[發明專利]用于風能設備的轉子葉片和方法

有效

• 申請號: 201980014389.6
• 申請日: 2019-02-11
• 公開（公告）號: CN111742138B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 拉爾夫·梅辛;穆斯塔法·奧努爾·基米利
• 申請（專利權）人: 烏本產權有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王逸君;張春水

本發明涉及一種用于風能設備的轉子葉片、一種風能設備、一種風電場以及一種用于鋪設兩段式的轉子葉片的方法。本發明尤其涉及一種用于風能設備的轉子葉片，所述轉子葉片沿縱向方向以可變的型材深度從葉片接口延伸至葉片尖部，其中轉子葉片在分離部位處分開并且在分離部位處具有分離部位型材深度，轉子葉片的從葉片接口起始的相對葉片長度限定在0％至100％之間的葉片長度數值范圍內，分離部位設置在25％和50％之間的葉片長度數值范圍內，朝向葉片接口的轉子葉片部段和背離葉片接口的轉子葉片部段針對轉子葉片的常規運行能夠在分離部位處連接，深度比例由可變的型材深度和分離部位型材深度定義，發展度量值定義為深度比例沿相對葉片長度方向的梯度，且發展度量值在分離部位的區域中小于?1。

技術領域

本發明涉及用于風能設備的轉子葉片、風能設備、風電場以及用于鋪設兩段式的轉子葉片的方法。

背景技術

開頭提到類型的風能設備是已知的。目前最常見的類型的風能設備是所謂的水平軸風能設備，其通常配設有三個轉子葉片，其中具有一個、兩個、四個或更多個轉子葉片的風能設備也是可能的。這種風能設備越來越多地具有更大的構造方式，以便一方面可以實現更高的額定功率并且另一方面能實現更好的風能利用，其中最終風能設備的經濟性的升高是目標。

風能設備的更大的構造方式例如可以具有更大的轂高度或更大的轉子直徑或轉子葉片長度。因此，這種風能設備可以具有更大的發電機和/或更大的饋入功率。尤其，更大的轉子直徑然而一般來說也引起風能設備處的更大的力和力矩。更大的力例如通過更長的轉子葉片的更大的離心力和/或彎曲力矩引起。

因為轉子葉片通常從風能設備的生產地點運輸至安裝地點并且在那安裝在轂上，所以通常使用分段式轉子葉片，尤其在轉子葉片具有大的縱向伸展的情況下，是必要的或有利的。分段式轉子葉片能比不分段的轉子葉片更簡單地運輸。分段式轉子葉片沿縱向方向具有兩個或更多個相鄰的部段，例如從DE 10 2014 206 670 A1中已知。尤其在森林地區或山區中的安裝地點可能需要分段式轉子葉片，由此至安裝地點的運輸才可實現。

傳統的、兩段式的轉子葉片的缺點是，這些轉子葉片由于分離部位而不具有空氣動力學優化的型材或僅具有限制的空氣動力學優化的型材。因此，風能設備的效率或產率降低，并且還不利地影響力曲線和/或力矩曲線。

德國專利商標局在本申請的優先權申請中檢索到如下現有技術：DE10 2012 206109 B3；DE 10 2015 116 634 A1和DE 10 2016 201 114 A1。

發明內容

因此，本發明的目的是，提供用于風能設備的轉子葉片、風能設備、風電場以及用于鋪設兩段式的轉子葉片的方法，其減少或消除一個或多個提到的缺點。此外，本發明的目的是，提供一種解決方案，其減少風能設備處的設備負荷和/或提高風能設備的產率。

根據本發明的第一方面，開頭提到的目的通過用于風能設備的轉子葉片實現，所述轉子葉片沿縱向方向以可變的型材深度從葉片接口延伸至葉片尖部，其中轉子葉片在分離部位處分開并且在分離部位處具有分離部位型材深度，轉子葉片的從葉片接口起始的相對葉片長度限定在0％至100％之間的葉片長度數值范圍內，分離部位設置在25％和50％之間的葉片長度數值范圍內，朝向葉片接口的轉子葉片部段和背離葉片接口的轉子葉片部段針對轉子葉片的常規運行能夠在分離部位處連接，深度比例由可變的型材深度和分離部位型材深度定義，發展度量值定義為深度比例沿相對葉片長度方向的梯度，并且發展度量值在分離部位的區域中小于-1。

轉子葉片優選具有理想化地平面的延伸，所述延伸由沿縱向方向的縱向延伸以及由基本上相對于其垂直伸展的型材深度形成。型材深度尤其描述轉子葉片的從轉子葉片的前棱邊至后棱邊的延伸。型材深度因此可變地構成，因為轉子葉片沿型材深度方向的延伸基本上是不恒定的。雖然如此，轉子葉片也可以具有部段，在所述部段中型材深度基本上是恒定的。垂直于縱向延伸和垂直于型材深度，轉子葉片具有轉子葉片厚度。