BR112020001461B1 - Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, porção de torre de turbina eólica, torre de turbina eólica, turbina eólica, e, método para produzir uma porção de torre de turbina eólica - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a um segmento de anel de torre de aço de instalação de energia eólica, uma porção de torre de instalação de energia eólica, uma torre de instalação de energia eólica, uma instalação de energia eólica e um método para produzir uma seção de torre de instalação de energia eólica. A invenção particularmente se refere a um segmento de anel de torre de aço de instalação de energia eólica para uma torre de instalação de energia eólica, compreendendo um segmento de caixa se estendendo na direção de uma altura de segmento, uma direção de anel de segmento e uma espessura de segmento com um primeiro lado de contato horizontal e um segundo lado de contato horizontal, um primeiro lado de contato vertical e um segundo lado de contato vertical, um primeiro flange vertical sendo arranjado no primeiro lado de contato vertical e/ou um segundo flange vertical é arranjado no segundo lado de contato vertical, o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical formando um ângulo com o segmento de caixa, pelo menos um elemento de conexão sendo incorporado no primeiro flange vertical e/ou no segundo flange vertical para o arranjo de elementos funcionais,(...).H

Description

[001] A invenção se refere a um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, uma torre de turbina eólica, uma turbina eólica e um método para produzir um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica.

[002] Instalações de energia eólica são fundamentalmente conhecidas. Instalações modernas de energia eólica geralmente se referem às assim chamadas instalações de energia eólica de eixo geométrico horizontal, em cujo caso o eixo geométrico de rotor é orientado substancialmente horizontalmente e as pás de rotor varrem através de uma área de rotor substancialmente vertical durante a operação. Além de um rotor arranjado em uma nacela, instalações de energia eólica geralmente compreendem uma torre na qual a nacela com o rotor é arranjada de forma a ser rotativa em torno de um eixo geométrico orientado substancialmente verticalmente.

[003] Torres são geralmente estruturas delgadas que preferencialmente têm uma grande altura e que, além disso, preferencialmente têm dimensões relativamente pequenas ortogonalmente com relação a essa altura. Torres são preferencialmente compostas substancialmente de concreto e/ou aço ou compreendem esses materiais. A faixa de projetos de torre se estende de estruturas de treliça ou torres tubulares de aço com, ou sem, cabo reforçando as estruturas de concreto. Uma construção preferida de torres de turbina eólica compreende uma porção de torre inferior composta de concreto e/ou concreto reforçado com aço e/ou concreto pré-esforçado e uma porção de torre superior composta de aço.

[004] Torres tubulares de aço podem ser compostas de um único componente ou dois ou mais componentes ou compreendem tais componentes. As torres podem, além disso, ter porções de torre cilíndricas e/ou cônicas, em particular ao longo de sua extensão longitudinal, sendo que torres com frequência compreendem porções de torre cilíndricas e cônicas. Além disso, tais porções de torre podem também ser formadas à maneira de segmentos de anel, de forma que uma porção de torre seja feita de diferentes segmentos arranjados mutuamente adjacentes, na direção de anel ou na direção circunferencial.

[005] Torres de instalações de energia eólica, em particular de modernas instalações de energia eólica de eixo geométrico horizontal, perfazem uma maior parte dos custos totais de fabricação de uma turbina eólica. Em particular, os crescentes diâmetros de rotor e fornecimentos de energia de instalações de energia eólica significam que as torres estão também se tornando maiores e/ou estão sendo sujeitas a cargas mais altas. Torres estão se tornando maiores em primeiro lugar em termos de sua altura e em segundo lugar em termos de seu diâmetro, que em muitas instalações de energia eólica modernas já é 8 metros ou maior. Em particular, a fabricação e/ou montagem e/ou logísticas das torres é, ou são, demoradas e caras. Em particular no caso de torres de aço segmentadas, em particular no caso de aço torres que são segmentadas em uma direção circunferencial, distorção é com frequência encontrada, que complica a montagem da torre.

[006] Na técnica anterior, há várias abordagens para reduzir os custos e aumentar segurança de trabalho durante a fabricação e/ou montagem de torres de turbina eólica. Por exemplo, a DE 10 2011 077 428 A1 descreve uma torre de turbina eólica com uma pluralidade de segmentos de torre, os segmentos de torre contatando uns contra os outros em flanges horizontais e verticais e sendo se contatando entre si aqui. Nos pedidos de patente alemã, depositados por essa depositante em 08 de agosto de 2016 e 22 de março de 2017, diferentes conceitos de torres segmentadas são apresentados. Em contraste, DE 10 2005 012 497 A1 propõe uma plataforma de trabalho para um interior de uma torre de turbina eólica, plataforma de trabalho esta que pode ser usada no interior de uma estrutura semelhante a torre, mesmo se a torre para fechada na parte superior por uma superestrutura. DE 20 321 855 U1 apresenta uma torre de aço que é segmentado em uma direção circunferencial, sendo que os segmentos arranjados mutuamente adjacentes têm flanges verticais.

[007] Os sistemas e métodos existentes para construir e produzir torres de turbina eólica oferecem várias vantagens, mas aperfeiçoamentos adicionais são desejáveis. Por conseguinte, um objetivo da presente invenção é o de prover um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, uma torre de turbina eólica, uma turbina eólica e um método para produzir um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica que abrande ou elimine uma ou mais das desvantagens mencionadas. Em particular, é um objetivo da invenção prover uma solução que simplifique a montagem de uma turbina eólica e/ou reduza os custos da mesma. Em particular, é um objetivo da invenção prover uma solução que reduza os custos de uma turbina eólica, em particular os custos de fabricação e/ou montagem de uma torre de turbina eólica, e/ou aumenta segurança de trabalho durante a fabricação e/ou montagem de uma turbina eólica.

[008] O Escritório de Marcas e Patentes Alemão pesquisou a seguinte técnica anterior em um pedido prioritário relacionado ao presente pedido: DE 10 2011 077 428 A1, DE 10 2005 012 497 A1, DE 203 21 855 U1, EP 2 006 471 B1 e DE 11 2010 005 382 T5.

[009] Esse objetivo é alcançado por meio de um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica para uma torre de turbina eólica, compreendendo um segmento de concha com uma extensão na direção de uma altura de segmento, de uma direção de anel de segmento e de uma espessura de segmento e com um primeiro lado de junta horizontal e um segundo lado de junta horizontal, um primeiro lado de junta vertical e um segundo lado de junta vertical, em que um primeiro flange vertical é arranjado no primeiro lado de junta vertical e/ou um segundo flange vertical é arranjado no segundo lado de junta vertical, em que o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical encerra(m) um ângulo com o segmento de concha, em que pelo menos um elemento de conexão para o arranjo de elementos funcionais é formado no primeiro flange vertical e/ou no segundo flange vertical, em que o elemento de conexão se projeta a partir do primeiro flange vertical e/ou do segundo flange vertical.

[0010] No estado instalado, a altura de segmento do segmento de concha é preferencialmente e substancialmente paralela a um eixo geométrico longitudinal da torre de turbina eólica. No estado instalado, a direção de anel de segmento do segmento de concha se estende substancialmente paralela à direção circunferencial da torre de turbina eólica, de forma que dita direção de anel de segmento se estenda em uma direção substancialmente tangencial. Isso também se aplica a seções transversais de torre não circulares, que podem, por exemplo, ter uma geometria poligonal. A espessura de segmento do segmento de concha é orientada substancialmente ortogonalmente com relação à altura de segmento e com relação à direção de anel de segmento, de forma que a espessura de segmento seja orientada substancialmente em uma direção radial da torre de turbina eólica, no estado instalado.

[0011] O primeiro lado de junta horizontal é preferencialmente arranjado oposto ao segundo lado de junta horizontal. O primeiro lado de junta horizontal e o segundo lado de junta horizontal são, além disso, preferencialmente arranjados e projetados de forma que o segmento de concha possa ser arranjado de uma maneira apropriada sobre outro segmento de concha. O primeiro lado de junta vertical é preferencialmente arranjado oposto ao segundo lado de junta vertical, em que o primeiro lado de junta vertical e o segundo lado de junta vertical são arranjados substancialmente ortogonalmente com relação aos lados de junta horizontais. O primeiro lado de junta vertical e o segundo lado de junta vertical são preferencialmente arranjados e projetados de uma tal maneira a permitir o arranjo do segmento de concha adjacente a outro segmento de concha, de forma que os dois ou mais segmentos de concha arranjados adjacentes um ao outro possam, adjacente um ao outro na direção de anel ou na direção circunferencial, formar um anel.

[0012] A fim de permitir uma geometria adelgaçada das torres de turbina eólica, é particularmente preferível que os segmentos de concha tenham uma geometria trapezoidal. O primeiro lado de junta vertical e o segundo lado de junta vertical não são, por conseguinte, orientados idealmente paralelos um ao outro, os desvios do paralelismo ideal sendo desprezível no presente caso, graças às grandes dimensões de uma torre de turbina eólica. Igualmente, o arranjo ortogonal dos lados de junta horizontais com relação aos lados de juntas verticais é, consequentemente, descrito de uma maneira idealizada, em que, nesse caso, também, não é imperativamente necessário que exista um ângulo de 90 graus entre a horizontal e o lado de junta vertical, com certos desvios sendo possíveis.

[0013] O primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical se estende(m) preferencialmente inteiramente ou em certas porções ao longo do primeiro lado de junta vertical e/ou do segundo lado de junta vertical. Em particular, é preferível que o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical sejam formados por uma porção retilínea. Os flanges verticais podem ou ser arranjados como elementos separados nos lados de juntas verticais, ou os flanges verticais são integralmente conectados ao segmento de concha. A conexão integral dos flanges verticais ao segmento de concha é preferencialmente implementada de forma que os flanges verticais sejam formados como porções de extremidade dobradas do segmento de concha. Alternativamente, os flanges verticais podem, por exemplo, ser soldados aos lados de juntas verticais.

[0014] Em particular, é preferível que o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical sejam arranjados e formados de forma a poderem ser conectados a um flange vertical de um segmento de anel de torre de aço adjacente da turbina eólica. O primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical podem ter aberturas de passagem que, por exemplo, têm uma direção de passagem orientada substancialmente paralela à direção de anel de segmento. Assim, o segmento de anel de torre de aço de turbina eólica pode ser conectado a um segmento adjacente de anel de torre de aço de turbina eólica, se esse segmento adjacente de anel de torre de aço de turbina eólica tiver aberturas de passagem correspondentes.

[0015] O primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical encerram um ângulo com o segmento de concha, de forma que eles sejam preferencialmente angulados para longe, quando visualizados a partir do segmento de concha. Graças ao arranjo angulado do primeiro flange vertical e/ou do segundo flange vertical com relação ao segmento de concha, existe particularmente vantajosamente a possibilidade de conexão do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica a um segmento adjacente de anel de torre de aço de turbina eólica por conexão dos flanges verticais angulados um ao outro. Em particular, o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical podem encerrar um ângulo com uma ou duas porções de extremidade do segmento de concha no lado de junta vertical.

[0016] Pelo menos um elemento de conexão para o arranjo de elementos funcionais é formado no primeiro flange vertical e/ou no segundo flange vertical. Em particular, o pelo menos um elemento de conexão se projeta a partir do primeiro flange vertical e/ou do segundo flange vertical. Em particular, é preferível que o elemento de conexão se projete a partir de exatamente um flange vertical, isto é, do primeiro flange vertical ou do segundo flange vertical. O elemento de conexão pode ser arranjado e projetado, de forma que estruturas de suporte possam ser arranjadas no mesmo.

[0017] A invenção é baseada, entre outros, no conhecimento de que a soldagem de estruturas de suporte aos segmentos de concha de segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica frequentemente resulta na distorção precisamente de tais segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica. Além disso, as propriedades de material do aço são alteradas pela introdução de calor durante o processo de soldagem, de forma que o segmento de anel de torre de aço de turbina eólica possivelmente não mais tenha as propriedades de material, tais como resistência e/ou dureza, que foram originalmente definidas e ajustadas. A distorção do segmento de concha também resulta em montagem significantemente mais complexa, uma vez que os segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica não mais têm um ajuste ótimo, como um resultado da distorção. Isso também tem o resultado, dentre outros, que as torres são colocadas sob tensão durante o processo de instalação, e essas tensões podem levar a condições de tensão indesejáveis na torre.

[0018] Essas desvantagens podem ser atenuadas ou eliminadas por um elemento de conexão projetado e arranjado de acordo com a invenção, em que dito elemento de conexão é arranjado em um ou mais dos flanges verticais e se projeta a partir dali. Uma extensa variedade de outros dispositivos e/ou unidades e/ou elementos pode então ser fixada a esse elemento de conexão, de forma que esses dispositivos e unidades que tiveram que ser previamente arranjados no segmento de concha possam agora ser fixados diretamente ao elemento de conexão, e, por conseguinte, não sejam mais soldados diretamente ao segmento de concha.

[0019] O elemento de conexão projetado e arranjado de acordo com a invenção tem a vantagem particular que elementos funcionais podem ser arranjados aqui a baixo custo. Esses podem ser, por exemplo, estruturas de suporte, nas quais pedestais de montagem são arranjados. Além disso, dispositivos de alimentação, tais como cabos ou guarnições de cabos ou dispositivos de suporte de guarnições de cabos podem também ser arranjados nos elementos de conexão.

[0020] Em uma variante de projeto preferida do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, é feita uma provisão para que o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical e o elemento de conexão encerrem o mesmo ângulo com o segmento de concha, e/ou o elemento de conexão encerre um ângulo de conexão com o segmento de concha, ângulo de conexão este que difere de um ângulo de flange que o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical encerra(m) com o segmento de concha. Nessa variante de projeto, o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical podem assim ser arranjados em alinhamento com o elemento de conexão. O elemento de conexão preferencialmente forma, por assim dizer, um alongamento do primeiro flange vertical e/ou do segundo flange vertical. O elemento de conexão pode assim ser arranjado de forma particularmente barata no primeiro flange vertical e/ou no segundo flange vertical, em que simplificações no curso do processo de fabricação são também tornadas possíveis. Alternativamente, os elementos de conexão se projetam em uma diferente direção que os flanges verticais.

[0021] Em uma variante de projeto preferida adicional do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, é feita uma provisão para que o elemento de conexão se estenda na direção de uma altura de conexão, de uma largura de conexão e de uma espessura de conexão, e/ou o elemento de conexão tem uma extensão substancialmente superficial graças à extensão na direção da altura de conexão e da largura de conexão, em que a extensão superficial é preferencialmente substancialmente retangular.

[0022] Além disso, é preferível, se o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical tiverem uma extensão na direção de uma altura de flange, que é orientada paralela à altura de segmento, de uma largura de flange, que é orientada ortogonalmente com relação à direção de anel de segmento e ortogonalmente com relação à altura de segmento, e de uma espessura de flange, que é orientada ortogonalmente com relação à altura de flange e ortogonalmente com relação à largura de flange. Em particular, a espessura de flange pode ser orientada substancialmente paralela à direção de anel de segmento. Além disso, a espessura de conexão pode preferencialmente ser orientada paralela à espessura de flange e/ou a largura de conexão pode ser orientada paralela à largura de flange e/ou a altura de conexão pode ser orientada paralela à altura de flange.

[0023] Um desenvolvimento preferido adicional do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica é distinguido pelo fato de que a extensão do elemento de conexão na direção da altura de conexão é menor, em particular várias vezes menor, que uma extensão do segmento de concha na direção da altura de segmento. Em contraste com o segmento de concha ou também os flanges verticais, a extensão do elemento de conexão é assim preferencialmente localmente limitada. Além disso, é preferível se a extensão do elemento de conexão na direção da altura de conexão for menor que 20%, e/ou menor que 15%, e/ou menor que 10%, e/ou menor que 5%, e/ou menor que 2%, e/ou menor que 1%, e/ou menor que 0,1%, da extensão do segmento de concha na direção da altura de segmento.

[0024] Uma outra variante de projeto particularmente preferida do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica provê que a extensão superficial do elemento de conexão tenha uma superfície normal, em que a superfície normal é orientada na direção da direção de anel de segmento e/ou na direção da espessura de segmento. Em particular, é preferível que dita superfície normal tenha componentes direcionais que são orientados paralelos à altura de segmento e à direção de anel de segmento.

[0025] Em particular, é preferível que a espessura de conexão e a espessura de flange tenham a mesma dimensão. Além disso, é preferível que o segmento de anel de torre de aço de turbina eólica compreenda um primeiro elemento de conexão e um segundo elemento de conexão, sendo que o segmento de concha se estende na direção da altura de segmento de uma extremidade superior para uma extremidade inferior e/ou o primeiro elemento de conexão é arranjado no primeiro flange vertical e o segundo elemento de conexão é arranjado no segundo flange vertical, e em que o primeiro elemento de conexão e o segundo elemento de conexão têm o mesmo espaçamento à extremidade superior e/ou à extremidade inferior. Essa variante de projeto tem a vantagem em particular que um elemento funcional, em particular a estrutura de suporte, pode ser arranjado no primeiro elemento de conexão e no segundo elemento de conexão, e um trajeto de conexão orientado substancialmente horizontalmente entre os dois elementos de conexão é possibilitado.

[0026] Em uma variante de projeto preferida do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, o último compreende um terceiro elemento de conexão e um quarto elemento de conexão, em que a área da extensão superficial do primeiro elemento de conexão e do segundo elemento de conexão é maior por duas vezes o tamanho da área da extensão superficial do terceiro elemento de conexão e do quarto elemento de conexão. Além disso, é preferível que o primeiro elemento de conexão e o terceiro elemento de conexão sejam arranjados no primeiro flange vertical e o segundo elemento de conexão e o quarto elemento de conexão sejam arranjados no segundo flange vertical.

[0027] Em uma variante de projeto preferida adicional do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, é feita uma provisão para que o segmento de concha e o primeiro flange vertical e/ou o segmento de concha e o segundo flange vertical sejam formados como uma única peça, e/ou o segmento de concha e o primeiro flange vertical sejam formados como uma única peça com o elemento de conexão, e/ou o segmento de concha e o segundo flange vertical sejam formados como uma única peça com o elemento de conexão. Isso resulta em um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, particularmente de alta qualidade, porque nenhuma relevante introdução de calor teve lugar como um resultado da soldagem. Nem os flanges verticais nem os elementos de conexão são arranjados no segmento de concha por meio de um processo de soldagem, como um resultado do quê calor inevitavelmente teria sido introduzido ao segmento de concha. Isso teria, dentre outros, as desvantagens já discutidas acima com relação à distorção do segmento de concha e propriedades de material alteradas.

[0028] Um desenvolvimento preferido adicional do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica é distinguido pelo fato de que, em uma porção de dobramento, que é preferencialmente linear, na transição entre o segmento de concha e o primeiro flange vertical e/ou entre o segmento de concha e o segundo flange vertical, está arranjado um rebaixo, em particular um rebaixo e/ou uma abertura passante, em que o rebaixo é preferencialmente formado como um interstício e/ou entalhe e/ou fenda e produzido em particular por meio de fresagem e/ou abertura de ranhuras.

[0029] O rebaixo pode, por exemplo, ser arranjado ao longo de uma linha de dobramento, ao longo do qual o dobramento tem lugar. O rebaixo é preferencialmente arranjado em uma região convexa e/ou côncava da porção de dobramento. É também possível que dois ou mais rebaixos sejam arranjados na porção de dobramento. A porção de dobramento deve ser entendida em particular como uma porção na qual o material de partida é encurvado ou dobrado, de forma que o flange vertical angulado relativo ao segmento de concha seja criado. De uma perspectiva técnica, a porção de dobramento é assim a porção na qual o material é estirado e/ou comprimido. A porção de dobramento é também a porção na qual o segmento de concha apresenta transição para o flange vertical.

[0030] Um rebaixo na porção de dobramento tem a vantagem particular que o processo de dobramento é otimizado, em particular em virtude de as forças de dobramento requeridas serem reduzidas. Além disso, segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica, de peça única, com particularmente grandes espessuras de parede são possibilitados pela primeira vez por um tal rebaixo, porque as forças de dobramento, no caso de grandes espessuras de parede, são demasiadamente altas. O rebaixo pode ser produzido, por exemplo, por fresagem e/ou abertura de ranhuras. Em particular, é preferível que o rebaixo seja introduzido em um material de partida plano e, em um subsequente processo de processamento, que o material de partida seja dobrado ou encurvado de uma tal maneira que um segmento de concha e um flange vertical sejam formados, em que o rebaixo é posicionado na porção de dobramento.

[0031] Em um desenvolvimento particularmente preferido do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, é feita uma provisão para que o segmento de concha tenha uma seção transversal conformada parcialmente em anel, sendo que uma superfície normal da seção transversal é orientada substancialmente paralela à altura de segmento, e a seção transversal conformada parcialmente em anel tem um perfil conformado parcialmente em círculo, e/ou a seção transversal conformada parcialmente em anel seja formada por duas ou mais porções retilíneas, em que as duas ou mais porções retilíneas sejam arranjadas em um ângulo umas com relação às outras. Na prática, a última variante com as duas ou mais porções retilíneas é frequentemente também referida como uma variante angulada.

[0032] Além disso, é preferível que o segmento de anel de torre de aço de turbina eólica compreenda pelo menos um segmento de flange com um corpo principal conformado parcialmente em anel, que se estende de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade na direção de anel, com um lado superior e um lado inferior situado oposto ao lado superior, com uma superfície periférica interna e uma superfície periférica externa, e com um primeiro lado de junta de corpo principal na primeira extremidade e um segundo lado de junta de corpo principal na segunda extremidade, com uma projeção de flange que é arranjada no lado superior do corpo principal e que se estende substancialmente da primeira extremidade para a segunda extremidade na direção do anel, em que o pelo menos um segmento de flange é arranjado e/ou pode ser arranjado no primeiro lado de junta horizontal e/ou no segundo lado de junta horizontal.

[0033] De acordo com um aspecto adicional, o objetivo citado na introdução é alcançado por meio de uma porção de torre de turbina eólica, compreendendo pelo menos um primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com pelo menos uma das variantes de projeto descritas acima e um segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com pelo menos uma das variantes de projeto descritas acima, em que o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica contatam um contra o outro em pelo menos uma junta substancialmente vertical com flanges verticais, e em que o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica são conectados um ao outro na pelo menos uma junta substancialmente vertical.

[0034] Além disso, o objetivo citado na introdução é alcançado por meio do aspecto de uma torre de turbina eólica compreendendo duas ou mais porções de torre de turbina eólica, de acordo com o aspecto precedente, arranjadas umas acima das outras.

[0035] De acordo com um aspecto adicional, o objetivo citado na introdução é alcançado por meio de uma torre de turbina eólica para uma turbina eólica, compreendendo pelo menos um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, descrito acima, pelo menos uma porção de torre de aço de suporte, tendo um primeiro segmento de suporte de anel de torre de aço com um primeiro lado de junta vertical de suporte, um segundo segmento de suporte de anel de torre de aço com um segundo lado de junta vertical de suporte, um elemento de suporte que é arranjado em uma junta e que é conectado ao primeiro segmento de suporte de anel de torre de aço e o segundo segmento de suporte de anel de torre de aço, em que o primeiro segmento de suporte de anel de torre de aço, com o primeiro lado de junta vertical de suporte, e o segundo segmento de suporte de anel de torre de aço, com o segundo lado de junta vertical de suporte, são arranjados um contra o outro na junta, e em que o elemento de suporte tem um elemento de conexão que se projeta do elemento de suporte e que serve para o arranjo de elementos funcionais, em que, preferencialmente, o segmento de anel de torre de aço de turbina eólica é arranjado de forma a ficar voltado para a ponta da torre da torre de turbina eólica e a porção de torre de aço de suporte é arranjada de modo a ser desviada da ponta de torre.

[0036] A porção de torre de aço de suporte preferencialmente corresponde, em termos de suas configurações e detalhes, à porção de torre de aço descrita no pedido de patente alemã "Porção de torre de aço de turbina eólica para uma torre de turbina eólica e método para produção", da mesma depositante, e datado de 26 de julho de 2017. Dito pedido é integralmente incorporado aqui por referência.

[0037] A torre de turbina eólica com pelo menos um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica acima descrito e com pelo menos uma porção de torre de aço de suporte possibilita combinar as vantagens das duas configurações uma com a outra. Em particular nas regiões nas quais a torre de turbina eólica é sujeita a cargas particularmente altas, que é geralmente o caso na região inferior, é preferível usar a porção de torre de aço de suporte. Em particular nas regiões nas quais a torre de turbina eólica é sujeita a cargas relativamente baixas, que é geralmente o caso na região superior, é preferível usar um acima descrito segmento de anel de torre de aço.

[0038] O objetivo citado na introdução é, além disso, alcançado por meio de uma turbina eólica compreendendo uma torre de turbina eólica de acordo com o aspecto precedente.

[0039] O objetivo citado na introdução é, além disso, alcançado por meio de um método para produzir uma porção de torre de turbina eólica, em particular uma porção de torre de turbina eólica de acordo com o aspecto precedente, compreendendo prover pelo menos um primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e um segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, em particular um primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e um segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com pelo menos uma das variantes de projeto descritas acima, arranjar o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica em pelo menos uma junta vertical com, em cada caso, um dos lados de juntas verticais, conectar o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica na pelo menos uma junta vertical por fixação de dois flanges verticais adjacentes.

[0040] Em particular, é preferível que o método compreenda a etapa de arranjar um elemento funcional, por exemplo, uma unidade de suporte, em pelo menos um elemento de conexão.

[0041] O método de acordo com a invenção e seus possíveis desenvolvimentos têm características ou etapas de método que os tornam particularmente apropriados para serem usados para um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com a invenção e seus desenvolvimentos. Para vantagens adicionais, variantes de projeto e detalhes de projeto desses outros aspectos e seus possíveis desenvolvimentos, referência é também feita à descrição dada acima com respeito às correspondentes características e desenvolvimentos do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica.

[0042] Modalidades preferidas da invenção serão discutidas a título de exemplo com base nas figuras anexas. Nas figuras: a figura 1 mostra uma vista tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de uma turbina eólica; a figura 2 mostra uma vista bidimensional esquemática de duas modalidades de exemplo de segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica; a figura 3 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica; a figura 4 mostra uma outra vista tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica; a figura 5 mostra uma visa do lado de extremidade, tridimensional, esquemática, do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica da figura 4; a figura 6 mostra uma outra vista do lado de extremidade, tridimensional, esquemática, do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica da figura 4; a figura 7 mostra uma outra vista do lado de extremidade, tridimensional, esquemática, do segmento de anel de torre de aço de turbina eólica mostrado na figura 4; a figura 8 mostra uma vista tridimensional esquemática de duas modalidades de exemplo de segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica; a figura 9 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de uma torre de turbina eólica; a figura 10 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de a segmento de anel de torre de aço com um rebaixo; a figura 11 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática do segmento de anel de torre de aço da figura 10 com um flange vertical opostamente angulado; a figura 12 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de um produto semiacabado para segmentos de anel de torre de aço mostrados nas figuras 10 e 11; a figura 13 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de uma porção de torre de turbina eólica; a figura 14 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de uma torre de turbina eólica; a figura 15 mostra uma outra vista parcial tridimensional esquemática da torre de turbina eólica da figura 14; a figura 16 mostra uma vista parcial bidimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de uma outra torre de turbina eólica.

[0043] Nas figuras, elementos idênticos ou substancialmente funcionalmente idênticos ou similares são denotados pelas mesmas designações de referência.

[0044] A figura 1 mostra uma vista tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de uma turbina eólica. A figura 1 mostra em particular uma turbina eólica 100 com uma torre 102 e uma nacela 104. Um rotor 106 tendo três pás de rotor 108 e tendo um girador 110 é arranjado na nacela 104. Durante a operação, o rotor 106 é colocado em movimento de rotação pelo vento e, desta maneira, aciona um gerador na nacela 104. A torre 102 compreende em particular uma pluralidade de segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica com elementos de conexão que são arranjados em flanges verticais e que servem para o arranjo de elementos funcionais.

[0045] A figura 2 mostra uma vista bidimensional esquemática de duas modalidades de exemplo de segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica. O segmento de concha 202 do segmento de anel de torre de aço 200 se estende a partir de um lado de junta horizontal superior 204 para um lado de junta horizontal inferior 206. O primeiro lado de junta vertical 208 e o segundo lado de junta vertical 210 são arranjados substancialmente ortogonalmente com relação aos lados de junta horizontais 204, 206. Nos lados de juntas verticais 208, 210, são arranjados flanges verticais (meramente indicados aqui). Em uma porção que se une ao primeiro lado de junta horizontal 204, um primeiro elemento de conexão 212 é arranjado no primeiro lado de junta vertical 208 e um segundo elemento de conexão 214 é arranjado no segundo lado de junta vertical 210.

[0046] O segmento de concha 222 do segmento de anel de torre de aço 220 igualmente se estende de um lado de junta horizontal superior 224 para um lado de junta horizontal inferior 226 e entre um primeiro lado de junta vertical 228 e um segundo lado de junta vertical 230. Na união de uma porção no primeiro lado de junta horizontal 224, um primeiro elemento de conexão 232 e um terceiro elemento de conexão 236 são arranjados no primeiro lado de junta vertical 228. Um segundo elemento de conexão 234 e um quarto elemento de conexão 238 são arranjados no segundo lado de junta vertical 230. O primeiro elemento de conexão 232 tem o mesmo espaçamento ao lado de junta horizontal superior que o segundo elemento de conexão 234. Analogamente a isso, o terceiro elemento de conexão 236 tem o mesmo espaçamento ao lado de junta horizontal superior 224 que o quarto elemento de conexão 238.

[0047] O primeiro elemento de conexão 232 e o segundo elemento de conexão 234 têm uma extensão superficial que é mais que o dobro da área do terceiro elemento de conexão 236 e do quarto elemento de conexão 238. Um quinto e um sexto elementos de conexão 240, 242 são, além disso, arranjados no segmento de anel de torre de aço 220 e são arranjados em uma porção central do segmento de anel de torre de aço 220. Os elementos de conexão 240, 242 também têm, cada, o mesmo espaçamento ao lado de junta horizontal superior 224, mas igualmente também ao lado de junta horizontal inferior 226. Um sétimo elemento de conexão 244 e um oitavo elemento de conexão 246 são, além disso, arranjados em uma porção que se une ao lado de junta horizontal inferior 226.

[0048] A figura 3 mostra uma vista parcial tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica. Analogamente aos segmentos de anel de torre de aço descritos acima, o segmento de anel de torre de aço 300 tem um segmento de concha 302, que se estende de um lado de junta horizontal superior 304 para um lado de junta horizontal inferior (não mostrado aqui) e, ortogonalmente a essa direção de extensão, se estende do primeiro lado de junta vertical 308 para o segundo lado de junta vertical 310. Um primeiro flange vertical 309 é arranjado no primeiro lado de junta vertical 308, e um segundo flange vertical 311 é arranjado no segundo lado de junta vertical 310. Os flanges verticais 309, 311, cada, encerram um ângulo com o segmento de concha.

[0049] Um primeiro elemento de conexão 312 e um terceiro elemento de conexão 316 são formados integralmente no primeiro flange vertical 309, sendo que os elementos de conexão 312, 316 se estendem na mesma direção que o primeiro flange vertical 309. Analogamente a isso, um segundo elemento de conexão 314 e um quarto elemento de conexão 318 são formados no segundo flange vertical 311 e se estendem na mesma direção que o segundo flange vertical 311. Os elementos de conexão 312, 314, 316, 318 têm, cada, uma extensão superficial, cuja espessura na direção de espessura D pode também ser referida como a espessura de material. A espessura ou espessura de material dos elementos de conexão 312, 314, 316, 318, de os flanges verticais 309, 311 e do segmento de concha 302 é substancialmente idêntica. O segmento de concha 302 também tem uma seção transversal conformada parcialmente em anel, a superfície normal da qual é orientada substancialmente paralela à altura de segmento na direção de altura de segmento H e a seção transversal conformada parcialmente em anel é formada por um total de oito porções retilíneas, em que as oito porções retilíneas são arranjadas em um ângulo uma à outra e também se estendem na direção de anel R, de forma que a seção transversal conformada parcialmente em anel seja formada.

[0050] As figuras 4 a 7 mostram uma vista tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de um segmento de anel de torre de aço de turbina eólica. O segmento de anel de torre de aço 400 tem um segmento de concha 402 que se estende do lado de junta horizontal superior 404 ao lado de junta horizontal inferior 406 e do primeiro lado de junta vertical 408, arranjado ortogonalmente com relação ao mesmo, ao segundo lado de junta vertical 410. Arranjado no lado de junta horizontal superior 404 está um flange horizontal superior 405, que é arranjado e projetado para conectar o segmento de anel de torre de aço 400 a outro segmento de anel de torre de aço, verticalmente adjacente. Analogamente a isso, um flange horizontal inferior 407 é arranjado no lado de junta horizontal inferior 406. O flange horizontal inferior 407 também tem aberturas de passagem a fim de conectar o segmento de anel de torre de aço 400 a outro segmento de anel de torre de aço, verticalmente adjacente. As aberturas de passagem do flange horizontal inferior 407 são formadas em duas fileiras, de forma que, em cada caso, duas sejam radialmente espaçadas de outras. O segmento de concha 402 é arranjado entre esse espaçamento radial das aberturas de passagem. Por conseguinte, por um lado, aberturas de passagem são arranjadas em um lado interno do segmento de concha no flange horizontal 407 e, além disso, aberturas de passagem são arranjadas em um lado externo com relação ao segmento de concha 402 no flange horizontal 407.

[0051] O segmento de anel de torre de aço 400 também tem uma pluralidade de elementos de conexão 432 a 450 nos flanges verticais 409 e 411. Um primeiro elemento de conexão 432 e um terceiro elemento de conexão 436 são arranjados no primeiro flange vertical 409 em uma porção que se une ao lado de junta horizontal 404. O primeiro elemento de conexão 432 e o terceiro elemento de conexão 436 são diretamente adjacentes e têm um pequeno espaçamento um ao outro. Analogamente a isso, o segundo elemento de conexão 434 e o quarto elemento de conexão 438 são arranjados no segundo flange vertical 411. O quinto elemento de conexão 440, o sétimo elemento de conexão 444 e o nono elemento de conexão 448 são, além disso, arranjados no primeiro flange vertical 409, em que o terceiro elemento de conexão 436, o quinto elemento de conexão 440, o sétimo elemento de conexão 444 e o nono elemento de conexão 448 são arranjados equidistantemente uns com relação aos outros. Analogamente a isso, o quarto elemento de conexão 438, o sexto elemento de conexão 442, o oitavo elemento de conexão 446 e o décimo elemento de conexão 450 são arranjados no segundo flange vertical 411. Os elementos de conexão 432 - 450 arranjados em um flange vertical 409, 411 podem alternativamente também ser arranjados não equidistantemente uns com relação aos outros. Os elementos de conexão 432, 434 também têm um idêntico espaçamento ao lado de junta horizontal superior 404. Os elementos de conexão 432, 434 são assim arranjados na mesma altura. O mesmo se aplica aos elementos de conexão 436, 438, aos elementos de conexão 440, 442, aos elementos de conexão 444, 446 e aos elementos de conexão 448, 450. Além disso, os elementos de conexão podem ter, cada, diferentes espaçamentos do lado de junta horizontal superior 404, de forma que não existam dois elementos de conexão, situados opostamente, que têm o mesmo espaçamento ao lado de junta horizontal superior 404.

[0052] A figura 8 mostra uma vista tridimensional esquemática de duas modalidades de exemplo de segmentos de anel de torre de aço de turbina eólica. O primeiro segmento de anel de torre de aço 500 tem um segmento de concha 502, que se estende do lado de junta horizontal superior 504 ao lado de junta horizontal inferior 506. Analogamente às figuras descritas acima, nos lados de juntas verticais, são arranjados flanges verticais, nos quais, por sua vez, elementos de conexão são formados. No primeiro segmento de anel de torre de aço 500, vigas de suporte são arranjadas entre os elementos de conexão, arranjadas na mesma altura, do primeiro e do segundo flanges verticais, nos quais a viga de suporte da escada para cabo 501 é arranjada. O arranjo da viga de suporte pode ser visto em particular do projeto do segundo segmento de anel de torre de aço 510, que igualmente se estende com seu segmento de concha 512 de um lado de junta horizontal superior 514 para um lado de junta horizontal inferior 516 e em que a viga de suporte 519 se estende de um primeiro elemento de conexão para um segundo elemento de conexão 518.

[0053] A figura 9 mostra uma vista tridimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de uma torre. A torre 550 tem um total de oito segmentos de anel de torre de aço, que contatam uns contra os outros, com seus lados de juntas verticais nas juntas verticais 551 e que são fixados uns aos outros ali com seus flanges verticais. Também é mostrado o arranjo da escada para cabo 501, que é fixada por meio da viga de suporte que é arranjada nos elementos de conexão 553. Vigas de suporte adicionais são arranjadas, por exemplo, no elemento de conexão 554. Além disso, um pedestal 552 se estende na direção horizontal.

[0054] As figuras 10 a 12 mostram segmentos de anel de torre de aço 600 com um segmento de concha 612 e com um primeiro flange vertical 609 no primeiro lado de junta vertical 608 do segmento de anel de torre de aço 600. A perspectiva nas figuras 10 a 12 é selecionada de forma que o lado de junta horizontal superior 614 possa ser visto. Em particular, é possível das figuras 10 a 12 ver um rebaixo 620, que é arranjado em uma porção de dobramento, preferencialmente ao longo de uma linha de dobramento, na transição entre o segmento de concha 612 e o primeiro flange vertical 609. A figura 12 mostra o material de partida para o processo de dobramento para a produção de um segmento de anel de torre de aço 600 com um segmento de concha 612 e com um primeiro flange vertical 609. No que se tornará a região de dobramento entre o segmento de concha 612 e o primeiro flange vertical 609, um rebaixo 620 é arranjado como um interstício, rebaixo esse por meio do qual a espessura de material é reduzida pelo menos em certas porções na região de dobramento. Na variante de projeto mostrada na figura 12, esse primeiro flange vertical 609 seria dobrado no sentido dos ponteiros do relógio e para cima na posição de partida mostrada. O processo de dobramento seria simplificado pelo rebaixo 620. Na variante de projeto mostrada na figura 11, o flange vertical 609 é dobrado no sentido contrário dos ponteiros do relógio em relação ao segmento de concha 612. O rebaixo 620 é uma maneira produtível simples e barata de reduzir as forças de dobramento para produzir um segmento de anel de torre de aço 600 de acordo com as figuras 10 e 11.

[0055] A figura 13 mostra um arranjo alternativo dos elementos de conexão 714, 724. Os segmentos de concha 710, 720 são arranjados para formar uma porção de torre de turbina eólica 700, em que os segmentos de concha 710, 720 contatam um contra o outro com seus flanges verticais 712, 722 em uma junta substancialmente vertical e são conectados entre si na junta vertical. O elemento de conexão 714 se projeta a partir do primeiro flange vertical 712 e o elemento de conexão 724 se projeta a partir do segundo flange vertical 722. O primeiro flange vertical 712 e o elemento de conexão 714 encerram um ângulo desigual com o segmento de concha 710. O elemento de conexão 714, por conseguinte, não se estende na mesma direção que o flange vertical 712 do segmento de concha 710. O elemento de conexão 724 é arranjado analogamente a isso. Tais elementos de conexão são providos principalmente por meio do angulamento adicional em particular para elementos de suporte, em cujo caso um angulamento adicional dos elementos de conexão em relação aos flanges verticais é vantajoso. Os elementos de suporte são projetados e arranjados para receber suportes. Os suportes podem ser projetados, por exemplo, como elementos de viga. Uma plataforma pode ser arranjada sobre os suportes no interior da torre.

[0056] As figuras 14 e 15 mostram uma vista parcial tridimensional esquemática de uma torre de turbina eólica. A torre 800 compreende um total de oito segmentos de anel de torre de aço, dos quais o primeiro segmento de anel de torre de aço 810, o segundo segmento de anel de torre de aço 820, o terceiro segmento de anel de torre de aço 830 e o quarto segmento de anel de torre de aço 840 são mostrados. No lado de junta horizontal superior dos segmentos de anel de torre de aço 810, 820, 830, 840, é arranjado, em cada caso, um flange horizontal superior 812, 822, 832, 842, que é projetado para conectar os segmentos de anel de torre de aço 810, 820, 830, 840 a um, dois ou mais segmentos de torre verticalmente adjacentes, em particular segmentos de anel de torre de aço. O primeiro segmento de anel de torre de aço 810 e o segundo segmento de anel de torre de aço 820 são conectados uns aos outros por meio de um elemento de suporte 815, em que o elemento de suporte 815 é projetado como uma placa angulada e é atarraxado ao primeiro segmento de anel de torre de aço 810 e ao segundo segmento de anel de torre de aço 820. Os outros segmentos de anel de torre de aço são conectados analogamente por meio de elementos de suporte 825, 845. A torre 800, além disso, tem uma plataforma 854 que é suportada por múltiplos suportes 852. O suporte 852 é fixado à torre 800 por meio de um primeiro elemento de suporte 850 e um segundo elemento de suporte 851 arranjado aproximadamente diametralmente com relação ao mesmo.

[0057] A figura 16 mostra uma vista parcial bidimensional esquemática de uma modalidade de exemplo de outra torre de turbina eólica. A torre 900 compreende uma porção de torre superior 902, que é virada na direção para uma ponta de torre da torre 900, e uma seção de torre inferior 904, que é virada para longe de uma ponta de torre da torre 900. A porção de torre superior 902 e a porção de torre inferior 904 contatam uma contra a outra na junta horizontal 905 e são conectadas uma à outra na região da junta horizontal 905.

[0058] A porção de torre superior 902 compreende um primeiro segmento de anel de torre de aço 910 com um primeiro lado de junta vertical e um segundo segmento de anel de torre de aço 920 com um segundo lado de junta vertical. O primeiro segmento de anel de torre de aço 910 e o segundo segmento de anel de torre de aço 920 são arranjados horizontalmente adjacentes um ao outro. O primeiro segmento de anel de torre de aço 910 e o segundo segmento de anel de torre de aço 920 contatam um contra o outro com seus lados de juntas verticais em uma junta vertical superior 915.

[0059] Um primeiro flange vertical 912 é arranjado no primeiro segmento de anel de torre de aço 910 no primeiro lado de junta vertical. Analogamente, um segundo flange vertical 922 é arranjado no segundo segmento de anel de torre de aço 920 no segundo lado de junta vertical. Os flanges verticais 912, 922 encerram, cada, um ângulo com as porções formando parede dos segmentos de anel de torre de aço 910, 920. Nos flanges verticais 912, 922, são arranjadas aberturas de passagem horizontalmente orientadas (não mostradas). As aberturas de passagem são em particular arranjadas e projetadas de forma que os flanges verticais 912, 922 sejam conectáveis um ao outro por meio de elementos de fixação. Por conexão dos flanges verticais 912, 922 um ao outro, os segmentos de anel de torre de aço 910, 920 são também conectados um ao outro.

[0060] Um primeiro elemento de conexão 914 e um segundo elemento de conexão 916 são formados no primeiro flange vertical 912 e se projetam do primeiro flange vertical 912. Os elementos de conexão 914, 916 e também todos os elementos de conexão adicionais descritos abaixo são arranjados e projetados em particular para o arranjo de elementos funcionais. Igualmente, dois elementos de conexão 924, 926 são formados no segundo flange vertical 922 e se projetam do segundo flange vertical 922.

[0061] A porção de torre inferior 904 é projetada em particular como uma porção de torre de aço de suporte, em que o primeiro e segundo segmentos de suporte de anel de torre de aço da porção de torre de aço de suporte são referidos abaixo como o terceiro segmento de anel de torre de aço 930 e o quarto segmento de anel de torre de aço 940. O terceiro segmento de anel de torre de aço 930 e o quarto segmento de anel de torre de aço 940 contatam um contra o outro com seus respectivos lados de juntas verticais na junta vertical inferior 925. Arranjado na junta vertical inferior 925 está um elemento de suporte 906, que é conectado ao terceiro segmento de anel de torre de aço 930 e ao quarto segmento de anel de torre de aço 940. A conexão é realizada em particular com elementos de fixação 932, 942, em que o espaçamento vertical dos elementos de fixação é maior em uma porção central do elemento de suporte 906 que nas duas porções de extremidade do elemento de suporte 906. Nas porções de extremidade do elemento de suporte 906, o espaçamento vertical dos elementos de fixação é adicionalmente escolhido para ser tão pequeno quanto possível. O terceiro segmento de anel de torre de aço 930 e o quarto segmento de anel de torre de aço 940 são assim conectados um ao outro e mantidos juntos na junta vertical inferior 925 pelo elemento de suporte 906. A porção de torre inferior 904 igualmente tem elementos de conexão 934, 944, em que o elemento de suporte 906 tem os elementos de conexão 934, 944. Os elementos de conexão 934, 944 se projetam do elemento de suporte 906.

[0062] Por meio dos elementos de conexão 212, 214, 232 a 246, 312 a 318, 432 a 450, 554, 453, arranjados nos flanges verticais 309, 311, 409, 411, a qualidade de uma torre de turbina eólica 550 é aumentada e os custos para a fabricação e instalação são reduzidos. Constatou-se também que os elementos de conexão 212, 214, 232 a 246, 312 a 318, 432 a 450, 554, 453 aumentam a segurança de trabalho durante a instalação de uma torre de turbina eólica 550. A redução de custos aparece, por um lado, porque os elementos de conexão 212, 214, 232 a 246, 312 a 318, 432 a 450, 554, 453 já podem estar arranjados nos flanges verticais 309, 311, 409, 411 já fora do trabalho. Além disso, a instalação dos segmentos de anel de torre de aço individuais 200, 220, 300, 400, 500, 510 é particularmente simplificada, porque eles não são substancialmente sujeitos a uma distorção, como um resultado da introdução de calor, por exemplo, como um resultado de soldagem. O processo de instalação é assim simplificado para os técnicos no local de construção, em que, em particular, não é mais necessário que segmentos distorcidos de anel de torre de aço 200, 220, 300, 400, 500, 510 sejam conectados uns aos outros. Além disso, o arranjo de uma extensa variedade de elementos funcionais dentro da torre 550 ou de uma torre a ser construída é simplificado, de forma que o tempo instalação possa ser igualmente reduzido.

Claims (15)

1. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica (200) para uma torre de turbina eólica (102, 550, 800, 900), compreendendo - um segmento de concha (202, 222, 302, 402, 502, 512, 612, 710, 720) com uma extensão na direção de uma altura de segmento (H), de uma direção de anel de segmento (R) e de uma espessura de segmento (D), e com - um primeiro lado de junta horizontal (202, 224, 304, 404, 504, 514, 614) e um segundo lado de junta horizontal (206, 226, 406, 506, 516), - um primeiro lado de junta vertical (208, 228, 308, 408, 608) e um segundo lado de junta vertical (210, 230, 310, 410), - em que um primeiro flange vertical (309, 409, 609, 912) é arranjado no primeiro lado de junta vertical (208, 228, 308, 408, 608) e/ou um segundo flange vertical (311, 411, 922) é arranjado no segundo lado de junta vertical (210, 230, 310, 410), em que o primeiro flange vertical (309, 409, 609, 912) e/ou o segundo flange vertical (311, 411, 922) encerra(m) um ângulo com o segmento de concha (202, 222, 302, 402, 502, 512, 612, 710, 720), - em que pelo menos um elemento de conexão (212, 214, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 312, 314, 316, 318, 432, 434, 436, 438, 404, 442, 444, 446, 448, 450, 518, 553, 554, 714, 724) para o arranjo de elementos funcionais é formado no primeiro flange vertical (309, 409, 609, 912) e/ou no segundo flange vertical (311, 411, 922), em que o elemento de conexão (212, 214, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 312, 314, 316, 318, 432, 434, 436, 438, 404, 442, 444, 446, 448, 450, 518, 553, 554, 714, 724) se projeta a partir do primeiro flange vertical (309, 409, 609, 912) e/ou do segundo flange vertical (311, 411, 922), caracterizado pelo fato de que - o primeiro flange vertical (309, 409, 609, 912) e/ou o segundo flange vertical (311, 411, 922) e o elemento de conexão (212, 214, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 312, 314, 316, 318, 432, 434, 436, 438, 404, 442, 444, 446, 448, 450, 518, 553, 554, 714, 724) encerram o mesmo ângulo com o segmento de concha (202, 222, 302, 402, 502, 512, 612, 710, 720).

2. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que - o elemento de conexão encerra um ângulo de conexão com o segmento de concha, ângulo de conexão este que difere de um ângulo de flange que o primeiro flange vertical e/ou o segundo flange vertical encerra(m) com o segmento de concha.

3. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que - o elemento de conexão se estende na direção de uma altura de conexão, de uma largura de conexão e de uma espessura de conexão, e/ou - o elemento de conexão tem uma extensão substancialmente superficial graças à extensão na direção da altura de conexão e da largura de conexão, - em que a extensão superficial é preferencialmente substancialmente retangular.

4. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que - a extensão do elemento de conexão na direção da altura de conexão é várias vezes menor que uma extensão do segmento de concha na direção da altura de segmento, e - a extensão do elemento de conexão na direção da altura de conexão é preferencialmente menor que 20%, e/ou menor que 15%, e/ou menor que 10%, e/ou menor que 5%, e/ou menor que 2%, e/ou menor que 1%, e/ou menor que 0,1%, da extensão do segmento de concha na direção da altura de segmento.

5. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a extensão superficial do elemento de conexão tem uma superfície normal, sendo que a superfície normal é orientada na direção da altura de segmento e/ou da direção de anel de segmento e/ou na direção da espessura de segmento.

6. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a espessura de conexão e uma espessura de flange têm a mesma dimensão.

7. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro elemento de conexão e um segundo elemento de conexão, em que - o primeiro elemento de conexão é arranjado no primeiro flange vertical e o segundo elemento de conexão é arranjado no segundo flange vertical, em que - o primeiro elemento de conexão e o segundo elemento de conexão têm o mesmo espaçamento ao primeiro lado de junta horizontal e/ou ao segundo lado de junta horizontal.

8. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende um terceiro elemento de conexão e um quarto elemento de conexão, em que - a área da extensão superficial do primeiro elemento de conexão e do segundo elemento de conexão é maior por duas vezes o tamanho da área da extensão superficial do terceiro elemento de conexão e do quarto elemento de conexão, e/ou - o primeiro elemento de conexão e o terceiro elemento de conexão são arranjados no primeiro flange vertical e o segundo elemento de conexão e o quarto elemento de conexão são arranjados no segundo flange vertical.

9. Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que - o segmento de concha e o primeiro flange vertical e/ou o segmento de concha e o segundo flange vertical são formados como uma única peça.

10.Segmento de anel de torre de aço de turbina eólica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que - o segmento de concha tem uma seção transversal conformada parcialmente em anel, em que uma superfície normal da dita seção transversal é orientada substancialmente paralela à altura de segmento, e - a seção transversal conformada parcialmente em anel tem um perfil conformado parcialmente em círculo, e/ou - a seção transversal conformada parcialmente em anel é formada por duas ou mais porções retilíneas, em que as duas ou mais porções retilíneas são arranjadas em um ângulo umas com relação às outras.

11.Porção de torre de turbina eólica, caracterizada pelo fato de que compreende - pelo menos um primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 e um segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, - em que o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica contatam um contra o outro em pelo menos uma junta substancialmente vertical com flanges verticais, e - em que o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica são conectados um ao outro na pelo menos uma junta substancialmente vertical.

12.Torre de turbina eólica, caracterizada pelo fato de que compreende duas ou mais porções de torre de turbina eólica como definidas na reivindicação 11, arranjadas umas acima das outras.

13.Turbina eólica, caracterizada pelo fato de que compreende uma torre de turbina eólica como definida na reivindicação 12.

14.Método para produzir uma porção de torre de turbina eólica, em particular uma porção de torre de turbina eólica como definida na reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende - prover pelo menos um primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e um segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, - arranjar o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica em pelo menos uma junta vertical com, em cada caso, um dos lados de juntas verticais, - conectar o primeiro segmento de anel de torre de aço de turbina eólica e o segundo segmento de anel de torre de aço de turbina eólica na pelo menos uma junta vertical por fixação de dois flanges verticais adjacentes.

15.Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende - arranjar um elemento funcional, por exemplo, uma unidade de suporte, em pelo menos um elemento de conexão.