[发明专利]风力发电设备的塔

说明书

本发明涉及一种风力发电设备的塔(1)，所述塔包括至少一个具有多个承载的壁元件(3‑8)的塔部段(2)，这些壁元件沿水平方向并排设置地构成塔(1)的外壁(10)。根据本发明，在直接相互并排设置的壁元件(3‑8)之间的刚性连接通过壁元件(3‑8)的水平的端部段(12‑15)形成，并且所述刚性连接不是或仅局部地经由壁元件(3‑8)的竖直边缘(10、11)实现。适宜地在直接相邻设置的壁元件(3‑8)的竖直边缘在水平方向上完全或局部地隔开间距设置。在本发明的一个实施形式中，在所述水平的端部段(12‑15)上分别形成连接机构(18‑21)，优选是法兰，通过所述连接机构壁元件(3‑8)能与地面(22)、另一个塔部段(23)的另外的壁元件、承载风力涡轮机的塔头(24)和/或转接元件(25)连接。本发明还涉及一种用于构成所述塔(1)的壁元件和一种用于制造所述塔(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种风力发电设备的塔，所述塔包括至少一个具有多个承载的壁元件的塔部段，所述壁元件沿水平方向并排设置并构成塔的外壁。

本发明还涉及一种用于风力发电设备的塔的壁元件和一种用于制造所述塔的方法。

背景技术

为了建造塔头与地面有大于100m的间距的风力发电设备，出于静力学的原因必须使用这样的塔，所述塔在其用以将塔固定在基础上的底脚上具有大于4.30m的直径。由于可能构成塔的底脚的一体式构件不能通过现有的交通道路运输，塔的底脚要现场通过混凝土结构或由多个预制的要相互连接的壁元件构成。

前面所述类型的由多个预制的并且能相互连接的壁元件构成的塔由WO 2009/097858 A1给出。沿壁元件侧向的竖直边缘形成法兰，沿水平方向并排设置的壁元件能通过所述法兰直接相互连接。

为了由这些壁元件建造塔，必须支出很大的花费。一方面必须将各壁元件相对于彼此配合精确地放置，由此使得法兰能相互连接。此外，通过法兰形成的连接的建立、检查和维护较为复杂，因为塔的设置有法兰的区域在塔中通常不能或难以接近。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的塔，所述塔与已知的塔相比可以更为简单地建造和维护。

根据本发明，所述目的这样来实现，即在水平地直接相互并排设置的壁元件之间的刚性连接通过壁元件的水平的端部段形成，并且不是或仅局部地经由壁元件的竖直边缘来实现。

出人意料地证实，即使当用于传递作用在壁元件上的力和力矩的壁元件不具有在竖直边缘的整个长度上构成的相互的刚性连接时，所述塔部段可以构造成对于作用在风力发电设备上大的机械载荷也足够稳定。

如果如本发明的优选实施形式中设定的那样，仅水平的端部段、而不是壁元件的竖直边缘用于构成刚性连接，则在建造塔部段时，有利地省去了用于构成竖直的端部段上的刚性连接的费用并且此外还省去了维护的费用。此外，所述壁元件能经济地制造，因为不必在竖直的边缘上设置连接机构。

如果刚性的连接不是仅通过水平的端部段构成，而是附加地也在竖直边缘的至少一个部段上设置连接结构，所述部段构成刚性连接的一部分，则这个或只要存在多个部段则这些部段共同的长度适宜地最大为相应相互连接的竖直边缘的总长度的10％、优选最大为5％。与已知的在竖直边缘的整个长度上构成刚性连接的塔相比，在这个变型方案中，安装和维护费用也明显降低，特别是当所述一个或多个部段在塔部段的易于接近的区域中构成时。

在本发明的一个实施形式中，每个所述壁元件都通过预制的结构单元形成并且所述结构单元具有板件和连接机构。所述板件在该优选实施形式中是四边形的，优选是矩形的或梯形的。所述板件适宜地构造成细长的，此时长度与宽度的比值优选至少为4:1、特别优选地至少为5:1。当然，壁元件在塔部段中设置成，使得其纵轴线分别竖直地定向。优选构造成一体的板件在本发明的一个实施形式中具有钢、混凝土或复合材料、特别是钢筋混凝土或纤维复合材料，优选具有玻璃纤维或碳纤维复合材料或由上述材料之一构成。