ФУНДАМЕНТ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ И ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
WIND TURBINE FOUNDATION AND WIND TURBINE

Предлагаемое изобретение относится к фундаменту ветроэнергетической установки, а также к ветроэнергетической установке.
Фундаменты ветроэнергетических установок имеют большое значение, поскольку ветроэнергетическая установка должна иметь срок службы по меньшей мере двадцать лет. Фундаменты ветроэнергетических установок изготавливают, как правило, путем рытья котлована, засыпки дренажного слоя, монтажа закладной детали, проведением необходимых арматурных работ и завершающего заполнения котлована бетоном. Таким образом, фундаменты заливают обычно in situ монолитным бетоном, и качество фундамента зависит от климатических условий места монтажа.
В патентном документе WO 2004/101898 показан фундамент ветроэнергетической установки, который изготовлен из сборных железобетонных элементов. При этом фундамент имеет пустотелый цилиндрический базовый элемент с множеством радиально разнесенных относительно него опорных модулей. Опорные модули скреплены с натяжением на базовом модуле, а также друг с другом.
Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы предусмотреть фундамент ветроэнергетической установки, а также соответствующую ветроэнергетическую установку, которая состоит из множества сборных железобетонных элементов и обладает улучшенной статикой.
Эта задача решается за счет фундамента ветроэнергетической установки по п. 1, а также за счет самой ветроэнергетической установки по п. 6 формулы изобретения.
Итак, фундамент ветроэнергетической установки предусмотрен из множества сегментов фундамента из сборных железобетонных элементов. Сегменты фундамента имеют множество первых и вторых трубчатых оболочек, которые служат для того, чтобы поместить в них арматурные пряди для натяжения сегментов фундамента.
Сегмент фундамента имеет нижнюю сторону, верхнюю сторону для размещения на нее нижнего сегмента башни, внутреннюю сторону, выгнутую внутрь наружную сторону, две боковые поверхности и наружный участок.
Первые трубчатые оболочки проходят в окружном направлении или параллельно нижней стороне. Вторые трубчатые оболочки проходят между наружным участками и верхней стороной сегмента фундамента или параллельно боковым поверхностям.
Согласно другому аспекту предлагаемого изобретения вторые трубчатые оболочки следуют за кривизной наружной стороны.
Согласно другому аспекту предлагаемого изобретения фундамент имеет множество сегментных анкеров на наружном участке в зоне концов вторых трубчатых оболочек для размещения арматурной пряди для натяжения сегмента фундамента.
Сегменты фундамента могут иметь форму кольцевого сегмента.
Изобретение относится также к ветроэнергетической установке с вышеописанным фундаментом. Сегменты фундамента стянуты посредством арматурных прядей в первых и/или во вторых трубчатых оболочках.
Согласно одному аспекту предлагаемого изобретения, по меньшей мере, один нижний башенный сегмент помещают на фундаменте таким образом, что он стягивается вместе с множеством сегментов фундамента посредством арматурных прядей во вторых трубчатых оболочках.
Изобретение относится в идее о том, чтобы предусмотреть фундамент ветроэнергетической установки из множества сборных железобетонных элементов. Сборные железобетонные элементы содержат множество трубчатых оболочек. Для монтажа фундамента арматурные пряди помещают в трубчатые оболочки, и сборные железобетонные элементы фундамента стягиваются посредством арматурных прядей друг с другом. Таким образом, осуществляется натяжение по всему фундаменту из сборных железобетонных элементов. Натяжение, например, посредством арматурных прядей происходит как вариант через сегменты из сборных железобетонных элементов до основания сегмента, где, например, может быть предусмотрен сегментный анкер для натяжения.
Другие формы осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Ниже поясняются более детально преимущества и примеры осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, где этом показаны:
Фиг. 1 – схематичное изображение ветроэнергетической установки согласно изобретению;
Фиг. 2 - схематичное изображение фундамента ветроэнергетической установки согласно первому примеру осуществления;
Фиг. 3 - схематичное изображение сегмента фундамента согласно первому примеру осуществления;
Фиг. 4 – другое схематичное изображение сегмента фундамента согласно первому примеру осуществления;
Фиг. 5 – вид сверху фундамента ветроэнергетической установки согласно первому примеру осуществления.
На фиг. 1 показано схематичное изображение ветроэнергетической установки согласно изобретению. Ветроэнергетическая установка 100 имеет башню 102 и гондолу 104 на башне 102. На гондоле 104 предусмотрен аэродинамический ротор 106 с тремя лопастями 108 и вращателем 110. Аэродинамический ротор 106 в рабочем режиме ветроэнергетической установки приводится во вращательное движение ветром и вращает, таким образом, также ротор генератора, который прямо или опосредованно соединен с аэродинамическим ротором 106. Электрогенератор установлен в гондоле 104 и вырабатывает электрическую энергию. Питч-угол роторных лопастей 108 может быть изменен питч-двигателями на хвостовике соответствующих роторных лопастей 108.
На фиг. 2 показано схематичное изображение фундамента ветроэнергетической установки согласно первому примеру осуществления. Фундамент 200 имеет множество сегментов 210. Сегменты 210 фундамента помещают рядом друг с другом и таким образом они образуют фундамент 200. Сегменты фундамента 210 могут быть выполнены как кольцевые сегменты, как круговые сектора или круговые вырезы. Сегменты 210 фундамента содержат первые и вторые трубчатые оболочки 216, 217. Первые трубчатые оболочки 216 простираются в поперечном направлении, а вторые трубчатые оболочки 217 простираются в продольном направлении сегмента 210 фундамента. Посредством первых и вторых трубчатых оболочек 216, 217 сегменты 210 фундамента могут натягиваться при помощи арматурных прядей 400.
Фундамент 200 может быть выполнен как восьмиугольник или многогранник. В этом случае фундамент 200 может состоять из n сегментов 210 фундамента.
На верхнем конце фундамента, т.е. на верхней стороне, может быть помещен нижний башенный сегмент или, например, дверной сегмент 300. Как вариант, нижний башенный сегмент или дверной сегмент 300 натягивается вместе с сегментами 210 фундамента.
Первые трубчатые оболочки 216 используют для введения в них арматурных прядей 400, чтобы стянуть друг с другом соседние сегменты фундамента. Вторые трубчатые оболочки 217 используют для того, чтобы сегменты 210 фундамента, как вариант, стянуть посредством арматурных прядей по меньшей мере с одним нижним башенным сегментом 300. Как вариант, сегменты фундамента могут натягиваться вместе с множеством уложенных друг на друга башенных сегментов 210.
В том случае, если башня ветроэнергетической установки представляет собой башню, состоящую из сборных железобетонных элементов, сегменты из сборных железобетонных элементов, как вариант, могут натягиваться за одну операцию вместе с сегментами 210 фундамента.
На фиг. 3 показано схематичное изображение сегмента фундамента согласно первому примеру осуществления. Сегмент фундамента имеет нижнюю сторону 211, верхнюю сторону 212, внутреннюю сторону 213, наружную столону 214 и наружный участок 215 в зоне нижней стороны 211. Внутренняя сторона 213 выгнута наружу, а наружная сторона 214 выгнута внутрь. В зоне наружной стороны 214 предусмотрено множество первых трубчатых оболочек 216. Эти первые трубчатые оболочки 216 могут простираться, как вариант, по существу параллельно нижней стороне 211 сегмента. Сегмент 210 фундамента имеет два прямых конца 218 как боковые поверхности. Посредством боковых поверхностей 218 соседние сегменты фундамента могут быть помещены рядом друг с другом и затем стянуты посредством арматурных прядей 400, которые протягивают через первые трубчатые оболочки. Чтобы натянуть арматурные пряди 400, на наружных участках в зоне концов вторых трубчатых оболочек 217 могут быть предусмотрены натяжные анкерные устройства 500.
На фиг. 4 показано другое схематичное изображение сегмента 210 фундамента согласно первому примеру осуществления. Сегмент 210 фундамента содержит предпочтительно плоскую нижнюю сторону 211, верхнюю сторону 212, выгнутую наружу внутреннюю сторону 213, выгнутую внутрь наружную сторону 214, две прямые боковые поверхности 218, а также наружный участок 215. Далее, сегмент 210 фундамента содержит множество первых трубчатых оболочек 216, которые предусмотрены по существу параллельно нижней стороне 211. Далее, сегмент 210 фундамента имеет множество вторых трубчатых оболочек 217, которые по существу выполнены параллельно боковым поверхностям 218.
На фиг. 5 показан схематично вид сверху фундамента 200 согласно первому примеру осуществления. Фундамент 200 состоит из множества сегментов 210. На верхней стороне 212 сегментов 210 фундамента сходятся множество вторых трубчатых оболочек.
Согласно изобретению, как вариант, вторые трубчатые оболочки 217 могут следовать за кривизной наружной стороны 214 сегментов 210 фундамента. Далее первые трубчатые оболочки 216 могут следовать за кривизной сегментов 210 фундамента в форме круговых сегментов, так что соответствующие концы первых трубчатых оболочек 216 на боковых сторонах 218 совпадают с соответствующими свободными концами первых трубчатых оболочек боковых сторон 218 в соседних сегментах 210 фундамента, так что арматурные пряди могут быть пропущены через первые трубчатые оболочки 216 для натяжения сегментов фундамента.
Изобретение относится также к ветроэнергетической установке с фундаментом, согласно первому примеру осуществления, и башней, которая содержит множество башенных сегментов. По меньшей мере самый нижний башенный сегмент посредством арматурных прядей и вторых трубчатых оболочек 217 может натягиваться с соответствующими сегментами 210 фундамента 200. При этом, например, сегментные анкеры могут быть подсоединены на концах вторых трубчатых оболочек в наружном участке.
Диаметр верхнего конца 212 фундамента 200 меньше, чем диаметр собранных наружных участков 215 сегментов 210 фундамента. Диаметр верхнего конца 212 собранных сегментов 210 фундамента соответствует диаметру нижнего конца нижнего башенного сегмента 300.