KR101804077B1 - 풍력 발전 설비 기초 및 풍력 발전 설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 프리캐스트 콘크리트 기초 세그먼트(210)를 포함하는 풍력 발전 설비 기초에 관한 것이다. 기초 세그먼트들은 복수의 제1 피복관(216) 및 제2 피복관(217)을 포함하며, 이들 피복관은 기초 세그먼트들(210)의 고정을 위한 프리스트레싱 강연선을 수용하는 데 이용된다.
Description
본 발명은 풍력 발전 설비 기초 및 풍력 발전 설비에 관한 것이다.
풍력 발전 설비의 기초는 매우 중요한데, 그 이유는 풍력 발전 설비가 적어도 20년의 유효 수명을 가져야만 하기 때문이다. 풍력 발전 설비를 위한 기초는, 전형적으로, 기초 구덩이를 파고, 보조 기층(subbase)을 투입하며, 기초 설치 부재를 설치하고, 필요한 철근 시공을 실행하며, 후속하여 기초 구덩이에 시멘트를 충전하는 것을 통해 제조된다. 그에 따라, 기초는 통상 현장에서 현장 타설 콘크리트를 통해 타설되며, 그리고 기초의 품질은 설치 지역에서의 기후 조건에 따라서 결정된다.
WO 2004/101898은 조립형 프리캐스트 콘크리트 부재를 통해 구성되는 풍력 발전 설비의 기초를 개시하고 있다. 기초는 반경 방향으로 상호 간에 이격되는 복수의 기저부 모듈(foot module)을 구비한 중공 원통형 베이스 부재(base element)를 포함한다. 기저부 모듈들은 베이스 모듈 상에, 그리고 상호 간에 고정된다.
본 발명의 과제는, 복수의 조립형 프리캐스트 콘크리트 부재로 구성되고 개량된 정적 거동을 나타내는 풍력 발전 설비 기초 및 상응하는 풍력 발전 설비를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는 청구항 제1항에 따르는 풍력 발전 설비 기초를 통해, 그리고 청구항 제4항에 따르는 풍력 발전 설비를 통해 해결된다.
그에 따라, 복수의 프리캐스트 콘크리트 기초 세그먼트를 포함하는 풍력 발전 설비 기초가 제공된다. 기초 세그먼트들은 복수의 제1 피복관(cladding tube) 및 제2 피복관을 포함하며, 이들 피복관은 기초 세그먼트들의 고정을 위한 프리스트레싱 강연선들(prestressing strand)을 수용하는 데 이용된다.
기초 세그먼트는 하면과, 하부 타워 세그먼트의 수용을 위한 상면과, 내면과, 안쪽을 향해 만곡된 외면과, 2개의 측면 표면과, 외부 섹션을 포함한다.
제1 피복관들은 원주방향으로, 또는 하면에 대해 평행하게 연장된다. 제2 피복관들은 기초 세그먼트의 외부 섹션과 그 상면 사이에서, 또는 측면 표면들에 대해 평행하게 연장된다.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 제2 피복관은 외면의 곡률을 따라 연장된다.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 기초는, 기초 세그먼트를 고정하기 위한 프리스트레싱 강연선의 단부의 수용을 위한 제2 피복관의 단부들의 영역에서 외부 섹션 상에 복수의 세그먼트 앵커를 포함한다.
기초 세그먼트들은 환형 세그먼트의 형태를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 마찬가지로 앞에서 기재한 풍력 발전 설비 기초를 포함하는 풍력 발전 설비에 관한 것이다. 기초 세그먼트들은 프리스트레싱 강연선들을 통해 제1 피복관 및/또는 제2 피복관 내에 고정된다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 적어도 하나의 하부 타워 세그먼트는, 복수의 기초 세그먼트와 함께 프리스트레싱 강연선들을 통해 제2 피복관들 내에 고정되는 방식으로, 기초 상에 배치된다.
본 발명은 복수의 조립형 프리캐스트 콘크리트 부재로 구성되는 풍력 발전 설비 기초를 제공한다는 사상에 관한 것이다. 프리캐스트 콘크리트 부재들은 복수의 피복관을 포함한다. 기초의 설치를 위해, 프리스트레싱 강연선들은 피복관들 내로 삽입되며, 기초의 프리캐스트 콘크리트 부재들은 프리스트레싱 강연선들을 통해 상호 간에 고정된다. 그에 따라, 앵커링(anchoring)은 프리캐스트 기초를 통해 수행된다. 예컨대 프리스트레싱 강연선들에 의한 앵커링은 선택적으로 프리캐스트 콘크리트 세그먼트들을 통과하여 세그먼트의 기저부에 이르기까지 진행되며, 이 기저부에 예컨대 고정을 위한 세그먼트 앵커가 제공될 수 있다.
본 발명의 추가 구현예들은 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명의 장점들 및 실시예들은 하기에서 도면과 관련하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따르는 풍력 발전 설비를 도시한 개략도이다.
도 2는 제1 실시예에 따르는 풍력 발전 설비의 기초를 도시한 개략도이다.
도 3은 제1 실시예에 따르는 기초 세그먼트를 도시한 개략도이다.
도 4는 제1 실시예에 따르는 기초 세그먼트를 도시한 추가 개략도이다.
도 5는 제1 실시예에 따르는 풍력 발전 설비 기초를 도시한 상면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따르는 풍력 발전 설비의 기초를 도시한 개략도이다.
도 3은 제1 실시예에 따르는 기초 세그먼트를 도시한 개략도이다.
도 4는 제1 실시예에 따르는 기초 세그먼트를 도시한 추가 개략도이다.
도 5는 제1 실시예에 따르는 풍력 발전 설비 기초를 도시한 상면도이다.
도 1에는, 본 발명에 따르는 풍력 발전 설비가 개략도로 도시되어 있다. 풍력 발전 설비(100)는 타워(102)와 이 타워(102) 상의 나셀(104)을 포함한다. 나셀(104) 상에는 3개의 로터 블레이드(108)와 하나의 스피너(110)를 포함하는 공기역학적 로터(106)가 제공된다. 공기역학적 로터(106)는 풍력 발전 설비의 작동 중에 바람에 의해 회전 운동하게 되고 그에 따라 공기역학적 로터(106)에 직접 또는 간접적으로 연결되어 있는 발전기의 로터 또는 회전자도 역시 회전하게 된다. 전기 발전기는 나셀(104) 내에 배치되어 전기 에너지를 생성한다. 로터 블레이드들(108)의 피치 각도는 각각의 로터 블레이드들(108)의 로터 블레이드 루트들 상에 제공된 피치 모터들을 통해 변경될 수 있다.
도 2에는, 제1 실시예에 따르는 풍력 발전 설비의 기초가 개략도로 도시되어 있다. 기초(200)는 복수의 기초 세그먼트(210)를 포함한다. 기초 세그먼트들(210)은 상호 간에 나란히 배치되고 그에 따라 기초(200)를 형성한다. 기초 세그먼트들(210)은 환형 세그먼트들로서, 원형 섹터들(circular sector) 또는 둥근 섹터들로서 형성될 수 있다. 기초 세그먼트들(210)은 제1 피복관(216) 및 제2 피복관(217)을 포함한다. 제1 피복관들(216)은 기초 세그먼트(210)의 횡방향으로 연장되고 제2 피복관들(217)은 기초 세그먼트(210)의 종방향으로 연장된다. 제1 피복관(216) 및 제2 피복관(217)에 의해 기초 세그먼트들(210)이 프리스트레싱 강연선(400)의 이용 하에 고정될 수 있다.
또한, 기초(200)는 8각형 또는 다각형으로서 형성될 수 있다. 이런 경우에, 기초(200)는 n개의 기초 세그먼트(210)로 구성될 수 있다.
기초의 상부 단부 상에는, 다시 말하면 상면 상에는, 하부 타워 세그먼트 또는 예컨대 도어 세그먼트(300)가 배치될 수 있다. 선택적으로 하부 타워 세그먼트 또는 도어 세그먼트(300)는 기초 세그먼트들(210)과 함께 고정될 수 있다.
제1 피복관들(216)은, 인접한 기초 세그먼트들을 상호 간에 고정하도록 프리스트레싱 강연선들(400)을 수용하는 데 이용된다. 제2 피복관들(217)은 프리스트레싱 강연선들을 이용하여 선택적으로 적어도 하부 타워 세그먼트(300)와 기초 세그먼트들(210)을 고정하기 위해 이용된다. 선택적으로 기초 세그먼트들은 상호 간에 겹쳐서 안착되는 복수의 타워 세그먼트(210)와 고정될 수 있다.
풍력 발전 설비의 타워가 프리캐스트 콘크리트 부재들로 구성되는 타워인 경우, 프리캐스트 콘크리트 세그먼트들은 선택적으로 통로에서 기초 세그먼트들(210)과 함께 고정될 수 있다.
도 3에는, 제1 실시예에 따르는 기초 세그먼트가 개략도로 도시되어 있다. 기초 세그먼트는 하면(211)과, 상면(212)과, 내면(213)과, 외면(214)과, 하면(211)의 영역의 외부 섹션(215)을 포함한다. 내면(213)은 바깥쪽을 향해 만곡되고, 외면(214)은 안쪽을 향해 만곡된다. 외면(214)의 영역에는 복수의 제1 피복관(216)이 제공된다. 이런 제1 피복관들(216)은 선택적으로 세그먼트의 하면(211)에 대해 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 기초 세그먼트(210)는 측면 표면들로서 2개의 선형 단부(218)를 포함한다. 측면 표면들(218)에 의해 인접한 기초 세그먼트들은 상호 간에 나란히 배치될 수 있고, 그런 다음 제1 피복관들을 통과하여 안내되는 프리스트레싱 강연선들(400)에 의해 고정될 수 있다. 프리스트레싱 앵커들(500)은 프리스트레싱 강연선들(400)을 고정하기 위해 제2 피복관들(217)의 단부들의 영역에서 외부 섹션들 상에 제공될 수 있다.
도 4에는, 제1 실시예에 따르는 기초 세그먼트(210)가 추가의 개략도로 도시되어 있다. 기초 세그먼트(210)는 바람직하게는 평면인 하면(211)과, 상면(212)과, 바깥쪽을 향해 만곡된 내면(213)과, 안쪽을 향해 만곡된 외면(214)과, 2개의 선형 측면 표면(218)과, 외부 섹션(215)을 포함한다. 또한, 기초 세그먼트(210)는, 하면(211)에 대해 실질적으로 평행하게 제공되는 복수의 제1 피복관(216)도 포함한다. 또한, 기초 세그먼트(210)는 측면 표면들(218)에 대해 실질적으로 평행하게 형성되는 복수의 제2 피복관(217)도 포함한다.
도 5에는, 제1 실시예에 따르는 기초(200)가 개략적 상면도로 도시되어 있다. 기초(200)는 복수의 기초 세그먼트(210)로 구성된다. 기초 세그먼트들(210)의 상면(212) 상에서는 복수의 제2 피복관이 개방되어 있다.
본 발명에 따라서, 선택적으로 제2 피복관들(217)은 기초 세그먼트들(210)의 외면(214)의 곡률을 따라 연장될 수 있다. 또한, 제1 피복관들(210)은 원형 세그먼트 형태의 기초 세그먼트들(210)의 곡률을 따라 연장될 수 있으며, 그럼으로써 측면 표면들(218) 상에서 제1 피복관들(216)의 각각의 단부들은 인접한 기초 세그먼트들(210) 내의 측면 표면들(218)의 제1 피복관들의 각각의 자유 단부들과 일치하고, 이에 따라 프리스트레싱 강연선들은 기초 세그먼트들의 고정을 위한 제1 피복관들(216)을 통과하여 안내될 수 있다.
또한, 본 발명은 마찬가지로 제1 실시예에 따르는 기초와, 복수의 타워 세그먼트를 구비한 타워를 포함하는 풍력 발전 설비에 관한 것이다. 적어도 최하부 타워 세그먼트는 프리스트레싱 강연선들 및 제2 피복관들(217)에 의해 기초(200)의 각각의 기초 세그먼트들(210)과 고정될 수 있다. 이 경우, 예컨대 세그먼트 앵커들은 외부 섹션(215) 내에서 제2 피복관들(217)의 단부들 상에 연결될 수 있다.
기초(200)의 상부 단부(212)의 지름은 기초 세그먼트들(210)의 조립된 외부 섹션들(215)의 지름보다 더 작다. 조립된 기초 세그먼트들(210)의 상부 단부(212)의 지름은 하부 타워 세그먼트(300)의 하부 단부의 지름에 상응한다.
Claims (5)
- 복수의 타워 세그먼트를 포함하는 풍력 발전 설비 타워를 수용하기 위한 풍력 발전 설비 기초를 갖는 풍력 발전 설비에 있어서,
상기 풍력 발전 설비 기초는 기초 세그먼트들(210)의 고정을 위한 프리스트레싱 강연선(prestressing strand)들을 수용하는 데 이용되는 복수의 제1 피복관(216) 및 제2 피복관(217)을 구비한 복수의 프리캐스트 콘크리트 기초 세그먼트(210)를 포함하고,
상기 기초 세그먼트(210)는 하면(211)과, 최하부 타워 세그먼트가 그 상부에 배치될 수 있는 상면(212)과, 내면(213)과, 안쪽을 향해 만곡된 외면(214)과, 2개의 측면 표면(218)과, 외부 섹션(215)을 포함하며,
상기 제1 피복관(216)은 원주방향으로, 또는 상기 하면(211)에 대해 평행하게 연장되고, 상기 제2 피복관(217)은 상기 기초 세그먼트(210)의 외부 섹션(215)과 상면(212) 사이에서 연장되며,
상기 제2 피복관(217)은 상기 외면(214)의 곡률을 따라 연장되고,
기초 세그먼트들(210)은 제1 피복관(216) 및 제2 피복관(217) 내의 프리스트레싱 강연선들(400)에 의해 고정되며,
적어도 하나의 최하부 타워 세그먼트(300)가, 상기 제2 피복관(217) 내의 프리스트레싱 강연선들(400)에 의해 복수의 기초 세그먼트(210)와 함께 고정되는 방식으로, 기초(200)의 상면(212) 상에 배치되는 것인 풍력 발전 설비. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 기초 세그먼트(210)를 고정하기 위한 프리스트레싱 강연선의 단부의 수용을 위한 상기 제2 피복관(217)의 단부의 영역에서 상기 외부 섹션(215) 상에 복수의 세그먼트 앵커(500)를 추가로 포함하는 풍력 발전 설비.
- 삭제
- 삭제
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