DE102016101485A1

DE102016101485A1 - Verfahren zum Nachrüsten einer Zacken-Nachrüsteinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes und Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt

Info

Publication number: DE102016101485A1
Application number: DE102016101485.0A
Authority: DE
Inventors: Uwe Rahmann; Jörg Bajen; Sebastian Engelhardt
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-03

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit (300) an einer Hinterkante (201) eines Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) vorgesehen. Ein Abschnitt (220) der Hinterkante (201) des Rotorblattes (200) wird ausgeschnitten und entfernt. Dies kann erfolgen, wenn sich das Rotorblatt (200) noch an einer Nabe der Windenergieanlage befindet (d. h. im montierten Zustand). Eine Zacken-Nachrüsteinheit (300) wird auf die Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt (220) aufgeklebt bzw. eingeklebt. Die Zacken-Nachrüsteinheit (300) weist ein V-förmiges Profil und an seiner ersten Seite zwei Befestigungsarme (311, 312) und an einer gegenüberliegenden Seite eine Mehrzahl von Zacken (321) auf. Die zwei Befestigungsarme (311, 312) werden an der Hinterkante (201) des Rotorblattes (200) angeklebt, um die Zacken-Nachrüsteinheit (300) zu montieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachrüsten mindestens einer Zacken-Nachrüsteinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes und eine Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt.
Zur Steigerung der Effizienz einer Windenergieanlage ist das Design der Rotorblätter von großer Bedeutung. Die Rotorblätter einer Windenergieanlage weisen eine Saugseite und eine Druckseite auf, wobei diese an einer Hinterkante des Rotorblattes zusammenlaufen. Durch den Druckunterschied zwischen der Saugseite und der Druckseite können Wirbel erzeugt werden, die an der Hinterkante des Rotorblattes für eine Geräuschemission und eine Leistungsminderung sorgen können.
Zur Reduzierung der Geräuschemission und der Leistungsminderung können Zacken an der Hinterkante des Rotorblattes vorgesehen sein. Die Effektivität der Geräuschreduktion hängt hierbei von der Geometrie der Zacken ab.
Um die Vorteile eines Rotorblattes mit einer Zackengeometrie an der Hinterkante des Rotorblattes auch bei Bestandsrotorblättern zu ermöglichen, betrifft die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit an der Hinterkante eines Rotorblattes bei Bestandsrotorblättern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Nachrüsten mindestens einer Zackeneinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Zacken-Nachrüsteinheit nach Anspruch 3 gelöst.
Somit wird ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes vorgesehen. Ein Abschnitt der Hinterkante des Rotorblattes wird ausgeschnitten und entfernt. Dies kann optional erfolgen, wenn sich das Rotorblatt noch an einer Nabe der Windenergieanlage befindet (d. h. im montierten Zustand). Eine Zacken-Nachrüsteinheit wird auf die Hinterkante des Windenergieanlagen-Rotorblattes in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt aufgeklebt bzw. eingeklebt. Die Zacken-Nachrüsteinheit weist ein V-förmiges Profil und an seiner ersten Seite zwei Befestigungsarme und an einer gegenüberliegenden Seite eine Mehrzahl von Zacken auf. Die zwei Befestigungsarme werden an der Hinterkante des Rotorblattes angeklebt, um die Zacken-Nachrüsteinheit zu montieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Zacken-Nachrüsteinheit ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme Fähnchen oder Laschen auf, welche an einem Material der Hinterkante des Windenergieanlagen-Rotorblattes laminiert werden können.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zacken-Nachrüsteinheit an einer Rotorblatt-Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes. Dazu wird ein Abschnitt der Rotorblatt-Hinterkante ausgeschnitten und entfernt, während sich das Rotorblatt noch an einer Nabe einer Windenergieanlage befindet. Die Rotorblatt-Hinterkante weist eine Hohlkammer auf, welche nach Entfernen des Abschnitts der Rotorblatt-Hinterkante teilweise offen ist. Die Zacken-Nachrüsteinheit weist ein erstes Ende mit einer Klebefahne, einen mittleren Abschnitt und ein zweites Ende mit einer Mehrzahl von Zacken auf. Die Klebefahne wird in die Hohlkammer an der Rotorblatt-Hinterkante eingeführt und mittels Kleber verklebt. Der Kleber kann in der Hohlkammer vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt. Die Nachrüsteinheit weist ein V-förmiges Profil, eine erste Seite mit zwei Befestigungsarmen und eine gegenüberliegende Seite mit einer Mehrzahl von Zacken auf. Die zwei Befestigungsarme können an der Hinterkante des Rotorblattes angeklebt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Nachrüsteinheit ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme Fähnchen oder Laschen auf, welche an einem Material der Hinterkante des Windenergieanlagen-Rotorblattes laminiert werden können.
Die Erfindung betrifft einen Gedanken, eine Zackeneinheit bzw. eine Serrationeinheit bei Bestandsrotorblättern einer Windenergieanlage nachzurüsten und zwar insbesondere wenn die Rotorblätter noch an der Nabe der Windenergieanlage befestigt sind.
Dazu wird ein Abschnitt bzw. Ausschnitt aus einer Hinterkante des Rotorblattes herausgeschnitten. Dieser Abschnitt oder Ausschnitt befindet sich vorzugsweise im äußeren Drittel des Rotorblattes. Nachdem der Abschnitt bzw. Ausschnitt entfernt worden ist, wird eine Zacken-Nachrüsteinheit an dieser Stelle befestigt. Die Zacken-Nachrüsteinheit kann optional als ein V-förmiges Profil ausgestaltet sein, das an seiner ersten Seite zwei Befestigungsarme und an seiner gegenüberliegenden zweiten Seite die Zacken aufweist. Die Zacken-Nachrüsteinheit kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung an der Hinterkante des Rotorblattes verklebt werden und zwar an der Stelle, an welcher ein Abschnitt bzw. Ausschnitt der Hinterkante des Rotorblattes entfernt worden ist. Optional kann eine Heizeinheit temporär in dem Bereich der ersten Seite der Zackenhinterkante vorgesehen sein, um den Kleber auszuhärten.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung,
2A zeigt einen schematischen Querschnitt einer Hinterkante eines Rotorblattes einer Windenergieanlage,
2B zeigt eine schematische Darstellung eines Rotorblattes gemäß der Erfindung,
3A und 3B zeigen jeweils schematische Darstellungen einer Zacken-Nachrüst einheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
4 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Hinterkante eines Rotorblattes einer Windenergieanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf dem Turm 102 auf. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106 mit drei Rotorblättern 200 und einem Spinner 110 vorgesehen. Die Rotorblätter 200 sind jeweils an einer Nabe 105 befestigt. Der aerodynamische Rotor 106 wird im Betrieb der Windenergieanlage durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und dreht somit auch einen Rotor oder Läufer eines Generators, welcher direkt oder indirekt mit dem aerodynamischen Rotor 106 gekoppelt ist. Der elektrische Generator ist in der Gondel 104 angeordnet und erzeugt elektrische Energie. Die Pitchwinkel der Rotorblätter 200 können durch Pitchmotoren an den Rotorblattwurzeln der jeweiligen Rotorblätter 200 verändert werden.
2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Hinterkante eines Rotorblattes gemäß der Erfindung. Das Rotorblatt 200 weist eine Hinterkante 201, eine Druckseite 202, eine Saugseite 203 und optional eine Hohlkammer 210 im Bereich der Hinterkante 201 auf.
2B zeigt eine schematische Darstellung eines Rotorblattes gemäß der Erfindung. Das Rotorblatt weist eine Vorderkante 204, eine Hinterkante 201 sowie einen Ausschnitt 220 im Bereich der Hinterkante 201 auf, welcher weg- bzw. ausgeschnitten worden ist. In diesem Bereich 220 soll eine Zacken-Nachrüsteinheit platziert werden.
3A und 3B zeigen jeweils schematische Darstellungen einer Zacken-Nachrüsteinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 weist ein erstes Ende 310 zum Befestigen an der Hinterkante 201 eines Windenergieanlagen-Rotorblattes 200 auf. Ferner weist die Zacken-Nachrüsteinheit 300 an seinem zweiten Ende 320 eine Mehrzahl von Zacken 321 auf.
Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 kann als ein V-förmiges Profil ausgestaltet sein, welches an seinem ersten Ende zwei Enden bzw. Arme 311, 312, mittels welcher die Zacken-Nachrüsteinheit 300 an einer Hinterkante 201 und insbesondere an dem ausgeschnittenen Ausschnitt bzw. Abschnitt 220 der Hinterkante gemäß 2B befestigt und insbesondere verklebt werden kann. Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 kann ein V-Profil 330 und Laschen oder Fähnchen 311a, 312a im Bereich der Befestigungsarme 311, 312 aufweisen. Zum Aushärten des Klebers kann eine Heizeinheit in diesem Bereich temporär vorgesehen sein.
Um den herausgeschnittenen Abschnitt 220 zu erhalten, wird die Hinterkante beispielsweise in der Ebene 200a ab- bzw. ausgeschnitten. Optional erfolgt dies wenn das Rotorblatt z. B. vertikal noch an der Gondel der Windenergieanlage hängt. Damit bleiben die Blätter während des Anbringens der Nachrüsteinheit 300 im montierten Zustand.
Das Abschneiden kann beispielsweise über eine Handkreissäge und einen Parallelanschlag erfolgen.
Die Zacken-Nachrüsteinheit kann aus Duroplasten, Thermoplasten, Elastomeren oder aus thermoplastischen Elastomeren (TPE) hergestellt sein.
Falls eine Hohlkammer 210 vorhanden ist, dann kann die nachgerüstete Zackeneinheit 300 zumindest teilweise in die Hohlkammer 210 eingeklebt werden.
4 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Hinterkante eines Rotorblatts einer Windenergieanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Hinterkante des Rotorblattes 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann im Wesentlichen der Hinterkante 201 des Rotorblattes 200 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen. Das Rotorblatt 200 weist somit an seiner Hinterkante eine Hohlkammer 210 auf. Insbesondere kann ein Teil der Hinterkante 201 wie in 2b beschrieben ab- oder ausgeschnitten werden. Das Aus- oder Abschneiden kann gemäß der Erfindung vorzugsweise erfolgen, wenn das Rotorblatt noch an der Gondel montiert ist. Dazu kann das Rotorblatt 200 beispielswiese in die 6-Uhr-Position gedreht werden, so dass es im Wesentlichen vertikal angeordnet ist.
Die Hohlkammer 210 kann dann zumindest teilweise mit einem Kleber 400 gefüllt werden.
Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist an ihrer ersten Seite bzw. ersten Ende eine Klebefahne 300a auf, welche optional im Endbereich 300c spitz zuläuft. Das gegenüberliegende zweite Ende 320 weist wie in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Zacken 321 auf. Die Zacken-Nachrüsteinheit weist einen mittleren Abschnitt 300d auf, an welchen sich die Klebefahne 300a anschließt. Zwischen der Klebefahne 300a und dem mittleren Abschnitt 300d ist ein Rücksprung 300b auf beiden Seiten vorhanden.
Bei der Montage der Zacken-Nachrüsteinheit 300 wird die Klebefahne 300a in den mit Kleber 400 gefüllten Hohlraum 210 eingeführt. Dabei kann Kleber 410 im Bereich des Rücksprungs 300b nach außen treten. Dieser überschüssige Kleber kann beispielsweise mittels eines Spachtels entfernt werden und/oder damit können etwaige Rücksprünge angeglichen werden.
Optional können die Zacken-Nachrüsteinheiten 300 bereits im Werk fertig lackiert sein. Optional kann die Zacken-Nachrüsteinheit in mehrere Segmente aufgeteilt werden, um die Handhabung der Segmente zu verbessern.

Claims

Verfahren zum Nachrüsten einer Zacken-Nachrüsteinheit (300) an einer Rotorblatt-Hinterkante (201) eines Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), mit den Schritten: Ausschneiden und Entfernen eines Abschnitts (220) einer Rotorblatt-Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), das sich insbesondere noch an einer Nabe einer Windenergieanlage (100) befindet, und Aufkleben oder Ankleben einer Zacken-Nachrüsteinheit (300) auf oder an die Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt (220), wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein V-förmiges Profil aufweist und an ihrer ersten Seite zwei Befestigungsarme (311, 312) und an einer gegenüberliegenden zweiten Seite eine Mehrzahl von Zacken (321) aufweist, wobei die zwei Befestigungsarme (311, 312) an der Rotorblatt-Hinterkante (201) angeklebt oder aufgeklebt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme (311, 312) Fähnchen oder Laschen aufweist, welche an einem Material der Rotorblatt-Hinterkante (201) laminiert werden.
Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit (300) an einer Rotorblatt-Hinterkante (201) eines Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), mit den Schritten: Ausschneiden und Entfernen eines Abschnitts (220) einer Rotorblatt-Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), das sich insbesondere noch an einer Nabe einer Windenergieanlage (100) befindet, und Aufkleben oder Ankleben einer Zacken-Nachrüsteinheit (300) auf oder an die Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt (220), wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein erstes Ende mit einer Klebefahne (300a), einen mittleren Abschnitt (300d) und ein zweites Ende (320) mit einer Mehrzahl von Zacken (321) aufweist, wobei die Klebefahne (300a) in eine Hohlkammer (210) an der Rotorblatt-Hinterkante (201) eingeklebt wird.
Zacken-Nachrüsteinheit (300) für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt (100), mit einem V-förmigen Profil, zwei Befestigungsarmen (311, 312) an einer ersten Seite und einer Mehrzahl von Zacken (321) an einer gegenüberliegenden zweiten Seite, wobei die zwei Befestigungsarme (311, 312) an einer Hinterkante (201) des Rotorblattes (200) anklebbar oder aufklebbar sind.
Zacken-Nachrüsteinheit (300) nach Anspruch 4, wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme (311, 312) Fähnchen oder Laschen aufweist, welche an dem Material der Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) laminierbar sind.
Zacken-Nachrüsteinheit (300) für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt (100), mit einem ersten Ende mit einer Klebefahne (300a), einem mittleren Bereich (300d) und einem zweiten Ende mit einer Mehrzahl von Zacken (321), wobei an einem Übergang zwischen dem mittleren Bereich (300d) und der Klebefahne (300a) ein Rücksprung (300b) vorgesehen ist.
Windenergieanlagen-Rotorblatt mit einer Zacken-Nachrüsteinheit gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6.