[发明专利]用于设立、维护和拆卸风能设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于设立、维护和拆卸尤其具有至少140m高度的轮毂高度的风能设备的方法。

背景技术

根据本发明的方法所涉及的具有水平转子轴线的风能设备具有塔和安装在塔顶上的、非常重的大型组件。所述大型组件是吊舱、发电机、具有至少一个转子叶片的转子以及，只要存在，用于转子的传动装置。

不同大小、功率和不同类型的风能设备应用越来越广，以便能够从风的动能产生电能。此外，这样的风能设备的效率取决于，风以尽可能长和均匀地全年分布的方式存在。

已知的是，风能设备建造得越高，那么风能设备能够从分布在整年的供风中获得的收益就越高，因为在较高的高度上，风平均风速更快并更分层地吹。这尤其对于远离沿海地区、丘陵地区或山区是这种情况。

在过去几年里，基于经济性考虑倾向于越来越大的风能设备，其中在此尤其是应用最广的类型的、在塔上多叶的水平轴线的转子类型的风能设备此外具有最大的市场潜力。这种风能设备类型的问题尤其在于，其大型组件随着轮毂的高度共同升高进而这样的具有140m起的轮毂高度的大型风能设备的安装、拆卸和尤其维护对经济性是决定性因素。

此外，在前不久实验了不同的塔类型，以便提升轮毂高度并且将转子带入到更多风量的更高的空气层中。在这种情况下，尤其要提到具有混凝土柱和上面安置有吊舱的钢桅杆以及桁架桅杆的混合塔。

这样的风能设备的设立通常情况下在风电场中利用移动式大型起重机进行。目前最高的起重机是履带式起重机，借助于履带式起重机将大型组件提升到140m或更高的轮毂高度。使用履带式起重机或者还有汽车起重机，以便建造塔本身，其方式例如为：将混凝土环或钢环或者混凝土段或钢段作为预制构件相互堆叠并且相互连接。替选于此，当然也能够使用爬模板。因此，移动式大型起重机将模板件和混凝土带到相应的高度上。滑动模板借助于导轨式升降机竖直地供给混凝土和结构钢，其中，所述升降机仅用于将为了浇混凝土所需要的建筑材料运输到混凝土柱的目前的塔端。在设立混凝土柱之后，拆除滑动模板并经由导轨式升降机再次运输到地面。

用于这样的大型起重机的日租金是巨大的，与在各国中仅有少数这种特殊设备可用或者这种特殊设备由于紧密的使用计划被大量预定无关。仅构建大型的履带式起重机就需要多日。具有150t的提升负荷的、直到达到140m的起重机的构建时间约为三天。

在此，10000欧元以及更多的日租金并不少见。所述大型起重机也仅能够最多在小风的情况下工作，以至于只要天气不佳，那么自然会导致在建筑工地上的延迟，因为在安放面和安装点之间的距离大于140米。

为了尤其是在大型组件损坏的情况下进行维护，必须短期租用大型起重机，然而这常常由于市场上少的件数而完全不可行。此外，到风能设备的道路和围绕风能设备的面积必须总是对所述大型起重机保持良好状态或保持畅通，以便能够根本实现借助大型起重机的短期修理使用。这也降低了由于直到下订单、构建和直至在适宜的天气下使用大型起重机的停机时间而引起的风能设备的收益回报。

为了避免使用昂贵的大型起重机，过去在设立风能设备的塔时使用共同升高的塔旋转起重机。所述起重机能够自约30m高度起自身构建并且以到悬臂上的超过1000吨米的最大负荷是相对有效率的。所述起重机在某种程度上可以说无限高地构建，然而同样具有巨额的日租金，因为所述起重机在施工方法的整个时间段上维持非常高的效率。借助这样的共同增高的、大型塔旋转起重机来设立塔，并且在设立塔后将大型组件安置到塔顶上。在此，在最后的固定点和安装点之间也存在50米或更长的距离。在维修情况下，将整个塔旋转起重机重新下订单、设立和使用。

此外，也已经设立具有临时安置的起重机头的风能设备的桁架桅杆塔。借助所述起重机头和倾斜延伸的吊索，吊舱能够相对于塔顶往上拉。牵引机构在起重机头上转向并且朝向固定在地面上的绞盘引导。起重机头在安装吊舱之后再次被拆卸。随后，经由外部的、单独竖立的移动式大型起重机，较轻的转子叶片被带到轮毂处。

为了能够快速实现大型组件的修理还已经提出，将起重机持久性地安装在塔顶上，因此能够借助所述起重机更换大型组件。这个提议至今为止不能实施，因为对于这样的高机动性能和高效率的起重机而言，成本相对于其使用次数来说过高。

移动式履带桁架桅杆起重机和塔旋转起重机都在为此设置的特殊吊式运输车上被带到其使用地点并且在那里借助于辅助起重机设立或部分设立。用于设立具有所要求的效率的塔旋转起重机机或履带桁架桅杆起重机的物流耗费是巨大的并且产生用于运来和运走以及用于建设和拆卸的其它成本。