[發(fā)明專(zhuān)利]風(fēng)能設(shè)備的設(shè)計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580062476.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107002634B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿爾弗雷德·貝克曼;馬塞爾·克魯澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 烏本產(chǎn)權(quán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D1/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D1/00;F03D7/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;丁永凡

本發(fā)明涉及一種用于設(shè)計(jì)風(fēng)能設(shè)備(100)的方法，所述風(fēng)能設(shè)備具有發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子葉片，所述方法包括下述步驟：對(duì)于計(jì)劃的架設(shè)地點(diǎn)確定待設(shè)計(jì)的所述風(fēng)能設(shè)備(100)的尺寸，尤其轉(zhuǎn)子直徑和軸高度，針對(duì)減小的最大負(fù)荷設(shè)計(jì)所述風(fēng)能設(shè)備(100)，所述減小的最大負(fù)荷低于當(dāng)50年一遇的陣風(fēng)從最大受負(fù)荷側(cè)撞擊到所述風(fēng)能設(shè)備(100)上時(shí)所出現(xiàn)的最大負(fù)荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于設(shè)計(jì)風(fēng)能設(shè)備的方法以及一種相應(yīng)的風(fēng)能設(shè)備。本發(fā)明此外涉及風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行。本發(fā)明還涉及一種具有多個(gè)風(fēng)能設(shè)備的風(fēng)電場(chǎng)以及一種用于運(yùn)行這種風(fēng)電場(chǎng)的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能設(shè)備一般而言是已知的并且所述風(fēng)能設(shè)備從風(fēng)能中產(chǎn)生電流。風(fēng)能設(shè)備在此能夠完全粗略地根據(jù)其額定功率和風(fēng)場(chǎng)來(lái)分類(lèi)，也就是說(shuō)，根據(jù)按照經(jīng)驗(yàn)風(fēng)能設(shè)備的所計(jì)劃的所在地處的風(fēng)多強(qiáng)來(lái)分類(lèi)。除此之外，將風(fēng)能設(shè)備設(shè)計(jì)為，使得所述風(fēng)能設(shè)備承受所謂的50年一遇的陣風(fēng)。在此，基于如下基本思想，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上整個(gè)50年出現(xiàn)如此大的陣風(fēng)，所述陣風(fēng)能夠在機(jī)械方面危害或者甚至損壞風(fēng)能設(shè)備。也就是說(shuō)，風(fēng)能設(shè)備必須能夠承受住這樣的陣風(fēng)，而不被損壞或者不被嚴(yán)重?fù)p壞。

為了保護(hù)風(fēng)能設(shè)備免受風(fēng)暴損壞，已經(jīng)已知的是，在風(fēng)速非常高時(shí)切斷風(fēng)能設(shè)備并且在此之前使轉(zhuǎn)子葉片處于所謂的順槳位置。因此，風(fēng)能設(shè)備在這種狀態(tài)中不再運(yùn)行從而能夠更好地承受強(qiáng)的風(fēng)速。這也包括因50年一遇的陣風(fēng)引起的負(fù)荷。

盡管如此，風(fēng)暴情況并且尤其在此出現(xiàn)的50年一遇的陣風(fēng)仍然能夠施加強(qiáng)的力到風(fēng)能設(shè)備的部件上。除了這種50年一遇的陣風(fēng)的高的風(fēng)速外還存在的問(wèn)題是：這種50年一遇的陣風(fēng)會(huì)不可預(yù)見(jiàn)地并且相當(dāng)具有沖擊性地出現(xiàn)。在無(wú)風(fēng)時(shí)或者弱風(fēng)時(shí)不將50年一遇的陣風(fēng)考慮在內(nèi)，但是在風(fēng)暴風(fēng)速時(shí)需考慮在內(nèi)。但是當(dāng)基本上考慮50年一遇的陣風(fēng)時(shí)，仍然無(wú)法預(yù)測(cè)是否不久就出現(xiàn)一個(gè)50年一遇的陣風(fēng)或者不出現(xiàn)。

因此，風(fēng)能設(shè)備必須相當(dāng)穩(wěn)固地，即在機(jī)械上穩(wěn)固地設(shè)計(jì)。對(duì)于這種負(fù)荷而言尤其關(guān)鍵性的或易受影響的是風(fēng)能設(shè)備的塔、轉(zhuǎn)子葉片、用于承載部件的機(jī)器承載件和風(fēng)能設(shè)備的地基，所述部件包括發(fā)電機(jī)從而包括空氣動(dòng)力學(xué)的轉(zhuǎn)子，如果無(wú)論如何都使用無(wú)傳動(dòng)裝置的風(fēng)能設(shè)備的話(huà)。

因此，相應(yīng)地僅由于下述原因就會(huì)產(chǎn)生非常高的成本：風(fēng)能設(shè)備必須針對(duì)在統(tǒng)計(jì)學(xué)方面來(lái)看在50年中出現(xiàn)一次的這一事件來(lái)設(shè)計(jì)。特別地，剛剛提到的可能尤其易受影響的部件必須相應(yīng)地設(shè)計(jì)，這會(huì)導(dǎo)致成本相當(dāng)昂貴。

在此，尤其在有相當(dāng)?shù)挚沽Φ卦O(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子葉片時(shí)需考慮在內(nèi)的是，這需要一定的材料使用從而需要一定的重量。相應(yīng)地，需考慮轉(zhuǎn)子葉片的這種因機(jī)器承載件和/或轉(zhuǎn)子葉片的支承裝置引起的大的重量。也就是說(shuō)，這些元件因此同樣必須設(shè)計(jì)成大尺寸的。這也適用于其它元件并且最終地基必須承受所有這些重量并且同時(shí)承受相應(yīng)的風(fēng)負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明基于下述目的，針對(duì)在上文中所提到的問(wèn)題中的至少一個(gè)。特別地，應(yīng)降低因考慮50年一遇的陣風(fēng)而引起的耗費(fèi)。關(guān)于迄今為止已知的解決方案至少應(yīng)提出一種替選的解決方案。

根據(jù)本發(fā)明提出一種用于設(shè)計(jì)風(fēng)能設(shè)備的方法。據(jù)此設(shè)計(jì)風(fēng)能設(shè)備，所述風(fēng)能設(shè)備具有至少一個(gè)發(fā)電機(jī)和空氣動(dòng)力學(xué)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子葉片。首先，基本上針對(duì)計(jì)劃的架設(shè)地點(diǎn)確定待設(shè)計(jì)的風(fēng)能設(shè)備的尺寸。這尤其涉及對(duì)轉(zhuǎn)子直徑和轉(zhuǎn)子的軸高度的預(yù)設(shè)。其中在此以水平軸轉(zhuǎn)子為出發(fā)點(diǎn)。此外，本發(fā)明基本上以具有三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子為出發(fā)點(diǎn)，其中基本發(fā)明思想并不受限于此。轉(zhuǎn)子直徑涉及轉(zhuǎn)子葉片在運(yùn)行時(shí)所描述的圓。

如此從第一基本數(shù)據(jù)方面確定的風(fēng)能設(shè)備此時(shí)針對(duì)減小的最大負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)，即針對(duì)如下負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)，所述負(fù)荷低于當(dāng)50年一遇的陣風(fēng)從最大承受負(fù)荷側(cè)撞擊到風(fēng)能設(shè)備上時(shí)出現(xiàn)的最大負(fù)荷。

在此首先已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，風(fēng)能設(shè)備雖然必須針對(duì)50年一遇的陣風(fēng)設(shè)計(jì)，即風(fēng)能設(shè)備必須承受住50年一遇的陣風(fēng)，但是所述風(fēng)能設(shè)備不一定必須承受住來(lái)自任意方向的50年一遇的陣風(fēng)。