[发明专利]具有经调节的叶尖速比特性的立式风力发电设备以及其安装套件和其运行方法

权利要求书

1.一种具有多个竖直的桨叶(7)的立式风力发电设备(1)，所述多个竖直的桨叶(7)分别紧固至各自竖直的桨叶轴(26)而以能够彼此独立地围绕相应的桨叶转动轴线(C₇)转动的方式被支承，并且所述多个竖直的桨叶(7)被支承成能够围绕竖直的转子转动轴线(C₂)在共同的圆形轨迹(K)上旋转，

其特征在于，

所述立式风力发电设备(1)构成为：至少在所述立式风力发电设备(1)的部分负荷模式下调节所述桨叶(7)的桨距角(β)，使得所述桨叶(7)以基本恒定的叶尖速比(λ)旋转。

2.根据权利要求1所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，所述立式风力发电设备(1)设计成用于在至少部分地介于3m/s至12m/s之间的风速范围内在部分负荷模式下运行。

3.根据权利要求1或2所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，所述恒定的叶尖速比(λ)在2至2.6之间，优选地在2.2至2.4之间，最优选地基本上为2.3。

4.根据权利要求1至3中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，所述立式风力发电设备(1)构成为：调节所述桨距角(β)，使得在所述立式风力发电设备(1)的额定运行模式下，所述桨叶(7)以可变的叶尖速比(λ)旋转。

5.根据权利要求4所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，所述立式风力发电设备(1)构成为：调节所述桨距角(β)，使得在额定运行模式下，所述桨叶(7)以基本恒定的额定转速旋转。

6.根据权利要求4或5所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，在所述立式风力发电设备的第一切出风速v₃下，所述可变的叶尖速比λ在1和1.8之间，优选在1.3和1.5之间，最优选基本上为1.38。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，所述立式风力发电设备(1)构成为：在起动模式下调节所述桨距角(β)，使得所述桨叶(7)由叶尖速比λ≤1的阻力运行转为叶尖速比λ>1的快速运行。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，所述桨距角(▲)的调节基于至少一个凸轮盘(S1，S2)，所述凸轮盘针对所述转子(2)的整个旋转基本上连续地确定所述桨距角(β)。

9.根据权利要求1至8中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，分别相对于所述转子转动轴线(C₂)，与所述桨叶(7)的背风位置相比，所述桨叶(7)的迎风位置的桨距角(7)的最大量值通常更大。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，对于在额定风速(v₂)范围内的风速，在从垂直于风向的零线测得的方位角(Θ)为0°的情况下，所述桨距角(β)小于零。

11.根据权利要求1至10中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，至少对于在额定风速(v₂)范围内的风速，在从垂直于风向的零线测得的方位角(Θ)为0°至90°的情况下，存在所述桨距角(β)的局部最大值。

12.根据权利要求1至11中至少一项所述的立式风力发电设备(1)，其特征在于，设有至少一个风速传感器(104)和/或至少一个风向传感器(105)，所述风速传感器和/或风向传感器设置在所述桨叶(7)中的至少一个桨叶处并且以传递信号的方式与控制装置(107)连接，用于确定所述桨距角(β)的期望值(S)。