專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)力設(shè)備技術(shù)已在最近20年內(nèi)經(jīng)歷了令人矚目的發(fā)展。在此期間，有著高達(dá)5MW數(shù)量級的設(shè)備并且將來的發(fā)展將預(yù)期具有更大額定功率的設(shè)備。本申請并不優(yōu)選地涉及這樣的兆瓦設(shè)備而是涉及小設(shè)備，具體而言是大約50至150kW額定功率之間的小風(fēng)力設(shè)備，其可以盡量不需要機(jī)器支撐地設(shè)置于世界的幾乎任意位置處。
背景技術(shù)：
迄今為止，為了風(fēng)力設(shè)備的生產(chǎn)，通常將風(fēng)力設(shè)備的各個部件，例如塔架、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子葉片、發(fā)電機(jī)、機(jī)器外殼、變壓器、控制電子設(shè)備等單獨(dú)運(yùn)輸?shù)郊茉O(shè)位置并且在那里組裝。就此而言，塔架的架設(shè)通常需要吊車，該吊車亦是定位機(jī)器外殼和安裝轉(zhuǎn)子以及發(fā)電機(jī)所需要的。設(shè)備的各個部件借助于卡車而運(yùn)到要架設(shè)風(fēng)力設(shè)備的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是簡化風(fēng)力設(shè)備的架設(shè)。
依照本發(fā)明，所述目的是通過權(quán)利要求1的特征和具有權(quán)利要求2特征的架設(shè)風(fēng)力設(shè)備的過程來實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中提出了有利的拓展。
在依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備中，其所有部件或所有基本部件都置于一個或多個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱(例如20英尺；40英尺)內(nèi)運(yùn)輸。這種標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的優(yōu)點(diǎn)在于，有足夠多的用于所述目的的運(yùn)輸手段，例如卡車集裝箱運(yùn)輸設(shè)備，集裝箱亦可借助于它而在陸地上運(yùn)輸。另外，這種標(biāo)準(zhǔn)集裝箱已長期用于裝運(yùn)，因此即使多個集裝箱中的多個設(shè)備的整體裝運(yùn)亦可通過集裝箱船以簡單的方式來實(shí)現(xiàn)。另外，同時還有許多能將標(biāo)準(zhǔn)集裝箱當(dāng)作機(jī)身中有效負(fù)荷的飛行器。
依照本發(fā)明的設(shè)備，先前已用于容納設(shè)備各個部件的運(yùn)輸集裝箱或多個這種運(yùn)輸集裝箱現(xiàn)在亦用于架設(shè)風(fēng)力設(shè)備。這樣，例如，一個集裝箱可形成風(fēng)力設(shè)備的整個地基。為此，這種集裝箱可設(shè)置有與風(fēng)力設(shè)備的塔架基部的合適連接。
這一方面可通過在集裝箱的外部設(shè)置至少一個具有一排孔的凸緣來實(shí)現(xiàn)，可通過所述孔來擰螺釘，其然后亦容納風(fēng)力設(shè)備的對應(yīng)塔架基部或塔架基部凸緣，從而使風(fēng)力設(shè)備的塔架基部擰緊到集裝箱的連接機(jī)構(gòu)。為使集裝箱承重以使其亦體現(xiàn)足夠高的地基重量，集裝箱亦可填充有沙子、混凝土、水或其它介質(zhì)。
依照本發(fā)明將集裝箱用作地基所具有的特有優(yōu)點(diǎn)在于，與來自工廠的設(shè)備一起提供了來自工廠的足夠地基裝置，因而如果要將風(fēng)力設(shè)備建立在很偏遠(yuǎn)的地區(qū)，則可以以很簡單的方式來布置地基，為該目的，迄今為止通常采用的是填充有混凝土的鋼結(jié)構(gòu)(見Erich Hau的書，“Windkraftanlage”1996，第388、389和390頁)。
另外，在依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備的情況下，變壓器還有整個控制裝置在工廠預(yù)定位置處就可以固定安裝在集裝箱內(nèi)，因此在風(fēng)力設(shè)備架設(shè)之后，它可以很快投入運(yùn)行，而無需在發(fā)電機(jī)和控制裝置以及變壓器之間進(jìn)行很復(fù)雜的線纜連接。
如果風(fēng)力設(shè)備具有至少一個馬達(dá)驅(qū)動或手動驅(qū)動的線纜絞車，那也會是特別有利的。如果線纜被引導(dǎo)于安裝在集裝箱上的適當(dāng)輔助托架(具有偏轉(zhuǎn)輥的支承框架)之上，則至少可架設(shè)風(fēng)力設(shè)備的塔架，并且，借助于塔架或機(jī)器外殼上其它適當(dāng)?shù)木€纜引導(dǎo)裝置，設(shè)備的另外部件，如發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)子等可提升到輪轂的高度，而無需使用為此所需的建筑用吊車。
為了提高設(shè)備的穩(wěn)定性和固定性，也可以首先把要形成設(shè)備地基的集裝箱掩埋于風(fēng)力設(shè)備待架設(shè)位置處的地下，使僅有集裝箱的頂側(cè)或集裝箱的上部凸出地面。
為了進(jìn)一步提高地基的穩(wěn)定性和固定性，對于要掩埋的一個集裝箱，也可以在集裝箱的各個側(cè)壁中設(shè)置開口(或者在工廠中側(cè)壁中設(shè)置開口)，然后通過所述開口將管、桿或其他支撐組件打入集裝箱周圍的地里，然后將那些管、桿或其他支撐組件通過焊接、螺釘固定、夾緊固定或其他方式連接到集裝箱。
如果整個控制裝置或所有基本電氣部件，如控制柜、電源柜、變壓器等，已在工廠中固定設(shè)置在“地基集裝箱”或另外的集裝箱中，則在架設(shè)設(shè)備的部件之后，僅需一方面設(shè)置這些部件和發(fā)電機(jī)之間的線纜連接，另一方面設(shè)置供電網(wǎng)絡(luò)，因此可以使用非常簡單的裝置來實(shí)現(xiàn)風(fēng)力設(shè)備的整個組裝過程，而風(fēng)力設(shè)備控制裝置的整個裝配過程可以在工廠中進(jìn)行。


以下借助示于附圖中的實(shí)施例來詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中圖1示出本發(fā)明的第一可選實(shí)施例(基部模塊)，圖2示出圖1設(shè)備的集裝箱的截面圖，圖3示出本發(fā)明的另一可選實(shí)施例，圖4是在風(fēng)力設(shè)備的架設(shè)期間的本發(fā)明的原理圖，圖5是風(fēng)力設(shè)備在塔架方向上一個單獨(dú)部件的原理圖，圖6a是集裝箱方案的風(fēng)力設(shè)備的平面圖，圖6b示出圖6a的一個可選方案，圖7a示出本發(fā)明集裝箱和最底下的可樞轉(zhuǎn)塔架段的截面圖，并且圖7b示出集裝箱傾斜放置時(放大地示出)塔架(圖7a)的布置。
具體實(shí)施例方式
圖1是依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備的原理圖，其包括具有三個轉(zhuǎn)子葉片2的轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子葉片2由機(jī)器外殼3來承載并且接合到機(jī)器外殼中的發(fā)電機(jī)4。整個機(jī)器外殼受到包層(罩)5的保護(hù)，并且由塔架6來承載，該塔架又由集裝箱7來承載。集裝箱又具有通向集裝箱7內(nèi)空間(未示出)的進(jìn)口8，在所述空間內(nèi)設(shè)置了用于控制和調(diào)節(jié)所述設(shè)備的設(shè)備件以及風(fēng)力設(shè)備的變壓器，所產(chǎn)生的電能借助所述變壓器變壓到電網(wǎng)的電平，從而使電能可輸入到風(fēng)力設(shè)備所連接的電網(wǎng)中。
為使集裝箱可提供足夠的穩(wěn)定性和固定性并由此形成滿足要求的地基，在內(nèi)部不為設(shè)備的任何部件或部分所需要的情況下，地基填充有沙子或另外的加重材料(例如水)。
在圖1中，塔架的基部置于集裝箱的頂側(cè)并且用螺釘緊固在那里。為此，集裝箱具有適當(dāng)?shù)耐咕壔驅(qū)?yīng)的連接部分，其具有一排孔，這些孔與位于塔架凸緣下側(cè)的一排對應(yīng)孔相同，從而使兩個部分可用螺釘彼此固定。
塔架包括其長度使其還能容放于集裝箱的單獨(dú)的部分(部件)。如果例如使用了40英尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，則因此各個塔部分很可能具有大約12m的長度。
機(jī)器外殼的另外部件或轉(zhuǎn)子亦可在集裝箱內(nèi)單獨(dú)運(yùn)輸，就此而言當(dāng)然有可能以一種已預(yù)組裝的狀態(tài)把各個部件設(shè)置在集裝箱內(nèi)，例如一個機(jī)器托架和軸頸以及安裝于其上的帶轉(zhuǎn)子和定子的發(fā)電機(jī)一起，從而在制造地點(diǎn)，整個組裝過程可以最大限度地簡單。
圖2示出圖1的可選實(shí)施例，其中，所述替換基本上在于塔架底座不是裝配到集裝箱的頂側(cè)上，而是在集裝箱的頂側(cè)設(shè)置一個容納裝置，塔架的下部區(qū)域可經(jīng)過它然后可在集裝箱的底部上停止于在該位置處的固定器上。所述停止動作可再次通過螺釘固定或通過其他機(jī)械固定方式形成。
在集裝箱容納裝置區(qū)域中集裝箱的頂部一側(cè)安裝有一個外圍延伸的環(huán)，該環(huán)一方面用于密封塔架和集裝箱，另一方面亦提供力從塔架到集裝箱的良好傳遞。
圖3示出本發(fā)明的另一個變體，其中集裝箱不是立在地上，而是嵌入地里，并且在集裝箱底部和其周圍的集裝箱壁中設(shè)置多個開口，管、桿或其他支撐組件可通過所述開口打入到周圍的土中。這些管、桿或支撐組件又通過例如螺釘固定而連接到集裝箱壁，并且增強(qiáng)了風(fēng)力設(shè)備的穩(wěn)定性和固定性，即使是在狂風(fēng)天氣有很大的力傳遞給地基的情況下。
圖4是示出如何不用吊車地架設(shè)依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備的原理圖。為此，集裝箱上安裝線纜絞車12。該線纜絞車可具有馬達(dá)驅(qū)動，但它亦可手動操作(特別是具有好的逐步降低傳遞)。線纜絞車具有經(jīng)過安裝于支承框架上的變向滾輪14(另外的變向滾輪亦是可能的)而安裝到風(fēng)力設(shè)備塔架的線纜13。變向滾輪由支承框架來承載，所述框架遠(yuǎn)離集裝箱地延伸，從而以這種方式為塔架上的握持部提供足夠的杠桿作用。現(xiàn)在當(dāng)緩慢升起塔架時，最初處于水平位置的塔架可緩慢豎起到豎直位置，然后例如引入到管15中，該管固定地嵌入到集裝箱內(nèi)。所述管15實(shí)現(xiàn)座套的功能，所述座套伸入到集裝箱內(nèi)部因此可以隨后包圍塔架。管15允許塔架安全且牢固地向下進(jìn)入到集裝箱內(nèi)。
如果整個機(jī)器外殼不具有過大的質(zhì)量，則整個機(jī)器外殼亦可在架設(shè)塔架之前安裝到塔架本身，從而，在架設(shè)塔架之后，風(fēng)力設(shè)備的所有機(jī)械部件都已就位。
然而，如果必須將機(jī)器外殼上或所述罩的各個部分運(yùn)送到塔架的頂部，有利地，在機(jī)器外殼上安裝變向裝置，然后可借助于該變向裝置將各個部件提升到塔架的頂部并且裝配到塔架的頂部。
圖5在原理上示出這樣的結(jié)構(gòu)，其中兩個線纜滾輪由安裝在機(jī)器外殼上的適當(dāng)支承裝置來承載。另外，如果支承裝置亦可在箭頭(圖5)所示的方向上移位，則可以在最大變化的各個平面中提升最大變化的各種部件，例如軸頸、發(fā)電機(jī)以及轉(zhuǎn)子或各個轉(zhuǎn)子葉片。
如果需要多個集裝箱來運(yùn)輸整個風(fēng)力設(shè)備，此多個集裝箱亦可連接在一起以形成一個總的地基，例如限定一個T形結(jié)構(gòu)或交叉結(jié)構(gòu)，如圖6b中所示。然后如果這些集裝箱填充以沙子、混凝土或水，則該地基質(zhì)量足以提供滿足整個風(fēng)力設(shè)備需要的地基。
為增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，當(dāng)然也可以在集裝箱內(nèi)，例如從彼此相對的集裝箱壁或在相鄰的集裝箱壁之間，設(shè)置加固組件或支撐組件，以可靠避免由于施加給地基的力而導(dǎo)致的集裝箱的變形。
在圖6中所示的變化中，地基集裝箱嵌入地里，而用于控制和調(diào)節(jié)風(fēng)力設(shè)備的部件的通路為臺階，臺階經(jīng)由集裝箱的頂側(cè)進(jìn)入集裝箱中，并下降到集裝箱內(nèi)的空間中。
應(yīng)該理解，亦可以以相互疊加的關(guān)系布置兩個集裝箱，其中上部的一個形成一個空間，諸如開關(guān)柜、電源模塊或變壓器等部件放置于其中，從而使集裝箱然后形成純粹的“地基集裝箱”。
如果有足夠的內(nèi)部集裝箱空間，該內(nèi)部空間亦可為相對簡單的住所提供空間。
為遠(yuǎn)距離監(jiān)視風(fēng)力設(shè)備，已有可能在工廠內(nèi)將適當(dāng)?shù)碾娦旁O(shè)備(例如衛(wèi)星電話)裝配到風(fēng)力設(shè)備上，從而使在架設(shè)風(fēng)力設(shè)備時不再需要安裝這種設(shè)備。
依照本發(fā)明的所述風(fēng)力設(shè)備的區(qū)別優(yōu)勢在于，它亦可在最偏遠(yuǎn)的位置建立和組裝而無需專門的昂貴吊車設(shè)備，并且如果基本部件已處于完成預(yù)組裝的狀態(tài)下且僅須在現(xiàn)場放在一起，或者僅須在現(xiàn)場將各個插頭插在一起，則在組裝過程中甚至不需要專門培訓(xùn)的專家人員。
以大約30至50m之間的塔架高度，依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備當(dāng)然可提供100至300kW或以上的功率。塔架可以是如先前已在風(fēng)力設(shè)備中使用的常規(guī)鋼管結(jié)構(gòu)的形式。
然而，依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備的特有優(yōu)點(diǎn)亦在于不再必須為建立風(fēng)力設(shè)備而專門建筑地基，相反地，這樣的地基可以由運(yùn)輸集裝箱本身提供，設(shè)備的各個部件在其內(nèi)運(yùn)輸。然后如果地基集裝箱或多個地基集裝箱被加重，當(dāng)然也可能進(jìn)行這樣的設(shè)計，在工廠內(nèi)經(jīng)過計算并確保遠(yuǎn)離任何居住區(qū)的操作，并且不需要擔(dān)心風(fēng)力設(shè)備的倒下。
架設(shè)風(fēng)力設(shè)備時所需要的所有工具亦被載運(yùn)于用來運(yùn)輸風(fēng)力設(shè)備各個部件的集裝箱內(nèi)，因此可沒有任何問題地實(shí)現(xiàn)風(fēng)力設(shè)備的架設(shè)，即使是在沒有這些專門工具的國家。適當(dāng)?shù)母鼡Q材料(例如潤滑脂、線纜、緊固裝置、更換模塊等)亦可以以相同的方式來運(yùn)輸，并且設(shè)置在集裝箱的一個適當(dāng)?shù)母鼡Q部件腔中。
因此，為架設(shè)依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備，僅需要運(yùn)輸各個集裝箱。由于將在世界范圍內(nèi)在所有國家都可以找到足夠的運(yùn)輸能力，并且特別是亦可獲得可運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的這種運(yùn)輸裝置，因而把風(fēng)力設(shè)備運(yùn)輸?shù)狡浼茉O(shè)地點(diǎn)可以始終得到保證。
所述的解決方案可增添多個裝置和元件，此解決方案涉及用集裝箱運(yùn)輸風(fēng)力設(shè)備的所有部件，其中，這樣的裝置和元件已在工廠中固定放置在集裝箱內(nèi)-如果有必要-并且那些裝置和元件的所有連接亦可在工廠完成一如果它們在操作中需要能量，從而使以下提出的裝置和元件的運(yùn)行因此成為可能。
舉例來說，應(yīng)特別提及作為上述基本模塊適當(dāng)補(bǔ)充的以下附加物水泵、含鹽水處理設(shè)備、海水脫鹽設(shè)備、用于產(chǎn)生熱水或用于產(chǎn)生附加功率的太陽能裝置、用于存儲給定量的水或其他液體的水箱、電信設(shè)備、在風(fēng)力設(shè)備不運(yùn)行時提供電源的蓄能器、柴油/植物油發(fā)電機(jī)、熱交換器、用于從空氣中獲得水分的空氣脫水單元、馬達(dá)或引擎、水消毒站，以及用于產(chǎn)生氫的電解設(shè)備。最后，在集裝箱中仍剩余的自由空間布置居住單元也可能是適當(dāng)?shù)?，該居住單元包括就住所設(shè)備而言的最低標(biāo)準(zhǔn)，使在那里的停留和自給自足成為可能。另外，集裝箱可以在運(yùn)輸時就已經(jīng)包括了幾根100m的電力線纜以及其他材料，電力線纜具有適當(dāng)?shù)木€纜和插頭連接，以允許建立至少一個局部網(wǎng)。在需要泵動力的情況下，在集裝箱內(nèi)也運(yùn)輸若干米的軟管也是有利的，例如100m或以上的軟管，從而可以隔一定的距離抽水。
對于所有以上提及的所有設(shè)備和元件，亦可假定即使不能在生產(chǎn)位置處獲得適當(dāng)?shù)闹С旨夹g(shù)，也可以啟動總體結(jié)構(gòu)和總體運(yùn)行。這就具體意味著應(yīng)當(dāng)盡可能地提供用于構(gòu)建和啟動風(fēng)力設(shè)備的所有設(shè)備以及上述的元件。這具體而言亦包括工具以及操作說明書，從而可以設(shè)置運(yùn)行建立依照本發(fā)明的模塊式系統(tǒng)，而該系統(tǒng)可通過多個上述設(shè)備和元件擴(kuò)展。
在使用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱并且其常規(guī)的穩(wěn)定性和堅固性不足以使它們履行作為風(fēng)力設(shè)備地基的功能時，那些集裝箱在工廠中就應(yīng)當(dāng)在其內(nèi)部設(shè)置加固裝置，例如加固框架或加固板或加固結(jié)構(gòu)以確保所需的足夠穩(wěn)定性。
將調(diào)水平裝置設(shè)置在集裝箱內(nèi)以確保風(fēng)力設(shè)備的塔架完全豎直地建立也是合適的。如果風(fēng)力設(shè)備建立于其上的地形不平，若用于容納塔架的設(shè)備可調(diào)到豎直位置，則亦有可能將集裝箱建立在不平的位置處。這可通過例如在集裝箱中容納可調(diào)整到其豎直取向的固定塔架段來保證，在此情況下在所述塔架段豎直取向后，風(fēng)力設(shè)備的塔架被放置在其上。設(shè)置在集裝箱內(nèi)的該最低塔架段可以以廣泛變化的各種方式固定在其豎直取向上，例如通過將最低塔架段固結(jié)在集裝箱內(nèi)的位置中或者以某種其他方式固定于支撐組件來實(shí)現(xiàn)。
如果要將多個集裝箱結(jié)合在一起以確保用于風(fēng)力設(shè)備的最佳可能地基結(jié)構(gòu)，則集裝箱之間應(yīng)該可進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接，并且為此用于連接集裝箱的適當(dāng)裝置-在無論什么位置-應(yīng)當(dāng)在工廠中已經(jīng)設(shè)置好，或者用于將集裝箱連接在一起的連接元件應(yīng)該具有其他的部件以使得容易的組裝成為可能。
如果要將依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備設(shè)立在巖石基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)刈龇ㄊ前褜⒓b箱支承于基礎(chǔ)中的那些材料與風(fēng)力設(shè)備一起運(yùn)輸。
在一些情況下架設(shè)風(fēng)力設(shè)備所必要的支承框架亦可具有這樣的配置在一些情況下它可在現(xiàn)場以模塊化的方式組裝(桿結(jié)構(gòu))，并且應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置可確保風(fēng)力設(shè)備牢固架設(shè)的滿足需要的加固組件。在架設(shè)完風(fēng)力設(shè)備之后，所述支承框架亦可用于容納從風(fēng)力設(shè)備延伸的電力線纜，從而使支承框架同時也形成第一動力桿，風(fēng)力設(shè)備所產(chǎn)生的能量可由它而送到電網(wǎng)中。
如果有必要，也可以在集裝箱的頂側(cè)固定太陽能裝置，如果使用了光電元件，則它應(yīng)當(dāng)能耦合到風(fēng)力設(shè)備的調(diào)節(jié)和電路電子設(shè)備，以使光電裝置的電流可饋送到電網(wǎng)中或蓄能器中或另外的設(shè)備項(xiàng)中。
如果有必要，集裝箱之一亦可容納運(yùn)行電力網(wǎng)所需的電網(wǎng)變壓站。
為了使風(fēng)力設(shè)備可靠地運(yùn)行，它應(yīng)當(dāng)始終不在其機(jī)械和電氣負(fù)載的極限范圍內(nèi)運(yùn)行。因此，優(yōu)選地推薦在機(jī)械極限或電氣極限的20％至30％或者更低的范圍內(nèi)運(yùn)行?？梢越邮苡纱藥淼娘L(fēng)力設(shè)備效率上的損失，以保證風(fēng)力設(shè)備的長期的且?guī)缀醪恍杈S修的運(yùn)行。以上所述的想法是基于這樣一個構(gòu)思在相對小設(shè)備的情況下，在某些情況下由于各種各樣的原因，維修措施是很不值得的或者常常是不可能的。因此整個風(fēng)力設(shè)備的可靠運(yùn)行優(yōu)先于能量生成的最大化。
由于以上提及的原因，應(yīng)當(dāng)盡可能地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離維護(hù)。
最后，對于依照本發(fā)明的風(fēng)力設(shè)備，將架設(shè)和啟動風(fēng)力設(shè)備所需的例如螺釘、插件等的很小部件的偏差減至最小也是有利的。另外，很小的部件應(yīng)盡可能是標(biāo)準(zhǔn)零件，因此可以在任何時間提供對很小部件的更換。
最后，風(fēng)力設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是這樣的，對整個設(shè)備的無損壞拆除和在集裝箱內(nèi)的進(jìn)一步運(yùn)輸以及對整個設(shè)備的再利用亦是可能的。
如果在風(fēng)力設(shè)備的塔架中使用多層鋼管，則有利地，至少兩個鋼管層中的一個可嵌入到另一個中，從而以這種方式將這些層以盡可能節(jié)省空間的方式設(shè)置在集裝箱內(nèi)。由于風(fēng)力設(shè)備的塔架通常在上端具有比最下端明顯小的直徑，因此在設(shè)計塔時應(yīng)適當(dāng)?shù)刈⒁庖源_保塔架的最上層的外部直徑小于最下層的內(nèi)部直徑。
如果有可能，轉(zhuǎn)子葉片應(yīng)當(dāng)亦包含外部尺寸，以使在運(yùn)輸過程中至少一個轉(zhuǎn)子葉片可容納于在塔架部分中。
具有相對大的重量的風(fēng)力設(shè)備單元，如例如變壓器、蓄能器或者上述搭配設(shè)備和元件之一應(yīng)當(dāng)已在工廠中就固定地錨定于集裝箱內(nèi)，從而使在架設(shè)完風(fēng)力設(shè)備之后，那些部件在投入運(yùn)行時不再必須移動。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)還在于可以在工廠中就完全實(shí)現(xiàn)那些單元之間的所有的布線和連接。然后，只需進(jìn)行風(fēng)力設(shè)備那些單元的外部連接，一方面連接到其發(fā)電機(jī)或者另一方面連接到電網(wǎng)或其它待驅(qū)動(見以上)的設(shè)備和元件。
對于連接，應(yīng)基本求助于插頭，這些插頭也是預(yù)先制造好的且具有這樣的配置，即哪怕由非專家操作時亦不可能發(fā)生誤接。如果插頭具有非單一尺度使得插頭僅可與單個對應(yīng)的配對接觸組件配合在一起，則可以確保防止發(fā)生誤接。最后，必須手動移動的所有部分應(yīng)設(shè)置有適當(dāng)?shù)奈粘贮c(diǎn)，從而可以通過最少的人數(shù)，例如15至20人之間，進(jìn)行整個構(gòu)建工作。
依照本發(fā)明的上述解決方案特別適合于用在研究站和偏遠(yuǎn)地區(qū)并且亦適合于局部網(wǎng)的構(gòu)建。
風(fēng)力設(shè)備的額定功率應(yīng)當(dāng)在50kW和500kW之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選地大致在100和200kW之間。由于轉(zhuǎn)子葉片亦要在集裝箱內(nèi)運(yùn)輸，在轉(zhuǎn)子葉片為一單件的情況下，其長度被限制在集裝箱的內(nèi)部，就此而言，當(dāng)然可以在輪轂和風(fēng)力設(shè)備和轉(zhuǎn)子葉片根部之間提供葉片適配器，葉片適配器具有一個葉片的長度，其會增加風(fēng)力設(shè)備的總直徑。為調(diào)節(jié)風(fēng)力設(shè)備，有可能使用所有公知的技術(shù)，如定槳距調(diào)節(jié)或變槳距調(diào)節(jié)，作為固定風(fēng)力設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的方式。應(yīng)在風(fēng)力設(shè)備中盡可能地避免使用傳動裝置，風(fēng)力設(shè)備中的傳動裝置正是到目前為止風(fēng)力設(shè)備中最頻繁的故障原因。
圖7b示出本發(fā)明的另一個可選實(shí)施例。在此情況下，不僅塔架由集裝箱容納，而且塔架以特定的角度可樞轉(zhuǎn)地安裝并容納于集裝箱內(nèi)的腔中。如果現(xiàn)在架設(shè)了風(fēng)力設(shè)備并且不可能完全平坦地建立集裝箱，則架設(shè)具有完全豎直取向塔架的風(fēng)力設(shè)備仍然是可能的，如圖7b中所示。風(fēng)力設(shè)備的塔架在下部區(qū)域中具有可用來精確實(shí)現(xiàn)其豎直取向的元件(例如水平儀)，在集裝箱放置之后，下部塔架段豎直取向時，對應(yīng)的集裝箱腔可填充沙子或混凝土或另外的填充材料，從而保證塔架的滿足需要的地基結(jié)構(gòu)，并且可在最下的塔架段上構(gòu)建整個風(fēng)力設(shè)備。
不言而喻，當(dāng)最下塔架段為可樞轉(zhuǎn)地安裝時，也可以提供適當(dāng)?shù)闹箵跹b置，使得最下塔架部分豎直取向后，可保持所取向的位置。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力設(shè)備，包括多個設(shè)備部件如轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)、機(jī)器外殼和塔架，其中所述設(shè)備部件在運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力設(shè)備的構(gòu)建地點(diǎn)的過程中放置在集裝箱中，并且在風(fēng)力設(shè)備的構(gòu)建位置組裝形成風(fēng)力設(shè)備，其中所述集裝箱容納風(fēng)力設(shè)備的塔架并形成風(fēng)力設(shè)備的地基。
2.一種用于建造風(fēng)力設(shè)備的方法，所述風(fēng)力設(shè)備包括多個設(shè)備部件如轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)、機(jī)器外殼和塔架，其中各個設(shè)備部件借助于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的一個或多個集裝箱運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力設(shè)備的構(gòu)建地點(diǎn)，并且所述的集裝箱或多個集裝箱容納風(fēng)力設(shè)備的塔架并形成風(fēng)力設(shè)備的地基。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在構(gòu)建風(fēng)力設(shè)備之前，地基集裝箱或多個地基集裝箱埋入到地下的洞中。
4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于風(fēng)力設(shè)備的塔架借助于一個線纜絞車來架設(shè)，所述線纜絞車具有馬達(dá)或手動驅(qū)動。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述集裝箱具有用于容納風(fēng)力設(shè)備的變壓器的空間，并且在該集裝箱內(nèi)還具有帶開關(guān)裝置的操作間。
全文摘要
風(fēng)力發(fā)電工程學(xué)已在最近20年內(nèi)經(jīng)歷了令人矚目的發(fā)展?，F(xiàn)在具有高達(dá)5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并且技術(shù)發(fā)展預(yù)期了更大功率的裝置。本申請并不涉及非常大功率的電站，而是涉及小風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體而言是具有大約50至150kW額定功率的小風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其可通過很少數(shù)量的機(jī)器來。本發(fā)明的目的是簡化風(fēng)力發(fā)電機(jī)的架設(shè)。為此，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)例如轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)、機(jī)器外殼和塔架的構(gòu)件在運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力設(shè)備的構(gòu)建地點(diǎn)的過程中放置在集裝箱中，并且在構(gòu)建位置組裝形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)。其中所述集裝箱是這樣的，其容納風(fēng)力發(fā)電機(jī)并形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的地基。
文檔編號F03D1/00GK1685147SQ03822802
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者艾勞埃斯·烏本 申請人:艾勞埃斯·烏本