Несущий каркас для размещения внутри башни, башня, ветроэнергетическая установка, а также способ сооружения и/или эксплуатации несущего каркаса и способ сооружения башни - RU2719826C1
Код документа: RU2719826C1
Чертежи
Описание
Данное изобретение касается несущего каркаса для размещения внутри башни, в частности, внутри башни ветроэнергетической установки, каркасного модуля для такого несущего каркаса, а также башни с таким несущим каркасом и ветроэнергетической установки с башней, имеющей такой несущий каркас.
Далее, данное изобретение касается способа сооружения и/или эксплуатации несущего каркаса и способа сооружения башни.
Башни, как, например, телевизионные башни или башни ветроэнергетических установок внутри зачастую снабжены различным внутренним оборудованием башни. Такое внутреннее оборудование башни может включать в себя, например, кабельные системы, такие как силовой кабель, питающий кабель или контрольный кабель, подъемные устройства, рабочие платформы, провода или осветительные устройства. Различные технические решения для размещения внутреннего оборудования башни были предложены, например, в заявке DE 10 2012 109 860 A1. Недостатком существующих решений среди прочего является, например, то, что во время сооружения башни внутреннее оборудование башни еще не может использоваться и/или его размещение препятствует этому сооружению и/или эксплуатации башни (например, эксплуатации ветроэнергетической установки), и/или ограничено определенными типами башен.
Поэтому задача данного изобретения заключается в том, чтобы предложить решение, которое уменьшает или устраняет один или несколько из названных недостатков. В частности, одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить решение, которое обеспечивает состояние функциональной готовности внутреннего оборудования башни во время сооружения и/или эксплуатации башни.
Немецкое патентное ведомство при проведении поиска по приоритетной заявке выявило следующий уровень техники: DE 10 2008 055 607 A1, DE 10 2012 109 860 A1, FR 2 468 541 A1, FR 1 417 198 A, WO 92/18 412 A1, WO 2008/000 565 A2, WO 2009/000 060 A1.
Эта задача согласно изобретению решается посредством несущего каркаса для размещения внутри башни, в частности, внутри башни ветроэнергетической установки, содержащего несколько располагаемых друг над другом и соединяемых друг с другом каркасных модулей, причем в рабочем состоянии несущего каркаса первый каркасный модуль выполнен как нижний модуль, который расположен стоящим (вертикально) на основании, в частности, на основании башни или на опорной площадке башни, и причем следующий каркасный модуль выполнен как основной модуль, который расположен на нижнем модуле.
Изобретение основывается среди прочего на понимании того, что существующие решения предусматривают размещение внутреннего оборудования башни на стенке башни, и/или оно может использоваться лишь после полного сооружения башни, как, например, подвешенный к верхнему концу башни несущий каркас. В частности, внутреннее оборудование башни, такое как подъемник, обычно может использоваться лишь тогда, когда башня сооружена уже полностью, или сооружена по меньшей мере большая ее часть. Изобретение основано, далее, на понимании того, что предпочтительно, если несущий каркас и размещенное в нем внутреннее оборудование башни уже во время сооружения этой башни готово к эксплуатации и, в частности, может использоваться для дальнейшего сооружения башни.
Для этого предлагаемое изобретением решение предусматривает несущий каркас, который пригоден для размещения внутри внутреннего пространства башни, и имеет несколько размещенных друг над другом и соединенных друг с другом каркасных модулей. Первый, предпочтительно нижний, каркасный модуль выполнен при этом как базовый модуль, который расположен стоящим (вертикально) на основании. Этот базовый модуль может быть расположен, например, на фундаменте башни, на основании, образующем опорную площадку внутри башни, или также на платформе, которая создает базу для остальной конструкции этой башни, как, например, размещенный в основании башни электрический модуль (E-Modul).
Следующий каркасный модуль согласно изобретению выполнен как основной модуль и расположен на нижнем модуле, в частности, тоже вертикально. Другие каркасные модули, в частности, каркасные модули, выполненные как основные модули, могут располагаться друг над другом на первом основном модуле, который расположен на нижнем модуле.
Преимуществом предлагаемого изобретением решения является то, что такое вертикальноe размещение нескольких располагаемых друг над другом каркасных модулей на основании в рабочем состоянии несущего каркаса дает возможность уже при минимальной высоте башни (по существу, начиная с готовности основания) обеспечивать функционально пригодный и готовый к эксплуатации несущий каркас, который может эксплуатироваться независимо от степени готовности, в частности, независимо от высоты башни. Под эксплуатацией несущего каркаса здесь, в частности, понимается его применение или использование для снабжения башни и/или ее частей, и/или для монтажа этой башни, как, например, внутреннего оборудования башни любого вида.
Несущий каркас предпочтительно является, по существу, самонесущим в том смысле, что этот несущий каркас может передавать собственный вес конструкции и полезную нагрузку, по существу, через свою собственную структуру на основание. В частности, предлагаемое изобретением решение предпочтительно не требует никакого подвесного крепления этого несущего каркаса. В том случае, если крепления несущего каркаса должны быть предусмотрены (также) в горизонтальном направлении, то они предпочтительно способствуют лишь боковой стабилизация несущего каркаса, в частности, при большой высоте несущего каркаса, однако, они предпочтительно не служат первичному переносу нагрузки от собственного веса конструкции и полезных нагрузок этого несущего каркаса.
В частности, в отличие от распространенной прокладки, например, кабелей в области предусмотренной, например, на внутренней стенке башни лестницы, наличие несущего каркаса дает то преимущество, что можно частично отказаться от защиты элементов, доступных для осмотра и обслуживания, и встраиваемых устройств на внутренней стенке башни за счет питающих элементов, таких как кабели, поскольку они могут быть проведены вверх на несущем каркасе. Также и разделение, например, силовых кабелей и инженерных коммуникаций легко возможно посредством этого несущего каркаса. Далее, несущий каркас может улучшить доступ к различным элементам во внутреннем пространстве башни.
Этот несущий каркас, в частности, обладает также преимуществом единого выполнения для множества типов установок. Независимо, например, от высоты и/или сужения, и/или материала башни (например, стальная или бетонная башня) можно использовать одинаковый несущий каркас в том случае, если имеется минимальная необходимая для несущего каркаса площадь, например, в виде минимального диаметра. Этот несущий каркас, в частности, дает возможность добавлять дополнительные сегменты башни и, тем самым, возводить башню, в частности, путем установки новых сегментов башни на верхний конец монтируемой башни. Это может сделать излишним или по меньшей мере сократить использование размещаемых на стенках башни или на кране платформ и/или подъемников с платформами. Также и новые внешние способы создания напряжений в бетонных башнях с помощью проходящих во внутреннем пространстве башни проволочных прядей для предварительного натяжения предпочтительно использовать с указанным несущим каркасом, поскольку благодаря группированию внутреннего оборудования башни и питающих элементов на несущем каркасе остается больше места для размещения этих проволочных прядей для предварительного натяжения, и/или могут быть снижены затраты на их размещение и/или прокладку. Далее, остается место и для другого, устанавливаемого не на несущем каркасе внутреннего оборудования башни и питающих элементов.
В одной предпочтительной модификации предусмотрено, что этот несущий каркас выполнен и расположен так, чтобы эксплуатироваться во время сооружения башни. Состояние готовности к эксплуатации предлагаемого изобретением несущего каркаса обладает, среди прочего, тем преимуществом, что уже в состоянии монтажа башни возможно снабжение через внутреннее пространство башни, а именно с помощью этого несущего каркаса, и благодаря этому можно по меньшей мере частично отказаться от дополнительной доставки средств снабжения, например, с помощью внешнего крана.
В другом предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что этот несущий каркас выполнен и расположен, в частности, так, чтобы путем добавления следующих основных модулей эксплуатироваться на различных высотах, в частности, с учетом соответствующего состояния сооружаемой башни.
Преимущество такого варианта выполнения, которое можно обозначить как «совместное возведение», среди прочего заключается в том, что этот несущий каркас на соответствующей высоте башни может согласовываться по своему конкретному монтажному состоянию, за счет чего, в частности, и соответствующий верхний конец башни предпочтительно может по меньшей мере частично обслуживаться посредством этого несущего каркаса.
Один предпочтительный вариант выполнения предусматривает, далее, что один или несколько каркасных модулей, предпочтительно все каркасные модули имеют решетчатую структуру фахверкового типа. Выполнение каркасных модулей в фахверковой структуре среди прочего обладает преимуществом особенно легкой и прочной конструкции.
Предпочтительно каркасные модули, в частности, базовый модуль и/или основные модули, имеют основную форму, по существу, в виде прямоугольного параллелепипеда, куба или цилиндра. Далее, предпочтительно каркасные модули, в частности, базовый модуль и/или основные модули, имеют продольную протяженность и/или продольную ось, в рабочем состоянии ориентированную, по существу, вертикально.
Далее, предпочтительно, если нижний модуль и/или один или несколько основных модулей имеют открытую боковую стенку. В качестве боковой стенки нижнего модуля и/или основных модулей предпочтительно рассматриваются боковая стенка, соответственно, боковые стенки, которые проходят, по существу, параллельно продольной протяженности и/или продольной оси. Перпендикулярно им проходят как правило основание и, соответственно, крышка каркасных модулей. Эти боковые стенки каркасных модулей образуются предпочтительно, по существу, решетчатой структурой фахверкового типа.
Дно и/или крышки каркасных модулей выполнены предпочтительно открытыми, чтобы создать внутреннее пространство несущего каркаса, по существу, проходное в, по существу, вертикальном направлении.
Одна, по меньшей мере, частично, открытая боковая стенка, напротив, означает один вариант выполнения, при котором вся боковая стенка или по меньшей мере часть ее не имеет решетчатой структуры, но или вся эта боковая стенка выполнена полностью открытой, или же в этой боковой стенке предусмотрено отверстие, которое не является частью решетчатой структуры фахверкового типа, но представляет собой отверстие без решетчатой структуры фахверкового типа, т.е. отверстие, которое прерывает эту решетчатую структуру фахверкового типа.
В другом предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что один или несколько основных модулей выполнены таким образом, что все боковые стенки замкнуты. Под замкнутой боковой стенкой понимается, в частности, боковая стенка, которая на всех боковых стенках имеет, по существу, сплошную решетчатую структуру фахверкового типа.
Под, по существу, основной формой в виде прямоугольного параллелепипеда каркасных модулей имеется ввиду открытый вариант выполнения каркасного модуля таким образом, что максимум три боковые стенки выполнены замкнутыми, тогда как замкнутое выполнение основного модуля означает, что все четыре боковые стенки выполнены замкнутыми. Предпочтительно каркасный модуль имеет несколько открытых и несколько замкнутых основных модулей, причем, далее, предпочтительно открытые основные модули отделены друг от друга одним или несколькими замкнутыми основными модулями. Нижний модуль может быть выполнен предпочтительно открытым или замкнутым.
Открытые каркасные модули имеют то преимущество, что дают возможность простого доступа во внутреннее пространство несущего каркаса. Размер каркасного модуля предпочтительно соответствует высоте одного сегмента башни или кольцевого участка башни или кратен ей. Однако, также несколько установленных друг над другом каркасных модулей вместе могут соответствовать высоте одного сегмента башни или кольцевого участка башни.
В частности, при небольшой высоте каркасных модулей может также быть предпочтительным, чтобы два или более выполненных открытыми каркасных модуля располагались друг над другом для того, чтобы в целом обеспечивалось более глубокое отверстие в области одной боковой стенки (например, две открытые боковые стенки друг над другом).
Еще один предпочтительный вариант выполнения предусматривает, что этот несущий каркас имеет лестницу. Эта лестница предпочтительно расположена и выполнена для подъема персонала. Предпочтительно эта лестница расположена и выполнена таким образом, что персонал по внешней стороне несущего каркаса по этой лестнице может подниматься или, соответственно, спускаться. В частности, преимущество здесь обеспечивается, если - как еще будет рассмотрено подробнее - внутри несущего каркаса расположен подъемник.
Наличие лестницы на несущем каркасе среди прочего дает то преимущество, что - например, в отличие от монтажа лестницы на стенке башни - позволяет избежать коллизий с проволочными прядями для предварительного натяжения и другим встроенным оборудованием на стенке башни. Далее, в случае сужающейся вверх башни за счет размещения лестницы на несущем каркасе, а не на внутренней стенке башни позволяет избежать недопустимого по новым нормам отрицательного угла подъема лестницы. В целом за счет расположения лестницы на несущем каркасе могут быть сэкономлены время и расходы.
Далее, особенно предпочтителен один вариант выполнения, при котором одна боковая стенка несущего каркаса снабжена решетчатой структурой фахверкового типа, которая имеет форму лестницы. Это может быть реализовано, например, за счет того, что эта решетчатая структура фахверкового типа на боковой стенке, которая должна образовать указанную лестницу, имеет множество горизонтальных перекладин, причем эти перекладины предпочтительно расположены по вертикали на расстоянии друг от друга, которое подходит и/или допустимо для лестницы для персонала.
Предпочтительно, далее, чтобы этот несущий каркас имел приспособление для подъема на высоту. Это приспособление для подъема на высоту может быть выполнено, например, в форме рельса, в котором может зажиматься ременный элемент, который несет поднимающееся лицо. Предпочтительно это приспособление для подъема на высоту предназначено для того, чтобы облегчить поднятие вверх поднимающемуся лицу за счет приложения тягового усилия, направленного по меньшей мере частично, вверх. Для этого указанное приспособление для подъема на высоту предпочтительно может иметь привод и/или различные кабельные системы, например, питающий кабель, и/или предохранительные канаты. Преимуществом такого выполнения приспособления для подъема на высоту на несущем каркасе является то, что, например, привод и/или кабельные системы приспособления для подъема на высоту могут просто размещаться на несущем каркасе и транспортироваться вместе с ним.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения такое приспособление для подъема на высоту расположено на боковой стенке несущего каркаса, которая имеет решетчатую структуру фахверкового типа в форме лестницы. Особенно предпочтительно, далее, что это приспособление для подъема на высоту на боковой стенке предусмотрено на лестнице, в частности, посередине лестницы. Такое расположение приспособления для подъема на высоту может быть предусмотрено таким образом, что перекладины лестницы делятся посередине указанным приспособлением для подъема на высоту. Расположение приспособления для подъема на высоту на боковой стенке, выполненной как лестница, имеет то преимущество, что на лестнице можно отказаться от дополнительных кабельных систем для указанного приспособления для подъема на высоту, поскольку они могут быть помещены, например, на остальные боковые стенки несущего каркаса.
В другом предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что этот несущий каркас имеет подъемный модуль. Наличие подъемного модуля, в частности, внутри несущего каркаса имеет большое преимущество, так как этот несущий каркас может использоваться для вертикальной транспортировки персонала и/или грузов, например, технических средств, инструменты и т.п., в частности, также и во время сооружения башни, так как этот несущий каркас уже пригоден к эксплуатации даже в процессе монтажа башни.
Предпочтительно подъемный модуль расположен во внутреннем пространстве несущего каркаса, в частности, во внутреннем пространстве каркасных модулей. Таким образом может быть реализовано особенно компактное расположение.
Далее, предпочтительно, чтобы подъемный модуль был расположен и выполнен таким образом, что персонал и/или грузы могут транспортироваться этим подъемным модулем внутри каркасных модулей. Направление транспортировки подъемного модуля проходит предпочтительно, по существу, вертикально. Далее, предпочтительно, чтобы подъемный модуль был расположен и выполнен с возможностью транспортировки персонала и/или грузов на различную высоту.
В другом предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что этот несущий каркас, в частности, каркасный модуль имеет поднимающее устройство, которое находится в зацеплении с поднимающим элементом подъемного модуля. Особенно предпочтительно, если подъемный модуль обходится без размещаемого вертикально над этим подъемным модулем подвесного устройства указанного подъемного модуля. Предпочтительно этот несущий каркас имеет привод, который приводит в действие поднимающее устройство и/или поднимающий элемент. Этот привод может быть расположен предпочтительно на подъемном модуле или в нем, или, например, на базовом модуле или в нем. Преимущество такого расположения состоит в том, что привод подъемного модуля является независимым от высоты (совместно растущего) несущего каркаса, и подъемный модуль, тем самым, готов к эксплуатации на различных высотах этого (совместно растущего) несущего каркаса, соответственно, на различных высотах башни.
Подъемный модуль, далее, обладает тем преимуществом, что обычно необходимые для подъемников для башен подвесные устройства для таких подъемников на верхнем конце башни, например, в форме балок лифтов или подъемников, здесь не требуются.
Привод поднимающего устройства и/или поднимающего элемента приводит подъемный модуль предпочтительно, по существу, в вертикальное движение, чтобы перемещать персонал и/или грузы.
Поднимающее устройство предпочтительно содержит зубчатую рейку. Поднимающий элемент предпочтительно выполнен как зубчатое колесо. Этот вариант выполнения имеет то преимущество, что он особенно надежен и прочен, и, кроме того, его просто удлинять в высоту. Зубчатая рейка расположена предпочтительно, по существу, вертикально и, далее, предпочтительно расположена на боковой стенке несущего каркаса. Зубчатое колесо предпочтительно находится в зацеплении с этой зубчатой рейкой. Привод, размещенный предпочтительно на подъемном модуле, например, приводит зубчатое колесо во вращательное движение, и посредством зацепления с зубчатой рейкой тем самым приводит подъемный модуль, по существу, в вертикальное движение.
Продольная протяженность подъемного модуля предпочтительно меньше или равна продольной протяженности каркасного модуля. Предпочтительно подъемный модуль имеет входное отверстие, продольная протяженность которого и/или поперечная протяженность которого меньше или равна продольной протяженности и/или поперечной протяженности открытой боковой стенки каркасного модуля. Преимуществом этого варианта выполнения является то, что указанная открытая боковая стенка каркасного модуля может использоваться для входа в подъемный модуль и, соответственно, выхода из него.
Еще один предпочтительный вариант выполнения предусматривает, что этот несущий каркас, в частности, один или несколько основных модулей и/или указанный базовый модуль имеют один или несколько первых крепежных элементов для крепления несущего каркаса на башне, в частности, на внутренней стенке башни.
В частности, крепление несущего каркаса (по меньшей мере также) в горизонтальном направлении может быть предпочтительным, в частности, по мере увеличения высоты несущего каркаса.
Далее, предпочтителен один вариант выполнения, при котором этот несущий каркас, в частности, один или несколько каркасных модулей имеют один или несколько вторых крепежных элементов для крепления питающих элементов, например, кабельных систем на несущем каркасе, предпочтительно на боковой стенке. Эти вторые крепежные элементы могут быть обращены к внутреннему пространству несущего каркаса или быть расположены на внешней стороне этого несущего каркаса. Вторые крепежные элементы, в частности, выполнены для того, чтобы закреплять кабель, например, одножильный или многожильный кабель, кабелепроводы, кабельные шины и т.п. на несущем каркасе, в частности, при, по существу, вертикальном прохождении питающих элементов.
Другой предпочтительный вариант выполнения предусматривает, что этот несущий каркас имеет платформу, которая предпочтительно установлена на несущем каркасе с возможностью перемещения, в частности, по существу, в вертикальном направлении. Эта платформа проходит предпочтительно, по существу, в горизонтальном направлении и предпочтительно, по существу, обращена от внутреннего пространства несущего каркаса, т.е. по внешним сторонам боковых стенок. Далее, предпочтительно на несущем каркасе предусмотрена, по существу, вертикальная направляющая платформы, чтобы эта платформа могла изменяться по своей высоте. Далее, предпочтительно, по существу, горизонтальная протяженность платформы является изменяемой, чтобы эту платформу, в частности, при изменяемой высоте можно было подгонять под различные диаметры башни.
Согласно другому аспекту изобретения указанная вначале задача решается за счет каркасного модуля для описанного здесь несущего каркаса, причем этот каркасный модуль характеризуется тем, что каркасный модуль представляет собой нижний модуль, который выполнен с возможностью размещения в рабочем состоянии несущего каркаса стоящим на основании, в частности, на основании башни или на опорной площадке башни, или представляет собой основной модуль, который выполнен с возможностью размещения на нижнем модуле в рабочем состоянии несущего каркаса.
Согласно другому аспекту изобретения указанная вначале задача решается посредством башни, в частности, башни для ветроэнергетической установки, причем башня содержит описанный здесь несущий каркас и/или описанный здесь каркасный модуль.
Согласно другому аспекту изобретения указанная вначале задача решается посредством ветроэнергетической установки, содержащей описанную здесь башню и/или описанный здесь несущий каркас, и/или описанный здесь каркасный модуль.
Согласно другому аспекту изобретения указанная вначале задача решается посредством способа сооружения и/или эксплуатации несущего каркаса, в частности, описанного здесь несущего каркаса, включающего в себя следующие этапы: размещение каркасного модуля, выполненного как нижний модуль, стоящим на основании, в частности, на основании башни или на опорной площадке башни; размещение каркасного модуля, выполненного как основной модуль, на нижнем модуле; ввод в эксплуатацию этого несущего каркаса.
Согласно еще одному аспекту изобретения указанная вначале задача решается посредством способа сооружения башни, в частности, башни для ветроэнергетической установки, включающего в себя следующие этапы: подготовка основания башни с основанием или опорной площадкой; сооружение и эксплуатация описанного здесь несущего каркаса согласно описанному здесь способу, и сооружение башни на этом основании башни.
В отношении преимуществ, вариантов выполнения и деталей выполнения указанных аспектов изобретения, а также и их соответствующих модификаций предлагается отсылка к предшествующему описанию соответствующих признаков несущего каркаса.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения раскрываются ниже на примерах со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах представлено следующее.
Фиг. 1: схематичное изображение ветроэнергетической установки;
Фиг. 2: вид в изометрии первого варианта выполнения несущего каркаса, в качестве примера;
Фиг. 3: расположение несущего каркаса по Фиг. 2 на основании башни;
Фиг. 4: расположение несущего каркаса по Фиг. 2 на электрическом модуле, размещенном на фундаменте башни;
Фиг. 5: вид в изометрии выполненного открытым каркасного модуля несущего каркаса по Фиг. 2;
Фиг. 6: вид в изометрии выполненного замкнутым каркасного модуля несущего каркаса по Фиг. 2;
Фиг. 7: вид в изометрии выполненного замкнутым каркасного модуля несущего каркаса по Фиг. 2 с кабельными системами;
Фиг. 8: фрагмент из Фиг. 7 без кабельных систем;
Фиг. 9: вид в изометрии подъемного модуля несущего каркаса по Фиг. 2;
Фиг. 10: фрагмент вида в изометрии размещенного на основании башни несущего каркаса с платформой;
Фиг. 11: вид в изометрии еще одного варианта выполнения несущего каркаса; и
Фиг. 12: вид в изометрии выполненного открытым каркасного модуля с подъемным модулем по Фиг. 11.
Одинаковые или, по существу, одинаковые по назначению и устройству, или подобные элементы на чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
На Фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 установлен ротор 106 с тремя роторными лопастями 108 и кожухом 110 обтекателя. Этот ротор 106 при эксплуатации приводится ветром во вращательное движение и за счет этого приводит в действие генератор в гондоле 104.
Внутри башни 102 предпочтительно уже во время сооружения башни 102 расположен представленный на Фиг. 2 - Фиг. 12 несущий каркас 1.
На Фиг. 2 - Фиг. 10 представлен в качестве примера первый вариант выполнения несущего каркаса 1. На Фиг. 11 и Фиг. 12 в качестве примера показан другой вариант выполнения несущего каркаса 1, который отличается от несущего каркаса 1 по Фиг. 2 - Фиг. 10, по существу, другим подъемным модулем. Если не будет оговорено дополнительно, то последующие разъяснения действительны для обоих вариантов несущего каркаса 1.
Этот несущий каркас 1 содержит несколько размещенных друг над другом и соединенных друг с другом каркасных модулей 200. Каждый из каркасных модулей имеет по четыре угловых раскоса 210, а также поперечные раскосы 211, соединяющие эти угловые раскосы 210 на верхнем и нижнем концах. Как можно видеть на чертежах, каркасные модули 200 имеют решетчатую структуру фахверкового типа.
Первый, нижний каркасный модуль выполнен как базовый модуль, который расположен стоящим на основании. Другие каркасные модули выполнены как основные модули и расположены на нижнем модуле тоже вертикально.
Каркасные модули 200, в частности, базовый модуль и/или основные модули, имеют основную форму, по существу, в виде прямоугольного параллелепипеда с продольной протяженностью и/или продольной осью, в рабочем состоянии ориентированной, по существу, вертикально.
Первые крепежные элементы 260, которые здесь расположены на угловых раскосах 210, служат для крепления несущего каркаса 1 (по меньшей мере частично также и) в горизонтальном направлении, например, на внутренней стенке башни, и предпочтительно предназначены лишь для стабилизации положения, по существу, в горизонтальном направлении.
Каркасные модули 200 могут быть выполнены как открытый каркасный модуль 201 или как замкнутый каркасный модуль 202. В представленных примерах выполнения открытые каркасные модули 201 имеют полностью открытую боковую стенку 230o. У замкнутых каркасных модулей 202 боковая стенка 230g, которая у открытых каркасных модулей 201 выполнена открытой, имеет размещенную в центре поперечную траверсу 231 и, тем самым, замкнута. Как можно видеть на Фиг. 11 и Фиг. 12, эта открытая боковая стенка 230o, в частности, служит входом в подъемный модуль или выходом из него.
Подъемный модуль 400, представленный в примере выполнения по Фиг. 2 - Фиг. 10, имеет выполненный как зубчатое колесо 401 поднимающий элемент, который в рабочем состоянии находится в зацеплении с поднимающим устройством, размещенным на задней боковой стенке 240, выполненным здесь как зубчатая рейка 402. С помощью привода, предпочтительно зубчатого колеса 401 может, тем самым, обеспечиваться, по существу, вертикальное движение подъемного модуля 400, чтобы перемещать персонал и/или грузы внутри несущего каркаса 1. Привод зубчатого колеса 401 может быть расположен предпочтительно на подъемном модуле 400.
Представленный на Фиг. 11 и Фиг. 12 подъемный модуль 400' служит, по существу, той же задаче, что и показанный на Фиг. 2 - Фиг. 10 подъемный модуль 400. На Фиг. 11 подъемный модуль 400' представлен в двух различных положениях (на нижнем и верхнем концах несущего каркаса 1). Также подъемный модуль 400' предпочтительно имеет поднимающий элемент (не показан), который находится в зацеплении с поднимающим устройством (не показан), чтобы реализовать, по существу, вертикальное движение подъемного модуля 400'.
Обе узкие боковые стенки 220 как в открытом, так и в замкнутом варианте выполнения каркасных модулей 200 имеют решетчатую структуру фахверкового типа. Размещенные на этих узких боковых стенках 220 вторые крепежные элементы 270 служат для размещения кабельных систем 300. Функция и вариант выполнения узких боковых стенок 220 и широких боковых стенок 230o, 230g, 240 могут также меняться между собой, т.е. широкая боковая стенка может служить для размещения кабельных систем, тогда как одна из узких боковых стенок может быть выполнена как лестница, а другая узкая боковая стенка может быть выполнена открытой или замкнутой. Возможны и другие соответствующие варианты.
Задняя, широкая боковая стенка 240 как в открытом, так и в замкнутом варианте выполнения каркасных модулей 200 тоже имеет решетчатую структуру фахверкового типа, однако, она имеет поперечные раскосы 241, имеющие расстояние между перекладинами, по существу, в вертикальном направлении, которые пригодны и/или допустимы для использования этой боковой стенки 240 в качестве лестницы. Перекладины 241 в центре делятся приспособлением для подъема на высоту 250, которое может быть выполнено, например, из двух C-образных профилей.
В рабочем состоянии этот несущий каркас 1 первым каркасным модулем, который выполнен как нижний модуль, стоит вертикально на основании. На Фиг. 3 и Фиг. 10 несущий каркас 1 расположен на дне основания башни 103. На Фиг. 4 на основании башни 103 сначала расположен электрический модуль, образующий поверхность опоры, на которой расположен несущий каркас 1.
На Фиг. 10 на внешней стороне несущего каркаса 1 в окружном направлении расположена платформа 500 с настилом 501 и ограждением 502, которая может использоваться для пребывания персонала и/или как временная опора для технических средств и/или инструментов. Предпочтительно эта платформа 500 установлена с возможностью перемещения, по существу, в вертикальном направлении вдоль несущего каркаса 1, так что платформа 500 может использоваться на различных высотах. Далее, предпочтительно, по существу, горизонтальная протяженность платформы 500 является изменяемой, так что эта платформа 500 может подгоняться под различные внутренние диаметры башни, например, у сужающихся к верху башен.
Несущий каркас 1 имеет, в частности, то преимущество, что за счет вертикального расположения каркасных модулей на основании башни этот несущий каркас 1 уже готов к эксплуатации, даже если башня еще не достигла своей заданной высоты.
Таким образом этот несущий каркас 1 может использоваться уже во время сооружения башни, в частности, выполненная как лестница боковая стенка 240 и/или подъемный модуль 400,400', и/или платформа 500. Это может значительно снизить необходимость во внешнем кране и/или во внешних подъемниках с платформами уже во время сооружения башни, или сделать применение таких внешних подъемных средств полностью или частично излишним. Далее, такое компактное расположение несущего каркаса с питающими элементами внутри башни позволяет обеспечить простое и экономичное размещение другого внутреннего оборудования башни, в частности, на внутренней стенке башни, и/или внешних проволочных прядей для предварительного натяжения.
Реферат
Изобретение касается несущего каркаса для размещения внутри башни, в частности внутри башни ветроэнергетической установки, и касается каркасного модуля для такого несущего каркаса, а также касается башни с таким несущим каркасом и ветроэнергетической установки с башней с таким несущим каркасом. Далее, данное изобретение касается способа сооружения и/или эксплуатации несущего каркаса и способа сооружения башни. Этот несущий каркас содержит несколько размещенных друг над другом и соединенных друг с другом каркасных модулей, причем в рабочем состоянии несущего каркаса первый каркасный модуль выполнен как нижний модуль, стоящий на основании, в частности на основании башни или на опорной площадке этой башни, и причем следующий каркасный модуль выполнен как основной модуль, который расположен на нижнем модуле. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.
