[发明专利]具有可变化高度的风力涡轮机及用于操作该涡轮机的方法

说明书

技术领域

本公开涉及风力涡轮机。更具体地，涉及具有增加的平均功率输出的风力涡轮机。

背景技术

由于在陆地上用于风力涡轮机的合适区域的有限可获得性，近年来近海风能生产的观念已经获得了重要性。在浅海水中，风力涡轮机通常安装在水体基底的混凝土基础上，而在更深的水中，涡轮机可浮在水中且可经由链条、缆索、绳或系泊索被固定至水体的基底，例如海床或湖的水底。

位于海洋处或更一般地在水中的设备的操作者面临一些在陆地上不曾遇到的问题。这些因素的其中之一是涌浪(分别地波)的存在，如果它们超过一定的幅度，其可能影响操作安全性，尤其是在系泊安装的风力涡轮机中。在另一方面，风力常超过风力涡轮机具有其最大功率输出所处的极限。如果风速增加超越了该水平，风力涡轮机功率输出不再增加。相反，为了避免系统的过载，转子叶片的桨距角典型地由操作者减小或自动减小。这导致了转子降低的空气动力特性且从而导致风力涡轮机降低的电功率输出。因此，在一定风速以上，电功率输出不随风速增加而增加而是降低，这是不希望的。

另外，已知风速随距离地面或海的距离而增加，直至一定幅值。更高的风力涡轮机因而在风速在从处于最大功率输出的风速移动足够远的模式期间主要导致更高的平均电功率输出(AEP)。然而，近海风力涡轮机还必须承受狂暴的气候条件。涡轮机越高，建造措施必须要考虑的力也越高，这导致了不希望的成本增加。同时，如果风力涡轮机更高，则在其期间风速超过以上所述涡轮机的最大功率水平的平均时间也增加。从而，通过增加的高度而在功率输出方面的增益被以下事实部分抵消，即风力涡轮机也将平均以较低的效率运行更长的时间，这是由在风速超过涡轮机达到其名义功率水平时所处风速的情况下延长的时期引起的。

鉴于以上所述，希望具有一种尤其是但并非必须用于近海使用的风力涡轮机，其利用增加的高度，但同时避免了增加的高度的已知缺点。

发明内容

在一个方面，提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括具有轮毂和至少一个转子叶片的转子，其中，轮毂的操作高度是可调节的。

在另一个方面，风力涡轮机具有可变操作高度。

在又另一个方面，提供了一种用于操作风力涡轮机的方法，其包括改变风力涡轮机的高度。

由所附权利要求书、说明书和附图，另外的优点、特征、方面和细节将显而易见。

实施例还涉及用于执行所公开的方法且包括用于执行各个所述的方法步骤的装置部件的装置。这些方法步骤可通过硬件器件、由合适的软件编程的计算机、通过这两种方式的任何结合或以任何其它方式来执行。此外，根据本发明的实施例还涉及所述装置借以操作的方法。其包括用于执行装置的每个功能的方法步骤。

附图说明

对本领域技术人员而言，在说明书的剩余部分中包括参考附图更详细地阐述了完整且能够实现的公开，包括其最佳模式，其中：

图1显示了根据一个实施例的近海风力涡轮机的示意性侧视图；

图2显示了根据一个实施例在两种不同操作状态下的风力涡轮机的示意性侧视图；

图3显示了风力涡轮机的一个实施例的示意性截面图；

图4显示了风力涡轮机的另外一个实施例的示意性截面图。

零部件列表

20转子叶片

22机舱

26轮毂

28塔架

100储藏箱

120水

140压舱部

150固定元件

160卷扬机

170阀

180泵

200辊子

210地坑

220混凝土壁

500风力涡轮机

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各种实施例，它们中的一个或多个示例被图示在附图中。各个示例作为本发明的解释提供，且并非意味着限制本发明。例如，作为一个实施例的部分被图示或描述的特征可用于其它实施例上或与其它实施例结合以产生又一个实施例。本发明意图包括此类改型或变型。