из бетона и/или стали, или содержат эти материалы. Диапазон вариантов выполнения башен простирается от решетчатых конструкций или башен из стальных труб с тросовой расчалкой или без нее, до бетонных сооружений. Одна предпочтительная конструкция башен ветроэнергетических установок содержит нижнюю секцию башни из бетона и/или железобетона, и/или предварительно напряженного бетона, и верхнюю секцию башни из стали.

Башни из стальных труб могут состоять из одного отдельного конструктивного элемента или из двух или нескольких конструктивных элементов или содержать такого рода конструктивные элементы. Башни могут также иметь цилиндрические и/или конические секции башни вдоль своей продольной протяженности, причем башни зачастую содержат цилиндрические и конические секции башни. Кроме того, такого рода секции башни могут также выполняться в виде кольцевых сегментов, так что одна секция башни собрана из различных сегментов, расположенных рядом друг с другом в кольцевом или, соответственно, в окружном направлении.

Башни ветроэнергетических установок, в частности, современных горизонтально-осевых ветроэнергетических установок составляют значительную часть общей стоимости изготовления ветроэнергетической установки. В частности, увеличивающиеся диаметры роторов и возрастающие мощности ветроэнергетических установок ведут к тому, что и башни становятся больше, и/или на них воздействуют все большие нагрузки. Башни становятся больше, с одной стороны, в отношении своей высоты, а с другой стороны, в отношении своего диаметра, который у множества современных ветроэнергетических установок уже составляет 8 м и более. Прежде всего изготовление и/или монтаж, и/или логистика башен сопряжены с затратами времени и средств. В частности, у сегментированных стальных башен, прежде всего у стальных башен, сегментированных в окружном направлении, как правило обнаруживаются перекосы, что усложняет монтаж башни.

В уровне техники имеются различные подходы к снижению стоимости и повышению эксплуатационной надежности при изготовлении и/или монтаже башен ветроэнергетических установок. Например, в DE 10 2011 077 428 A1 описана башня ветроэнергетической установки с множеством сегментов башни, причем указанные сегменты башни стыкуются друг с другом на горизонтальных и вертикальных фланцах и прикреплены здесь друг к другу. В поданных 08.08.2016 и 22.03.2017 немецких патентных заявках того же заявителя показаны различные концепции сегментированных башен. В заявке DE 10 2005 012 497 A1, напротив, предлагается монтажная платформа для внутреннего пространства башни ветроэнергетической установки, которая может использоваться внутри сооружения башенного типа даже тогда, когда эта башня сверху перекрыта надстройкой. В полезной модели DE 20 321 855 U1 показана сегментированная в окружном направлении стальная башня, причем расположенные рядом друг с другом сегменты имеют вертикальные фланцы.

Существующие системы и способы сооружения и изготовления башен ветроэнергетических установок обеспечивают различные преимущества, однако, нуждаются в дальнейших улучшениях. Поэтому задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить секцию стальной башни ветроэнергетической установки, ветроэнергетическую установку и способ изготовления секции стальной башни ветроэнергетической установки, которые снижают или устраняют один или несколько из указанных недостатков. В частности, одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить решение, которое упростит монтаж ветроэнергетической установки и/или снизит ее стоимость. В частности, одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить решение, которое снизит стоимость ветроэнергетической установки, в частности, стоимость изготовления и/или монтажа башни ветроэнергетической установки, и/или повысит безопасность работ при изготовлении и/или монтаже ветроэнергетической установки.

Немецкое патентное ведомство при проведенном решерше по приоритетной заявке выявило следующие публикации, раскрывающие ближайший уровень техники: DE 10 2011 077 428 A1, DE 10 2005 012 497 A1, DE 203 21 855 U1, EP 2 006 471 B1, DE 11 2010 005 382 T5.

Эта задача решается посредством секции стальной башни для ветроэнергетической установки, содержащей первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки с первой вертикальной стыковочной стороной, второй кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки с второй вертикальной стыковочной стороной, пластинчатый элемент, который размещен на стыке и соединен с первым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки и вторым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки, причем в указанном стыке первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки расположен первой вертикальной стыковочной стороной, а второй кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки второй вертикальной стыковочной стороной к нему, и причем этот пластинчатый элемент имеет выступающий от него присоединительный элемент для расположения функциональных элементов.

Указанная секция стальной башни ветроэнергетической установки имеет предпочтительно кольцеобразную геометрическую форму, так что в окружном направлении она имеет по меньшей мере частично замкнутую стенку. Если эта секция стальной башни ветроэнергетической установки имеет всего два кольцевых сегмента башни ветроэнергетической установки, то особенно предпочтительно, чтобы эти кольцевые сегменты стальной башни ветроэнергетической установки в окружном направлении имели протяженность по 180°. Указанная секция стальной башни ветроэнергетической установки может также иметь три или более кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки, каждый из которых предпочтительно соединен с вышеописанным пластинчатым элементом. В частности, предпочтительно, чтобы указанная секция стальной башни ветроэнергетической установки имела всего восемь кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки. Предлагаемая изобретением секция стальной башни ветроэнергетической установки может, таким образом, иметь кольцеобразную или частично-кольцеобразную геометрическую форму.

Кольцевые сегменты стальной башни ветроэнергетической установки предпочтительно содержат сегменты оболочки. Далее, предпочтительно кольцевые сегменты стальной башни ветроэнергетической установки имеют соответствующую протяженность в направлении высоты сегмента, в кольцевом направлении сегмента и в направлении толщины сегмента. Это кольцевое направление сегмента может пониматься также как окружное направление, причем один кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки проходит, в частности, между двумя вертикальными стыковочными сторонами в кольцевом направлении сегмента. Толщина сегмента как правило представляет собой толщину материала.

Во встроенном состоянии высота кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки ориентирована предпочтительно и, по существу, параллельно продольной оси башни ветроэнергетической установки. Возможны отклонения от идеальной параллельности, так как кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки для конической секции башни имеет высоту сегмента, ориентированную таким образом, что она может быть наклонена по сравнению с продольной осью башни ветроэнергетической установки. Кольцевое направление сегмента во встроенном состоянии проходит, по существу, параллельно окружному направлению башни ветроэнергетической установки, так что оно проходит, по существу, в тангенциальном направлении. Это справедливо и для некруглого поперечного сечения башни, которая может иметь, например, многоугольную геометрическую форму. Толщина сегмента ориентирована, по существу, перпендикулярно высоте и кольцевому направлению сегмента, так что толщина сегмента во встроенном состоянии ориентирована, по существу, в радиальном направлении башни ветроэнергетической установки.

Первая вертикальная стыковочная сторона первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и вторая вертикальная стыковочная сторона второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки во встроенном состоянии ориентированы, по существу, вертикально. Чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к сужающейся геометрической форме башен ветроэнергетических установок, первая вертикальная стыковочная сторона и/или вторая вертикальная стыковочная сторона тоже могут иметь незначительный наклон и, тем самым, иметь незначительное отклонение от идеальной вертикали.

Первая вертикальная стыковочная сторона и/или вторая вертикальная стыковочная сторона проходят каждая предпочтительно на отдельных участках или полностью вдоль одной стороны первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и/или второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки. Первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки и/или первая вертикальная стыковочная сторона, и/или второй кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки, и/или вторая вертикальная стыковочная сторона расположены и выполнены таким образом, что они могут располагаться друг к другу в стыке, в частности, в вертикальном стыке. В частности, они расположены и выполнены таким образом, что пластинчатый элемент в области стыка может быть соединен с первым и с вторым кольцевыми сегментами стальной башни ветроэнергетической установки. Предпочтительно указанная секция стальной башни ветроэнергетической установки герметизирована в области стыка. Герметизация может осуществляться, например, с помощью герметизирующего состава или уплотнения.

Указанный пластинчатый элемент предназначен для соединения двух кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки, причем этот пластинчатый элемент с одной стороны соединен с первым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки, а с другой стороны соединен с вторым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки. В рабочем состоянии первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки и второй кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки могут в указанном стыке находиться на расстоянии друг от друга и, в частности, удерживаться в положении посредством указанного пластинчатого элемента. С помощью пластинчатого элемента создается, в частности, одно-, двух- и многосрезное соединение.

Например, расстояние между двумя кольцевыми сегментами стальной башни ветроэнергетической установки может составлять 10 мм. Кроме того, стык может быть герметизирован подходящим материалом. Этот стык снаружи может снабжаться эластичной герметизацией, так что образованная в стыке полость защищена от внешних влияний. Эластичная герметизация может, например, помещаться снаружи в зазор между двумя кольцевыми сегментами стальной башни ветроэнергетической установки. В качестве материала для такой эластичной герметизации может использоваться, например, однокомпонентный, модифицированный полимером герметизирующий состав.

Согласно изобретению, этот пластинчатый элемент имеет выступающий от него присоединительный элемент для размещения функциональных элементов. Этот присоединительный элемент расположен и выполнен таким образом, на нем могут быть размещены несущие структуры. Как еще будет рассмотрено ниже, указанный присоединительный элемент может быть расположен на пластинчатом элементе самым различным образом, причем он может быть выполнен как одно целое с пластинчатым элементом или расположен на пластинчатом элементе, например, с помощью сварки и/или с помощью дополнительного элемента.

В основу данного изобретения среди прочего положено понимание того, что приваривание несущих структур к образующим поверхность стенкам, в частности, к сегментам оболочки, кольцевым сегментам стальной башни ветроэнергетической установки как правило приводит к перекосу именно этих кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки. Кроме того, из-за теплового воздействия в процессе сварки свойства стали изменяются, так что кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки в таком случае больше не обладает первоначально заложенными и обеспеченными свойствами материала, например, прочностью и/или твердостью. Указанный перекос сегмента оболочки ведет, далее, к значительно более трудоемкому монтажу, так как кольцевые сегменты стальной башни ветроэнергетической установки из-за этого перекоса больше не имеют оптимальной посадки. Отсюда среди прочего следует также, что такие башни во время монтажа испытывают напряжения, а эти напряжения ведут к нежелательным характеристикам напряжений в башнях.

Эти недостатки могут быть снижены или устранены благодаря выполненному и установленному согласно изобретению пластинчатому элементу с выступающим присоединительным элементом, причем указанный присоединительный элемент отходит от этого пластинчатого элемента. На этом присоединительном элементе могут закрепляться различные дополнительные устройства и/или блоки, и/или элементы, так что так что эти дополнительные устройства и/или блоки, и/или элементы могут быть заранее закреплены на присоединительном элементе, и тем самым, их больше не нужно приваривать непосредственно к сегменту оболочки.

Присоединительный элемент, выполненный и расположенный согласно изобретению, обладает тем особым преимуществом, что функциональные элементы могут быть здесь установлены с меньшими затратами. Такого рода функциональными элементами могут быть, например, несущие структуры на которых размещаются монтажные площадки. Кроме того, на указанных присоединительных элементах могут размещаться также питающие устройства, например, кабели, кабельные жгуты или фиксаторы кабельного жгута. Еще одним преимуществом предлагаемого изобретением пластинчатого элемента с выступающим присоединительным элементом является возможность серийного изготовления пластинчатого элемента с выступающим присоединительным элементом, так что стоимость может быть дополнительно снижена.

В одном предпочтительном варианте выполнения указанной секции стальной башни ветроэнергетической установки предусмотрено, что первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки и/или второй кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки имеет или, соответственно, имеют частично-кольцеобразное поперечное сечение, причем нормаль к плоскости этого поперечного сечения ориентирована, по существу, параллельно высоте сегмента, и это частично-кольцеобразное поперечное сечение имеет форму части круга, и/или это частично-кольцеобразное поперечное сечение образуется двумя или более прямолинейными участками, причем эти два или более прямолинейных участка заключают между собой угол перегиба. Этот угол перегиба составляет предпочтительно 175° или 174°. Кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки с такого рода кромками изготовляется предпочтительно с помощью гибочной матрицы на 180 мм.

Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки предусмотрено, что между пластинчатым элементом и присоединительным элементом заключен угол примыкания, и/или этот присоединительный элемент отходит в направлении выступания, и это направление выступания ориентировано, по существу, радиально.

При образовании угла примыкания между пластинчатым элементом и присоединительным элементом последний имеет существенное направление протяженности, которое имеет по меньшей мере одну составляющую направления, ориентированную перпендикулярно плоскостной протяженности пластинчатого элемента. Эта радиальная ориентация направления выступания присоединительного элемента направлена, в частности, относительно выполненной частично-кольцеобразной секции стальной башни ветроэнергетической установки. В случае выполненной частично-кольцеобразной секции стальной башни ветроэнергетической установки это радиальное направление следует понимать так, что оно ориентировано в радиальном направлении возводимой башни.

Следующая предпочтительная модификация указанной секции стальной башни ветроэнергетической установки характеризуется тем, что присоединительный элемент выполнен как одно целое с пластинчатым элементом, и/или этот присоединительный элемент соединен с пластинчатым элементом. При выполнении пластинчатого элемента и присоединительного элемента в виде единого целого особенно предпочтительно, чтобы присоединительный элемент был изготовлен путем отбортовки пластинчатого элемента. Это может быть осуществлено, например, путем отгибания одного участка исходного материала для этого пластинчатого элемента и присоединительного элемента. Далее, предпочтительно, чтобы указанный присоединительный материал был соединен с пластинчатым элементом с замыканием по материалу, в частности, путем сварки. Кроме того, этот присоединительный элемент может быть соединен с пластинчатым элементом посредством по меньшей мере одного крепежного элемента, например, винта.

Далее, предпочтительно, что указанный присоединительный элемент имеет крепежный участок, причем этот присоединительный элемент соединен с крепежным участком, и/или этот присоединительный элемент выполнен как одно целое с крепежным участком, и предпочтительно выполнен как уголковый элемент. Указанный присоединительный элемент соединен с крепежным участком предпочтительно с замыканием по материалу, например, сваркой, и/или с помощью крепежных элементов. Указанный уголковый элемент предпочтительно закреплен крепежным участком на пластинчатых элементах, и расположенный под углом к нему присоединительный элемент выступает от пластинчатого элемента и от крепежного участка.

Другой особенно предпочтительный вариант выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки предусматривает, что этот пластинчатый элемент проходит от первого вертикального конца до второго вертикального конца и от верхнего горизонтального конца до нижнего горизонтального конца. Далее, первый присоединительный элемент может быть расположен на первом вертикальном конце, а второй присоединительный элемент на втором вертикальном конце. В частности, предпочтительно первый присоединительный элемент и второй присоединительный элемент находятся на одинаковом расстоянии от первой верхней горизонтальной стыковой стороны и/или первой нижней горизонтальной стыковой стороны первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки, и/или от второй верхней горизонтальной стыковой стороны и/или второй нижней горизонтальной стыковой стороны второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки. Далее, первый присоединительный элемент и второй присоединительный элемент могут находиться на одинаковом расстоянии от верхнего горизонтального конца и/или от нижнего горизонтального конца пластинчатого элемента.

Указанные вертикальные концы при работе образуют, в частности, боковые ограничения пластинчатого элемента. Горизонтальные концы образуют, в частности, верхний и нижний концы пластинчатого элемента. Вертикальная протяженность пластинчатого элемента между верхним горизонтальным концом и нижним горизонтальным концом предпочтительно составляет 6 м. В частности, предпочтительно, чтобы присоединительный элемент был расположен на первом вертикальном конце и/или на втором вертикальном конце. Далее, предпочтительно, чтобы присоединительный элемент выступал от пластинчатого элемента, отходя от первого вертикального конца и/или от второго вертикального конца.

Указанный присоединительный элемент может проходить в направлении высоты присоединения, ширины присоединения и толщины присоединения, причем, в частности, за счет указанной протяженности в направлении высоты присоединения, ширины присоединения и толщины присоединения он имеет, по существу, плоскостную протяженность. Далее, предпочтительно, чтобы протяженность присоединительного элемента в направлении высоты была в несколько раз меньше, чем протяженность первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и/или второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки в направлении высоты сегмента, ориентированной, по существу, параллельно высоте присоединения, и/или предпочтительно эта протяженность присоединительного элемента в направлении высоты присоединения составляет менее 20%, и/или менее 15%, и/или менее 10%, и/или менее 5%, и/или менее 2%, и/или менее 1%, и/или мене 0,1% протяженности первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и/или второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки в направлении высоты сегмента. Этот присоединительный элемент имеет предпочтительно ту же толщину материала, что и кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки.

Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки предусмотрено, что этот пластинчатый элемент расположен на внутренней боковой поверхности и/или на внешней боковой поверхности первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки. В частности, предпочтительно размещение на внутренней боковой поверхности первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки, так что получается, по существу, сплошная внешняя боковая поверхность сооружаемой башни ветроэнергетической установки, которая удовлетворяет, в частности, эстетическим требованиям. Вследствие этого на внешней боковой поверхности башни ветроэнергетической установки могли бы быть различимы только места стыков и крепежные элементы, если они имеются.

Следующая предпочтительная модификация указанной секции стальной башни ветроэнергетической установки характеризуется тем, что этот пластинчатый элемент имеет первый пластинчатый участок, который расположен, по существу, на первом кольцевом сегменте стальной башни ветроэнергетической установки, и/или имеет второй пластинчатый участок, который расположен, по существу, на втором кольцевом сегменте стальной башни ветроэнергетической установки стальной башни ветроэнергетической установки, причем предпочтительно первый пластинчатый участок и второй пластинчатый участок образуют угол пластины (Laschenwinkel).

Этот пластинчатый элемент предпочтительно имеет линию излома, которая отграничивает первый пластинчатый участок от второго пластинчатого участка. Эта линия излома может пониматься также как линия сгиба, по которой этот пластинчатый элемент был изогнут таким образом, что первый пластинчатый участок и второй пластинчатый участок образуют угол пластины. Эта линия излома пластинчатого элемента расположена предпочтительно параллельно стыку. Этот пластинчатый элемент, в частности, расположен и выполнен таким образом, что указанный угол пластины обращен внутрь.

Другой особенно предпочтительный вариант выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки предусматривает, что этот пластинчатый элемент своим направлением основной протяженности расположен, по существу, параллельно высоте сегмента, и этот пластинчатый элемент в своем направлении основной протяженности имеет протяженность пластины более 20%, более 30%, более 40%, более 50%, более 60%, более 70%, более 80%, более 90% от протяженности сегмента в направлении высоты сегмента.

Этот пластинчатый элемент выполнен предпочтительно в форме полосы, толщина материала которого ориентирована, по существу, радиально и/или параллельно толщине материала кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки. В частности, предпочтительно, чтобы верхний горизонтальный конец пластинчатого элемента находился на расстоянии от верхней горизонтальной стороны первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и/или второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки. Далее, предпочтительно, чтобы нижний горизонтальный конец пластинчатого элемента находился на расстоянии от нижней горизонтальной стороны первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и/или второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки.

Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки предусмотрено, что первый пластинчатый участок расположен на первом концевом участке первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки, причем первый концевой участок примыкает к первой вертикальной стыковочной стороне, и/или второй пластинчатый участок расположен на втором концевом участке второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки, причем второй концевой участок примыкает к второй вертикальной стыковочной стороне, и предпочтительно первый концевой участок и второй концевой участок заключают между собой угол сегмента. Кроме того, предпочтительно этот пластинчатый элемент первым пластинчатым участком соединен с первым концевым участком первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки, а вторым пластинчатым участком соединен с вторым концевым участком второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки.

Далее, предпочтительно указанный угол сегмента и указанный угол пластины, по существу, равны. Этот пластинчатый элемент имеет, тем самым, такое выполнение, которое является корреспондирующим с первым концевым участком и вторым концевым участком. В частности, первый пластинчатый участок может располагаться, по существу, плоскопараллельно первому кольцевому сегменту стальной башни ветроэнергетической установки, в частности, первому концевому участку, а второй пластинчатый участок может располагаться, по существу, плоскопараллельно второму кольцевому сегменту стальной башни ветроэнергетической установки, в частности, второму концевому участку. Вследствие этого может осуществляться особенно предпочтительное соединение двух кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки.

Далее, предпочтительно, чтобы первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки и/или второй кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки, и/или указанный пластинчатый элемент имели крепежные отверстия, которые расположены и выполнены так, чтобы принимать крепежные элементы. В частности, предпочтительно, чтобы эти крепежные элементы были выполнены в виде винтов. Указанные крепежные отверстия на первом кольцевом сегменте стальной башни ветроэнергетической установки и/или на втором кольцевом сегменте стальной башни ветроэнергетической установки, и/или на пластинчатом элементе расположены предпочтительно вертикально рядом друг с другом. В частности, указанные крепежные отверстия пластинчатого элемента являются корреспондирующими с крепежными отверстиями первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и/или второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки. Это означает, что этот пластинчатый элемент имеет рисунок расположения крепежных отверстий, который выполнен корреспондирующим с рисунком расположения крепежных отверстий двух кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки.

Крепежные отверстия на первом кольцевом сегменте стальной башни ветроэнергетической установки и на втором кольцевом сегменте стальной башни ветроэнергетической установки, и на пластинчатом элементе, в частности, расположены и выполнены таким образом, что могут быть соединены кольцевые сегменты стальной башни ветроэнергетической установки и пластинчатый элемент, причем предпочтительно указанные крепежные отверстия имеют радиально ориентированное проходное отверстие. Далее, предпочтительно указанный крепежный участок присоединительного элемента имеет сквозное отверстие, корреспондирующее с указанными крепежными отверстиями, так что например, крепежный элемент может проводиться через крепежное отверстие первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки, через крепежное отверстие пластинчатого элемента и, наконец, также через сквозное отверстие присоединительного элемента, так что этот пластинчатый элемент, присоединительный элемент и первый кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки могут прочно соединяться друг с другом.

Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки предусмотрено, что расстояние между крепежными отверстиями в верхнем концевом участке пластины, обращенном к верхнему горизонтальному концу, и/или в нижнем концевом участке пластины, обращенном к нижнему горизонтальному концу, меньше, чем расстояние между крепежными отверстиями в среднем участке пластины, который расположен между верхним концевым участком пластины и нижним концевым участком пластины.

В частности, предпочтительно верхний концевой участок пластины находится на расстоянии от верхнего горизонтального конца, и/или нижний концевой участок пластины находится на расстоянии от нижнего горизонтального конца. В частности, предпочтительно вышеуказанное расстояние составляет более 200 мм и/или более 300 мм, и/или более 400 мм. Особенно предпочтительно, если расстояние между крепежными отверстиями в среднем участке пластины составляет более 100 мм и/или более 150 мм и/или более 200 мм. В верхнем концевом участке пластины и/или в нижнем концевом участке пластины указанные крепежные отверстия предпочтительно отстоят друг от друга на минимальном расстоянии.

Согласно следующему аспекту, указанная вначале задача решается посредством башни ветроэнергетической установки, содержащей две или более расположенных друг над другом секций стальной башни ветроэнергетической установки согласно по меньшей мере одному из описанных выше вариантов выполнения.

Один особенно предпочтительный вариант выполнения башни ветроэнергетической установки предусматривает, что башня содержит первую секцию стальной башни ветроэнергетической установки с первой горизонтальной стыковой стороной, вторую секцию стальной башни ветроэнергетической установки с второй горизонтальной стыковой стороной и горизонтальный пластинчатый элемент, который расположен на горизонтальном стыке и соединен с первой секцией стальной башни ветроэнергетической установки и второй секцией стальной башни ветроэнергетической установки, причем, первая секция стальной башни ветроэнергетической установки и вторая секция стальной башни ветроэнергетической установки расположены в этом горизонтальном стыке первой горизонтальной стыковой стороной и второй горизонтальной стыковой стороной друг к другу. Далее, предпочтительно, чтобы указанный горизонтальный пластинчатый элемент имел выступающий горизонтальный присоединительный элемент для размещения функциональных элементов. В частности, предпочтительно, если этот горизонтальный присоединительный элемент выполнен аналогично присоединительному элементу секции стальной башни ветроэнергетической установки. Посредством этого горизонтального пластинчатого элемента предпочтительно соединяются друг с другом два или более вертикально соседних кольцевых сегмента стальной башни ветроэнергетической установки. В частности, при размещении со смещением кольцевых сегментов стальной башни ветроэнергетической установки, например, один кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки первой секции стальной башни ветроэнергетической установки может соединяться с двумя или более кольцевыми сегментами стальной башни ветроэнергетической установки второй секции стальной башни ветроэнергетической установки, расположенной рядом с первой секцией стальной башни ветроэнергетической установки. В частности, предпочтительно эти горизонтальные пластинчатые элементы проходят в окружном направлении.

Соединение двух вертикально соседних секций стальной башни ветроэнергетической установки осуществляется предпочтительно односрезным, двухсрезным или многосрезным. Односрезное соединение означает, в частности, что только один горизонтальный пластинчатый элемент расположен на одном горизонтальном стыке. При двухсрезном соединении точно два горизонтальных пластинчатых элемента расположены на одном горизонтальном стыке. Далее, на одном горизонтальном стыке могут быть расположены также несколько горизонтальных пластинчатых элементов, причем особенно предпочтительно, если каждый горизонтальный пластинчатый элемент проходит, по существу, между двумя пластинчатыми элементами. Горизонтальные пластинчатые элементы предпочтительно имеют протяженность менее 15 м, в частности, менее 13 м, чтобы соблюсти логистические предписания стандартной транспортировки.

Согласно следующему аспекту, указанная вначале задача решается посредством башни ветроэнергетической установки, содержащей по меньшей мере одну вышеописанную секцию стальной башни ветроэнергетической установки, и по меньшей мере один кольцевой сегмент оболочки стальной башни с сегментом, имеющим протяженность в направлении высоты сегмента оболочки, в кольцевом направлении сегмента оболочки и толщины сегмента оболочки, и имеющим первую горизонтальную стыковочную сторону оболочки и вторую горизонтальную стыковочную сторону оболочки, первую вертикальную стыковочную сторону оболочки и вторую вертикальную стыковочную сторону оболочки, причем, на первой вертикальной стыковочной стороне оболочки расположен первый вертикальный фланец оболочки, и/или на второй вертикальной стыковочной стороне оболочки расположен второй вертикальный фланец оболочки, причем этот первый вертикальный фланец оболочки и/или второй вертикальный фланец оболочки проходят под углом к указанному сегменту оболочки, причем на первом вертикальном фланце оболочки и/или на втором вертикальном фланце оболочки выполнен по меньшей мере один присоединительный элемент для размещения функциональных элементов, причем этот присоединительный элемент выступает, начинаясь от первого вертикального фланца оболочки и/или от второго вертикального фланца оболочки, и причем предпочтительно указанный по меньшей мере один сегмент оболочки обращен к вершине башни ветроэнергетической установки, а указанная по меньшей мере одна секция стальной башни ветроэнергетической установки обращена от вершины башни.

Указанный кольцевой сегмент оболочки стальной башни по своему выполнению и деталям предпочтительно соответствует кольцевому сегменту стальной башни, описанному в немецкой заявке того же заявителя «Кольцевой сегмент стальной башни ветроэнергетической установки и способ» от 26.07.2017. Указанная заявка полностью включается в данную путем этой отсылки.

Указанная башня ветроэнергетической установки с по меньшей мере одной вышеописанной секцией стальной башни ветроэнергетической установки и по меньшей мере одним кольцевым сегментом оболочки стальной башни позволяет комбинировать друг с другом преимущества вариантов выполнения обоих. В частности, в тех зонах, в которых указанная башня ветроэнергетической установки подвергается особенно высоким нагрузкам, что как правило имеет место в нижней зоне, предпочтительно использовать вышеописанную секцию стальной башни. В частности, в тех зонах, в которых башня ветроэнергетической установки испытывает меньшие нагрузки, что имеет место как правило в верхней зоне, предпочтительно использовать кольцевой сегмент оболочки стальной башни.

В частности, предпочтительно, чтобы башня ветроэнергетической установки помимо указанной вышеописанной секции стальной башни ветроэнергетической установки имела секцию башни ветроэнергетической установки, которая содержит по меньшей мере один первый кольцевой сегмент оболочки стальной башни и второй кольцевой сегмент оболочки стальной башни, причем указанный первый кольцевой сегмент оболочки стальной башни и второй кольцевой сегмент оболочки стальной башни стыкуются друг с другом вертикальными фланцами в по меньшей мере одном, по существу, вертикальном стыке, и причем указанный первый кольцевой сегмент оболочки стальной башни и второй кольцевой сегмент оболочки стальной башни соединены друг с другом в этом по меньшей мере одном, по существу, вертикальном стыке.

Указанная вначале задача решается, кроме того, посредством ветроэнергетической установки, содержащей башню ветроэнергетической установки согласно предыдущему аспекту.

Далее, указанная вначале задача решается посредством способа изготовления секции стальной башни ветроэнергетической установки, в частности, секции стальной башни ветроэнергетической установки согласно по меньшей мере одному из описанных выше вариантов выполнения, включающему в себя следующие этапы: предоставление первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки с первой вертикальной стыковочной стороной, второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки с второй вертикальной стыковочной стороной и пластинчатого элемента; размещение первого кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки и второго кольцевого сегмента стальной башни ветроэнергетической установки в вертикальном стыке первой вертикальной стыковочной стороной и второй вертикальной стыковочной стороной; размещение пластинчатого элемента на указанном вертикальном стыке; соединение пластинчатого элемента с первым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки и с вторым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки.

Далее, предпочтительно, чтобы этот способ включал в себя этап соединения пластинчатого элемента с первым и с вторым кольцевыми сегментами стальной башни ветроэнергетической установки с помощью крепежных элементов, в частности, винтов.

Предлагаемый изобретением способ и его возможные модификации содержат признаки, соответственно, этапы способа, которые делают их пригодными, в частности, для применения в предлагаемой изобретением секции стальной башни ветроэнергетической установки и ее модификациях. В отношении других преимуществ, вариантов выполнения и деталей реализации этих дополнительных аспектов и их возможных модификаций предлагается отсылка к предыдущему описанию соответствующий признаков и модификаций указанной секции стальной башни ветроэнергетической установки.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения разъясняются в качестве примера с привлечением прилагаемых чертежей. На них показано следующее.

Фиг. 1: схематичный вид в перспективе одного примера выполнения ветроэнергетической установки;

Фиг. 2: схематичный двухмерный вид одного примера выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки;

Фиг. 3: схематичный двухмерный вид другого примера выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки;

Фиг. 4: схематичный двухмерный вид другого примера выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки;

Фиг. 5: схематичный двухмерный вид одного примера выполнения пластинчатого элемента;

Фиг. 6: схематичный местный вид в перспективе одного примера выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки;

Фиг. 7: схематичный местный вид в перспективе еще одного пример выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки;

Фиг. 8: схематичный вид в перспективе одного примера выполнения башни ветроэнергетической установки;

Фиг. 9: схематичный местный двухмерный вид примера выполнения другой башни ветроэнергетической установки.

На этих фигурах одинаковые или, по существу, функционально одинаковые или, соответственно, подобные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На Фиг. 1 показан схематичный вид в перспективе одного примера выполнения ветроэнергетической установки. На Фиг. 1 показана, в частности, ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 установлен ротор 106 с тремя роторными лопастями 108 и кожухом 110 обтекателя. Ротор 106 при работе приводится ветром во вращательное движение и за счет этого приводит в действие электрический генератор в гондоле 104. Башня 102 содержит, в частности, множество секций стальной башни ветроэнергетической установки с первым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки с первой вертикальной стыковочной стороной и с вторым кольцевым сегментом стальной башни ветроэнергетической установки с второй вертикальной стыковочной стороной, причем они в этом вертикальном стыке расположены стыковочными сторонами друг к другу и соединены с пластинчатым элементом.

На Фиг. 2 - Фиг. 4 показаны секции 200, 200', 200'' стальной башни, которые различаются в частности, в отношении выполнения пластинчатого элемента 250, 250', 250''. Секции 200, 200', 200'' стальной башни имеют первый кольцевой сегмент 210 стальной башни и второй кольцевой сегмент 230 стальной башни. Первый кольцевой сегмент 210 стальной башни в стыке 205 расположен своей первой вертикальной стыковочной стороной 212 к второй вертикальной стыковочной стороне 232 второго кольцевого сегмента 230 стальной башни. Первый кольцевой сегмент 210 стальной башни и второй кольцевой сегмент 230 стальной башни имеют каждый частично-кольцеобразное поперечное сечение, причем нормаль к плоскости этого поперечного сечения ориентирована, по существу, параллельно высоте сегмента, здесь она перпендикулярна плоскости чертежа, причем указанное частично-кольцеобразное поперечное сечение образовано несколькими прямолинейными участками, причем между этими прямолинейными участками заключен угол 220 перегиба. Первый кольцевой сегмент 210 стальной башни имеет внешнюю боковую поверхность 214 и внутреннюю боковую поверхность 236. Аналогично этому второй кольцевой сегмент 230 стальной башни имеет внешнюю боковую поверхность 234 и внутреннюю боковую поверхность 236. На Фиг. 4 показан, далее, угол 220 перегиба между двумя прямолинейными участками первого кольцевого сегмента 210 стальной башни. Этот угол 220 перегиба предпочтительно составляет 175°. Прямолинейные участки кольцевых сегментов стальной башни, которые примыкают к вертикальным стыковочным сторонам 212, 232, заключают между собой угол сегмента, который тоже предпочтительно составляет 175°.

Первый кольцевой сегмент 210 стальной башни в участке, примыкающем к первой вертикальной стыковочной стороне 212, имеет крепежные отверстия 218, направление пропускания которых ориентировано, по существу, радиально. Аналогично этому второй кольцевой сегмент 230 стальной башни имеет крепежное отверстие 218.

Для того, чтобы первый кольцевой сегмент 210 стальной башни и второй кольцевой сегмент 230 стальной башни соединить друг с другом, установлен пластинчатый элемент 250, показанный на Фиг. 2. Этот пластинчатый элемент 250 имеет первый пластинчатый участок 252, который расположен, по существу, на первом кольцевом сегменте 210 стальной башни. Далее, этот пластинчатый элемент 250 имеет второй пластинчатый участок 252, который расположен, по существу, на втором кольцевом сегменте 230 стальной башни. Пунктирные линии между первым пластинчатым участком 252 и вторым пластинчатым участком 254 представлены лишь для обозначения этих двух участков. Представленный пластинчатый элемент 250 выполнен как интегральный конструктивный элемент.

Далее, на первом пластинчатом участке 252 расположены крепежные отверстия 253, а на втором пластинчатом участке 254 расположены крепежные отверстия 255, которые выполнены корреспондирующими с крепежными отверстиями 218, 238 кольцевых сегментов 210, 230 стальной башни. Этот пластинчатый элемент 250 соединен с первым кольцевым сегментом 210 стальной башни и со вторым кольцевым сегментом 230 стальной башни посредством винтового соединения, которое показано в качестве примера для соединения пластинчатого элемента 250 с вторым кольцевым сегментом 230 стальной башни. Для этого винт 240 пропущен с внешней боковой поверхности 234 через крепежное отверстие 238 второго кольцевого сегмента 230 стальной башни и крепежное отверстие 255 пластинчатого элемента 250 и зафиксирован с помощью подкладной шайбы 242 и гайки 244.

В горизонтальном направлении, соответственно, в окружном направлении секции 200, 200', 200'' стальной башни этот пластинчатый элемент 250 проходит от первого вертикального конца 256 до второго вертикального конца 258. На первом вертикальном конце 256, далее, расположен первый присоединительный элемент 260, а на втором вертикальном конце 258 расположен второй присоединительный элемент 262. Присоединительные элементы 260, 262 выступают от пластинчатого элемента 250 и образуют соответственно углы примыкания с пластинчатым элементом. В данном случае этот угол примыкания составляет около 90°. Далее, эти присоединительные элементы выступают в направлении присоединения, которое ориентировано, по существу, радиально.

Показанный на Фиг. 3 пластинчатый элемент 250' тоже проходит от первого вертикального конца 256' к второму вертикальному концу 258', причем на этих вертикальных концах 256', 258' расположены соответственно присоединительные элементы 260', 262'. Эти присоединительные элементы 260', 262' размещены на пластинчатом элементе 250' с помощью сварного соединения. Таким образом, эти присоединительные элементы 260', 262' выполнены сначала как отдельные конструктивные элементы, которые размещаются на пластинчатом элементе 250' и соединяются с ним. В данном случае присоединительные элементы 260', 262' приварены, что схематично представлено в виде сварного шва 261.

Показанный на Фиг. 4 пластинчатый элемент 250'' тоже проходит от первого вертикального конца 256'' до второго вертикального конца 258'', причем примыкая к этим концам, соответственно, участкам, на указанных вертикальных концах размещены присоединительные элементы 260'', 262''. Эти присоединительные элементы 260'', 262'' имеют крепежные участки 264, 266, с которыми указанные присоединительные элементы 260'', 262'' соединены интегрально. Эти крепежные участки 264, 266 расположены, по существу, плоскопараллельно указанному пластинчатому элементу 250'' и отогнуты под углом 90° относительно присоединительных элементов 260'', 262''. Эти крепежные участки 264, 266 имеют, далее, проходные отверстия, которые корреспондируют с крепежными отверстиями 253, 255 пластинчатого элемента 250'' и крепежными отверстиями 218, 238 первого кольцевого сегмента 210 стальной башни и второго кольцевого сегмента 230 стальной башни, чтобы посредством винта 240' соединять друг с другом эти компоненты.

На Фиг. 5 пластинчатый элемент 250 с Фиг. 2 изображен подробно. В частности, можно видеть образуемый пластиной угол 257 между первым пластинчатым участком 252 и вторым пластинчатым участком 254. Этот угол 257 пластины предпочтительно составляет тоже 5°. В частности, предпочтительно, чтобы угол сегмента между двумя расположенными смежно кольцевыми сегментами 210, 230 стальной башни и угол 257 пластины были одинаковыми по величине. На стороне, противоположной той стороне, на которой образован угол 257 пластины, образуется вершина 259, которая расположена на стыке 205.

На Фиг. 6 показан схематичный местный вид в перспективе одного примера выполнения секции стальной башни ветроэнергетической установки. Эта секция 300 стальной башни имеет первый кольцевой сегмент 310 стальной башни, второй кольцевой сегмент 320 стальной башни, третий кольцевой сегмент 330 стальной башни и четвертый кольцевой сегмент 340 стальной башни. В продольном направлении эта секция стальной башни проходит протяженностью сегмента от нижней горизонтальной стыковой стороны 370 до верхней горизонтальной стыковой стороны 371. Кольцевые сегменты 310, 320, 330, 340 стальной башни соединены друг с другом соответственно посредством пластинчатого элемента 350.

На Фиг. 7 схематично показан местный вид в перспективе еще одного примера выполнения секции 400 стальной башни ветроэнергетической установки, причем присоединительные элементы размещены в не показанном участке пластинчатого элемента 450. Первый кольцевой сегмент 410 стальной башни и второй кольцевой сегмент 420 стальной башни размещены друг к другу в вертикальном стыке 405 и соединены друг с другом посредством пластинчатого элемента 450. Нижняя горизонтальная стыковая сторона первого кольцевого сегмента 410 стальной башни образована посредством первого вертикального фланца 412, а нижняя горизонтальная стыковая сторона второго кольцевого сегмента 420 стальной башни образована посредством второго вертикального фланца 422.

Можно видеть, что нижний горизонтальный конец 451 пластинчатого элемента 450 расположен на расстоянии от нижних горизонтальных стыковых сторон кольцевых сегментов 410, 420 стальной башни. Зазоры между первым кольцевым сегментом 410 и вторым кольцевым сегментом 420 стальной башни, а также между первым вертикальным фланцем 412 и вторым вертикальным фланцем 422 предпочтительно герметизированы. В частности, предпочтительно в вертикальном направлении под пластинчатым элементом 450 на двух кольцевых сегментах 410, 420 стальной башни помещена эластичная, в частности гибкая герметизация. Эта герметизация может рассматриваться как удлинение пластинчатого элемента 450. Предпочтительно эта герметизация проходит от пластинчатого элемента 450 вплоть до вертикальных фланцев 412, 422. Эта герметизация предпочтительно расположена таким образом, что она закрывает указанный зазор. Эта герметизация может быть выполнена как резиновая прокладка, причем предпочтительна толщина 3-4 мм. Далее, предпочтительно, чтобы эта герметизация была приклеена на вышеуказанных участках, в частности, наклеена с одной стороны.

Благодаря выполнению по Фиг. 7, далее, предотвращаются отверстия в сварных швах, а также не происходит разрыва пластин на сварных швах. Предусмотрены не показанные здесь крепежные отверстия, которые в верхнем концевом участке пластины и/или в нижнем концевом участке пластины имеют минимально возможное расстояние между собой, причем на каждом концевом участке пластины предусмотрено, в частности, четыре крепежных отверстия.

На Фиг. 8 показан схематичный вид в перспективе одного примера выполнения башни ветроэнергетической установки. Башня 500 имеет первую секцию 502 стальной башни ветроэнергетической установки с 8 горизонтальными соседними кольцевыми сегментами стальной башни, в частности, с первым кольцевым сегментом 510 стальной башни, вторым кольцевым сегментом 520 стальной башни и третьим кольцевым сегментом 530 стальной башни. Первый кольцевой сегмент 510 стальной башни в вертикальном стыке 512 расположен на втором кольцевом сегменте 520 стальной башни. На внутренней боковой поверхности первого и второго кольцевых сегментов 510, 520 стальной башни расположен не показанный пластинчатый элемент, который соединен с кольцевыми сегментами 510, 520 стальной башни винтами, причем здесь показаны лишь головки винтов. Второй кольцевой сегмент 520 стальной башни и третий кольцевой сегмент 530 стальной башни расположены возле друг друга в другом вертикальном стыке 522 и соединены на внутренней боковой поверхности башни 500 посредством не показанного пластинчатого элемента.

Вертикально над первой секцией 502 стальной башни ветроэнергетической установки и смежно с ней расположена вторая секция 504 стальной башни ветроэнергетической установки, которая тоже содержит 8 горизонтальных соседних кольцевых сегментов стальной башни, в частности, четвертый кольцевой сегмент 560 стальной башни, пятый кольцевой сегмент 570 стальной башни и шестой кольцевой сегмент 580 стальной башни. Четвертый кольцевой сегмент 560 стальной башни и пятый кольцевой сегмент 570 стальной башни соединены друг с другом пластинчатым элементом 514. Далее, пятый кольцевой сегмент 570 стальной башни и шестой кольцевой сегмент 570 стальной башни соединены друг с другом пластинчатым элементом 524. Присоединительные элементы на этом схематичном чертеже не представлены.

Далее, показано, что вертикально соседние секции 502, 504 стальной башни ветроэнергетической установки соответственно имеют горизонтальную стыковочную сторону, которыми секции 502, 504 стальной башни ветроэнергетической установки стыкуются друг с другом в горизонтальном стыке 505. Для соединения секций 502, 504 стальной башни ветроэнергетической установки на этом горизонтальном стыке расположено 8 горизонтальных пластинчатых элементов, например, горизонтальные пластинчатые элементы 590, и они соединены с второй секцией 504 стальной башни ветроэнергетической установки. Указанный горизонтальный пластинчатый элемент 590 может проходить в окружном направлении кольцеобразно или частично-кольцеобразно. В частности, предпочтительно, чтобы указанный горизонтальный пластинчатый элемент 590 проходил в окружном направлении между двумя пластинчатыми элементами 514, 524. Далее, все 8 горизонтальных пластинчатых элементов могут быть расположены каждый между двумя из восьми пластинчатых элементов.

На Фиг. 9 показан схематичный местный двухмерный вид примера выполнения другой башни ветроэнергетической установки. Башня 900 содержит верхнюю секцию 902 башни, которая обращена к вершине башни 900, и нижнюю секцию 904 башни, которая обращена от вершины башни 900. Верхняя секция 902 башни и нижняя секция 904 башни стыкуются друг с другом в горизонтальном стыке 905 и соединены друг с другом в области горизонтального стыка.

Верхняя секция 902 башни выполнена, в частности, как секция башни ветроэнергетической установки с первым и вторым кольцевыми сегментами оболочки стальной башни. Эти первый и второй кольцевые сегменты оболочки стальной башни в дальнейшем кратко называются первым и вторым кольцевыми сегментами стальной башни. Первый кольцевой сегмент 910 стальной башни имеет первую вертикальную стыковочную сторону, а второй кольцевой сегмент 920 стальной башни имеет вторую вертикальную стыковочную сторону. Первый кольцевой сегмент 910 стальной башни и второй кольцевой сегмент стальной башни 920 расположены горизонтально рядом друг с другом. Первый кольцевой сегмент 910 стальной башни и второй кольцевой сегмент стальной башни 920 стыкуются друг с другом своими вертикальными стыковочными сторонами в верхнем вертикальном стыке 915.

На первом кольцевом сегменте 910 стальной башни, на первой стыковочной стороне расположен первый вертикальный фланец 912. Аналогично на втором кольцевом сегменте 920 стальной башни, на второй стыковочной стороне расположен второй вертикальный фланец 922. Эти вертикальные фланцы 912, 922 проходят под углом к образующим стенку участкам кольцевых сегментов 910, 920 стальной башни. В вертикальных фланцах 912, 922 расположены не показанные горизонтально ориентированные проходные отверстия. Эти проходные отверстия, в частности, расположены и выполнены таким образом, что указанные вертикальные фланцы 912, 922 могут соединяться друг с другом посредством крепежных элементов. За счет соединения этих вертикальных фланцев 912, 922 друг с другом происходит также соединение друг с другом кольцевых сегментов 910, 920 стальной башни.

На первом вертикальном фланце 912 выполнены первый присоединительный элемент 914 и второй присоединительный элемент 916, которые выступают, отходя от первого вертикального фланца 912. Присоединительные элементы 914, 916, а также и все другие описываемые в дальнейшем присоединительные элементы расположены и выполнены, в частности, для размещения функциональных элементов. На вертикальном фланце 922 тоже выполнены два присоединительных элемента 924, 926, которые выступают от второго вертикального фланца 922.

Нижняя секция 904 башни содержит третий кольцевой сегмент 930 стальной башни и четвертый кольцевой сегмент 940 стальной башни. Третий кольцевой сегмент 930 стальной башни и четвертый кольцевой сегмент 940 стальной башни стыкуются друг с другом своими вертикальными стыковочными сторонами в нижнем вертикальном стыке 925. На этом нижнем вертикальном стыке 925 размещен пластинчатый элемент 906, который соединен с третьим кольцевым сегментом 930 стальной башни и четвертым кольцевым сегментом 940 стальной башни. Это соединение реализовано, в частности, с помощью крепежных элементов 932, 942, причем расстояние между крепежными элементами на среднем участке пластинчатого элемента 906 больше, чем в двух концевых участках этого пластинчатого элемента 906. Более того, в этих концевых участках пластинчатого элемента 906 это вертикальное расстояние между крепежными элементами выбирается как можно меньшим. Третий кольцевой сегмент 930 стальной башни и четвертый кольцевой сегмент 940 стальной башни, таким образом, соединяются друг с другом в нижнем вертикальном стыке 925 и фиксируются посредством этого пластинчатого элемента 906. Нижняя секция 904 башни тоже имеет присоединительные элементы 934, 944, причем присоединительные элементы 934, 944 имеет указанный пластинчатый элемент 906. Эти присоединительные элементы 934, 944 выступают из пластинчатого элемента 906.

Этот пластинчатый элемент 250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524 с выступающим присоединительным элементом 260, 260', 260'', 262, 262', 262'' имеет особое преимущество очень экономичного выполнения соединения двух кольцевых сегментов 210, 230, 310, 320, 410, 420, 510, 520, 530 стальной башни, причем, кроме того, особенно предпочтительно, что функциональные элементы можно располагать внутри башни 102, 500, но также и на внешней стороне этой башни 102, 500, без необходимости сваривать в несущую конструкцию, в частности, элементы оболочки кольцевых сегментов 210, 230, 310, 320, 410, 420, 510, 520, 530 стальной башни. Благодаря этому кольцевые сегменты 210, 230, 310, 320, 410, 420, 510, 520, 530 стальной башни можно очень просто соединять друг с другом на месте сооружения, поскольку они не имеют никаких перекосов, даже уменьшенных. Кроме того, башня 102, 500 находится в предварительно заданном напряженном состоянии, так что из-за сварки не могут возникнуть непредвиденные напряженные состояния.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

100 ветроэнергетическая установка

102,500 башня

104 гондола

106 ротор

108 роторные лопасти

110 кожух обтекателя

200, 200', 200'', 300, 400, 502, 504 секция стальной башни

205, 405, 512, 522 стык

210, 310, 410, 510 первый кольцевой сегмент стальной башни

212 первая вертикальная стыковочная сторона

214, 234 внешняя окружная поверхность

216, 236 внутренняя окружная поверхность

218, 238, 253, 255 крепежное отверстие

220 угол перегиба

230, 320, 420,520 второй кольцевой сегмент стальной башни

232 вторая вертикальная стыковочная сторона

240, 240' винт

242 подкладная шайба

244 гайка

250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524 пластинчатый элемент

252, 252', 252'' первый пластинчатый участок

254, 254', 254'' второй пластинчатый участок

256, 256', 256'' первый вертикальный конец

257 угол пластины

258, 258', 258'' второй вертикальный конец

259 вершина

260, 260', 260'' первый присоединительный элемент

261 сварной шов

262, 262', 262'' второй присоединительный элемент

264, 266 крепежный участок

330, 340, 530, 560, 570, 580 кольцевой сегмент стальной башни

370 нижняя горизонтальная стыковая сторона

371 верхняя горизонтальная стыковая сторона

412, 422 вертикальный фланец

451 нижний горизонтальный конец

505 горизонтальный стык

590 горизонтальный пластинчатый элемент

900 башня

902 верхняя секция башни

904 нижняя секция башни

905 горизонтальный стык

906 пластинчатый элемент

910 первый кольцевой сегмент стальной башни

912 первый вертикальный фланец

914 первый присоединительный элемент

915 верхний вертикальный стык

916 второй присоединительный элемент

920 второй кольцевой сегмент стальной башни

922 второй вертикальный фланец

924 третий присоединительный элемент

925 нижний вертикальный стык

926 четвертый присоединительный элемент

930 третий кольцевой сегмент стальной башни

932 крепежный элемент

934 пятый присоединительный элемент

940 четвертый кольцевой сегмент стальной башни

942 крепежный элемент

944 шестой присоединительный элемент

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики. Секция (200") стальной башни ветроэнергетической установки содержит первый кольцевой сегмент (210) стальной башни ветроэнергетической установки с первой вертикальной стыковочной стороной (212), второй кольцевой сегмент (230) стальной башни ветроэнергетической установки с второй вертикальной стыковочной стороной (232), пластинчатый элемент (250''). Пластинчатый элемент (250'') расположен на стыке (205) и соединен с первым кольцевым сегментом (210) стальной башни ветроэнергетической установки и вторым кольцевым сегментом (230) стальной башни ветроэнергетической установки. Первый кольцевой сегмент (210) стальной башни ветроэнергетической установки и второй кольцевой сегмент (230) стальной башни ветроэнергетической установки установлены друг к другу в стыке (205) первой вертикальной стыковочной стороной (212) и второй вертикальной стыковочной стороной (232). Пластинчатый элемент (250'') имеет выступающий от пластинчатого элемента (250'') присоединительный элемент (260'', 262'') для размещения функциональных элементов. Раскрыты башня ветроэнергетической установки, ветроэнергетическая установка и способ изготовления секции. Технический результат заключается в упрощении сборки ветроэнергетической установки и повышении безопасности сборки ветроэнергетической установки. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни (102, 500) ветроэнергетической установки, содержащая

- первый кольцевой сегмент (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки с первой вертикальной стыковочной стороной (212),

- второй кольцевой сегмент (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки со второй вертикальной стыковочной стороной (232),

- пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524), который расположен на стыке (205, 405, 512, 522) и соединен с первым кольцевым сегментом (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки и вторым кольцевым сегментом (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки,

- причем первый кольцевой сегмент (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки и второй кольцевой сегмент (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки установлены друг к другу в стыке (205, 405, 512, 522) первой вертикальной стыковочной стороной (212) и второй вертикальной стыковочной стороной (232), и

- причем пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) имеет выступающий от пластинчатого элемента (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') для размещения функциональных элементов.

2. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по предыдущему пункту, причем

- пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) и присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') образуют между собой угол примыкания, и/или

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') выступает в направлении, ориентированном, по существу, радиально.

3. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') выполнен как одно целое с пластинчатым элементом (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524), и/или

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') соединен с пластинчатым элементом (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524).

4. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') соединен с пластинчатым элементом (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) с замыканием по материалу, в частности сваркой, и/или

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') соединен с пластинчатым элементом (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) посредством по меньшей мере одного крепежного элемента (240').

5. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') имеет крепежный участок (264, 266), причем

- присоединительный элемент (260, 260', 260'', 262, 262', 262'') соединен с крепежным участком (264, 266), и/или

- присоединительный элемент (260'', 262'') выполнен с крепежным участком как одно целое, предпочтительно выполнен в виде уголкового элемента.

6. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) проходит от первого вертикального конца (256, 256', 256'') до второго вертикального конца (258, 258', 258'') и от верхнего горизонтального конца до нижнего горизонтального конца (451), и/или

- первый присоединительный элемент (260, 260', 260'') расположен на первом вертикальном конце (256, 256', 256''), а второй присоединительный элемент (262, 262', 262'') расположен на втором вертикальном конце (258, 258', 258''), и/или

- предпочтительно первый присоединительный элемент (260, 260', 260'') и второй присоединительный элемент (262, 262', 262'') расположены на одинаковом расстоянии от первой верхней горизонтальной стыковой стороны (371) и/или от первой нижней горизонтальной стыковой стороны (370) первого кольцевого сегмента (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки, и/или от второй верхней горизонтальной стыковой стороны и/или от второй нижней горизонтальной стыковой стороны второго кольцевого сегмента (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки.

7. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) расположен на внутренней боковой поверхности (216, 236) и/или на внешней боковой поверхности (214, 234) первого кольцевого сегмента (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки и второго кольцевого сегмента (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки.

8. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) имеет первый пластинчатый участок (252, 252', 252''), который установлен, по существу, на первом кольцевом сегменте (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки, и/или имеет второй пластинчатый участок (254, 254', 254''), который расположен, по существу, на втором кольцевом сегменте (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки,

- причем предпочтительно между первым пластинчатым участком (252, 252', 252'') и вторым пластинчатым участком (254, 254', 254'') заключен угол (257) пластины.

9. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) своим направлением основной протяженности расположен, по существу, параллельно высоте сегмента, причем пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) в направлении своей основной протяженности имеет протяженность пластины более 20%, более 30%, более 40%, более 50%, более 60%, более 70%, более 80%, более 90% от протяженности сегмента в направлении высоты сегмента.

10. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- первый пластинчатый участок (252, 252', 252'') расположен на первом концевом участке первого кольцевого сегмента (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки, причем первый концевой участок примыкает к первой вертикальной стыковочной стороне (212), и/или

- второй пластинчатый участок (254, 254', 254'') расположен на втором концевом участке второго кольцевого сегмента (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки, причем второй концевой участок примыкает ко второй вертикальной стыковочной стороне (232), и

- предпочтительно первый концевой участок и второй концевой участок заключают между собой угол сегмента.

11. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- угол сегмента и угол (257) пластины имеют, по существу, одинаковую величину.

12. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- первый кольцевой сегмент (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки и/или второй кольцевой сегмент (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки, и/или пластинчатый элемент (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) имеют крепежные отверстия (218, 238, 253, 255), которые расположены и выполнены так, чтобы принимать крепежные элементы (240).

13. Секция (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем

- расстояние между крепежными отверстиями (253, 255) в верхнем концевом участке пластины, обращенном к верхнему горизонтальному концу, и/или в нижнем концевом участке пластины, обращенном к нижнему горизонтальному концу, меньше, чем расстояние между крепежными отверстиями (253, 255) в среднем участке пластины, расположенном между верхним концевым участком пластины и нижним концевым участком пластины.

14. Башня (102, 500) ветроэнергетической установки, содержащая две или более расположенные друг над другом секции (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов.

15. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню (102, 500) ветроэнергетической установки по предыдущему пункту.

16. Способ изготовления секции (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки, в частности секции (200, 200', 200'', 300, 400) стальной башни ветроэнергетической установки по меньшей мере по одному из пп. 1-13, включающий в себя следующие этапы:

- предоставление первого кольцевого сегмента (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки с первой вертикальной стыковочной стороной (212), второго кольцевого сегмента (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки со второй вертикальной стыковочной стороной (232) и пластинчатого элемента (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524);

- размещение первого кольцевого сегмента (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки и второго кольцевого сегмента (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки в стыке (205, 405, 512, 522) первой вертикальной стыковочной стороной (212) и второй вертикальной стыковочной стороной (232);

- размещение пластинчатого элемента (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) на стыке (205, 405, 512, 522);

- соединение пластинчатого элемента (250, 250', 250'', 350, 450, 514, 524) с первым кольцевым сегментом (210, 310, 410, 510) стальной башни ветроэнергетической установки и со вторым кольцевым сегментом (230, 320, 420, 520) стальной башни ветроэнергетической установки.