NO327640B1 - Tarn for et vindkraftanlegg. - Google Patents

Description

Det finnes forskjellige tårn med vindkraftanlegg, særlig gittermasttårn, stålrørtårn eller betongtårn. Ved tårnet av betong finnes det forskjellige muligheter for fremstillingen, bl.a. også oppbygging av tårn av prefabrikkerte spennbetongdeler, idet de enkelte prefabrikkerte spennbetongdeler hver danner segmenter som blir lagt på hverandre og deretter forspent med hverandre. En fremgangsmåte for fremstilling av et tårn av prefabrikkerte spennbetongdeler er for eksempel kjent fra DE 100 33 845.3. Fra den kjente teknikk skal det videre vises til DE 298 09541 Ul og DE 19547901 Al.

Ved slike tårn av betongsegmenter ligger de enkelte segmenter ikke bare enkelt på hverandre (hvert segment har i praksis en forskjellig form), men er også forbundet med hverandre via en tilsvarende forbindelsesmasse. Disse forbindelsesmasser kan være en polymer (for eksempel epoksyharpiks) og sjikttykkelsen av forbindelsesmassen utgjør jevnt over minst 2 mm.

Når et slikt segmentliknende tårn fremstilles, blir forbindelsesmassen etter posi-sjonering av et segment påført på oversiden av segmentet, som deretter etter påsetting av det neste segment kan herde. Dette blir igjen fulgt av påføring av forbindelsesmasse på det nye påsatte segment osv.

Under visse omstendigheter kan det imidlertid oppstå problemer når tårnet settes opp i den kalde årstid. For herding trenger nemlig forbindelsesmassen jevnt over en minstetemperatur, og er utetemperaturen lav, for eksempel omkring 0 °C, inntreffer enten ingen herding av forbindelsesmassen eller herdingen varer meget lenge, noe som forsinker den totale oppbygging av tårnet betydelig.

Formålet med oppfinnelsen er å fremskynde fremstillingen av et tårn bestående av segmenter som ligger på hverandre, idet det mellom segmentene ligger en forbindelsesmasse.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved trekkene angitt i krav 1. Fordelak-tige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Ifølge oppfinnelsen er minst én side av på hverandre liggende segmenter forsynt med en varmemodul, og denne varmemodul består fortrinnsvis av en enkelt varmetråd, PCT-motstandstråd eller også ståltråd (sveisetråd).

Når en slik tråd gjennomstrømmes av en sterk strøm, for eksempel i området fra 70-150 A så oppvarmes tråden, og forbindelsesmassen som er anbrakt på oversiden av segmentet kan til tross for lave utetemperaturer herde hurtig på den ønskede måte.

For å oppnå en god herdevirkning er det fordelaktig dersom varmemodulen er dannet med hele flaten innenfor det øvre området av et betongsegment, for å oppnå en størst mulig varmeoverføring til forbindelsesmassen.

Denne store varmevirkning lar seg for eksempel også oppnå ved at en varmetråd anordnes meanderformet innenfor det øvre området i tårnsegmentets betong, og fra denne varmetråd er da bare de to tilslutninger tilgjengelige. Til disse tilslutninger kan det for eksempel tilsluttes en vanlig sveisetransformator, som er i stand til å sende en sterk strøm gjennom tråden, slik at den ønskede oppvarming til det øvre området av segmentet og dermed også forbindelsesmassen skjer.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegnin-gene, der fig. 1 viser et tårnsegment ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser en målekurve for forskjellige målepunkter og luften av et tårnsegment ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser anbringelsen av en varmetråd i tårnsegmentet ved på hverandre liggende segmenter, fig. 4 er et sideriss av et tårn for et vindkraftanlegg bestående av tårnsegmenter. Fig. 1 viser et sirkelrundt tårnsegment 4 (sett ovenfra) med et utsnitt av tårnsegmentets overflate. Her kan det ses at en varmemodul 1 er tatt inn i det øvre område 2 av tårnsegmentet 4, idet varmemodulen består av varmetråd 5 som ligger meanderformet innenfor tårnsegmentets 4 betong. Det er også vist to tilslutninger 6a, 6b for varmetråden 5 til hvilken det for eksempel kan tilsluttes 1 sveisetrafo som tilveiebringer en sterk strøm som sendes gjennom varmetråden 5 slik at denne oppvarmes og deretter også sørger for en oppvarming av betongen i det øvre området av segmentet, slik at forbindelsesmassen som ligger på segmentet kan herde. Fig. 3 viser segmenter som er lagt på hverandre. Her er det vist to segmenter 4, 6 som er anordnet over hverandre, av hvilke det nedre segment 4 har avbrudd i området ved en spennbetonginnretning (som ikke har spesiell betydning her). Der er det også vist varmetråden 5 som er anbrakt i det øvre området av tårnsegmentet. Segmentene 4 og 6 er anordnet over hverandre på en slik måte at omhylningsrør for en spenninnretning i segmentene 4, 6 i det vesentlige står fluktende overfor hverandre. Spenninnretningen 8 er tatt formsluttende inn i det nedre segment 4, og den øvre kant av den omløpende kant slutter seg jevnt til segmentets 4 overflate. Det rørformede avsnitt 12 griper inn i omhylnings-røret 7 som er integrert i segmentet 4.

I innretningens 8 del som er anordnet for mottak av en tetning 20 er tetningen 20 satt inn og ligger med dens overside fast an mot det øvre segment 6.

Ved oppbyggingen av tårnet av segmenter 4, 6 blir det først på flatene som vender oppover på det sist innbygde (nedre) segment 4 anordnet fortrinnsvis tre avstandsholdere 32 fordelt med omtrent lik avstand på omkretsen.

Denne avstandsholder 32 er fortrinnsvis av tre og har en høyde på omtrent 5 mm (avhengig av segmentenes overflateruhet) som tilsvarer den beregnede avstand 30 mellom segmentene 4, 6 etter monteringen. E-modulen av tre ligger i et område som på den ene side tillater at tre kan holde stand mot kreftene som inntreffer i tårnet en viss tid, og på den andre side imidlertid bevirker at ujevnheter i overflatene av segmentene 4, 6 som ligger overfor hverandre trykkes inn i treet og således unngås avskallinger på segmentene 4, 6.

Her kan det ved et egnet valg av avstandsholderens 32 høyde (avstanden kan også utgjøre bare 2 mm) oppnås en nivellering av segmentene 4, 6 tilsvarende de uunngåelige fremstillingsunøyaktighetene i segmentene 4, 6.

Før påsettingen av det øvre segment 6 og det nedre segment 4 blir en forbindelsesmasse 34 påført flatedekkene på den øvre flate av segmentet 4. Her blir posisjonene hvor omhylningsrørene 7, 8 i segmentene 4, 6 henholdsvis omhylningsrøret 7 i det øvre segment 6 og innretningen 8 med tetningen 20 i det nedre segment 4 ligger overfor hverandre spart ut ved påføringen av forbindelsesmassen 34, idet forbindelsesmassen 34 blir påført frem til utkragingen 23.

Den flatedekkende påførte forbindelsesmasse 34 er fortrinnsvis en epoksyharpiks (eller en annen polymer) og blir påført med minst én sjikttykkelse på omkring 2-6 mm som tilsvarer i det vesentlige den beregnede avstand 30 mellom segmentene 4 og 6.

Ved oppbygging av et slikt tårn i den kalde årstid, hvor ikke sjelden temperaturen ligger under frysepunktet hele dagen (også fordi vindkraftanlegg også settes opp på meget ubeskyttede steder), herder epoksyharpiks vanligvis, hvis overhodet, bare meget lang-somt, som samlet forsinker sterkt oppsettingen av tårnet, fordi den ytterligere posisjon-ering av flere segmenter også forutsetter herding av epoksyharpiksen mellom de nedre allerede posisjonerte segmenter.

Tårnoppsettingspersonellet kan da ved tårnet ifølge oppfinnelsen aktivisere opp-varmingen henholdsvis oppvarmingsmodulene som allerede er tilveiebrakt i segmentene, hvor det tilsluttes en sveisetrafo for eksempel til varmetråden via tilslutningene 6a, 6b. Sveisestrømmen ligger i et område fra 60-150A (eller under eller over dette). Segmentet 4 blir nå oppvarmet på dens overside, og også forbindelsesmassen, og forbindelsesmassen kan herdes som ønsket innenfor en kort tid.

Da tilveiebringelsen av en varmemodul i form av en vanlig ståltråd eller varmetråd eller sveisetråd er meget gunstig og billig, kan denne også forbli i segmentets betong etter herding av tårnet. I alle tilfeller inneholder et tårnsegment mange avstivere for å øke dets fasthet.

For å unngå en kontakt mellom varmetråden 5 og andre elektriske ledende deler i segmentet, kan det også være gunstig dersom varmetråden 5 er forsynt med et varmeled-ende, men likevel elektrisk isolerende sjikt. En slik isolering bør imidlertid være form- og varmebestandig mot temperaturer opp til 60-70° C.

Fig. 2 viser temperaturforholdene i en utførelse av oppfinnelsen. Her er det vist hvordan utetemperaturkurven først synker til et område på omkring -12 til -15°C.

Ovenfor temperaturkurven er det kurver Kl, K2 og K3, hvor Kl viser temperaturen i varmeledningen (varmemodul, varmetråd), K2 viser temperaturen i et betong-hjørne, og K3 viser temperaturen i betongsentrum (overflaten av segmentet). Som det er vist, så snart varmetråden 5 gjennomstrømmes av en strøm på omkring 80-90A stiger temperaturen nesten lineært, og temperaturen i betongen stiger også med temperaturen av varmetråden forsinket med en kort tid. Således kan forbindelsesmassen, i det spesielle tilfellet også epoksyharpiksen, herde hurtig og legging av ytterligere segmenter kan fortsette hurtig.

Det er naturligvis også mulig å tilveiebringe varmetråden ikke bare i det øverste området av det nedre segment, men i tillegg også i det nedre området av det øvre segment 6, slik at enda mer varme kan føres frem til forbindelsesmassen, noe som igjen akselerer herdingen.

Varianten ifølge oppfinnelsen for varming av et segment har den fordel at den er meget gunstig, da kostnadene for den vanlige ståltråd som anvendes som varme tråd ligger i området på noen få øre pr. meter.

Anbringelsen av en slik varmetråd er helt ukomplisert og kan utføres meget hurtig ved segmentfremstillingen.

Derfor er det heller ingen ulempe dersom varmetråden forblir i segmentet, selv dersom den overhodet ikke kommer i bruk fordi tårnet blir satt opp ved varmetempera-turer.

Med anbringelsen av varmetråden er det også mulig å sette opp tårnene for vindkraftanlegg også i den kalde årstid og dermed uavhengig av årstid og værforhold.

Det vil være klart at anbringelsen av varmetråden ikke bare kan skje meanderformet, men i enhver annen form, også slik at varmetråden selv inntar formen som en sirkel.

Fig. 4 er et sideriss av et tårn, bestående av tårnsegmenter ifølge oppfinnelsen som er satt på hverandre og er forspent mot hverandre ved hjelp av en ikke vist spenninnretning.

Claims (6)

1. Tårn for et vindkraftanlegg, hvor tårnet består av segmenter som er satt på hverandre, og mellom segmentene som ligger på hverandre er det en forbindelsesmasse, karakterisert ved at et varmelement er tilveiebrakt i det øvre område av segmentet (4) som ligger under og/eller i det nedre området av segmentet (6) som ligger over på den siden av segmentet som er vendt mot det motstående segment.

2. Tårn ifølge krav 1, karakterisert ved at varmeelementet består av en varmetråd eller en PTC-motstandstråd som er anordnet på segmentets overside eller nedenfor oversiden i selve segmentet (4).

3. Tårn ifølge krav 2, karakterisert ved at varmetråden (5) eller PTC-motstands-tråden er en tråd som gjennomstrømmes av elektrisk strøm for oppvarming.

4. Tårn ifølge foregående krav, karakterisert ved at varmetråden (5) er anbrakt meanderformet på oversiden av segmentet eller i det øvre området innenfor segmentet (4).

5. Tårn ifølge foregående krav, karakterisert ved at det for oppvarming av varmetråden (5) er dannet en strømtilslutning (6a, 6b) til hvilken det for eksempel kan tilsluttes en sveisetransformator eller en annen strømgenererende innretning.

6. Vindkraftanlegg med et tårn ifølge ett av de foregående krav.