KR20110025147A - 풍력 터빈 타워 및 시스템과 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 복수의 타워 부분(106)을 포함하는 풍력 터빈 타워(102)가 제공된다. 타워 부분 중 적어도 하나는 제 1 콘크리트 세그먼트와, 이 제 1 콘크리트 세그먼트와 별개로 형성되는 제 2 콘크리트 세그먼트와, 상기 제 1 콘크리트 세그먼트 및 제 2 콘크리트 세그먼트와 별개로 형성되는 제 3 콘크리트 세그먼트를 포함하고, 상기 제 3 콘크리트 세그먼트는 상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 제 2 콘크리트 세그먼트 사이에 배치된다.
Description
본 명세서에 기재된 발명은 일반적으로 풍력 터빈에 관한 것으로서, 더 구체적으로 풍력 터빈 타워와, 이 풍력 터빈 타워를 제조 또는 제작하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다수의 공지된 풍력 터빈이 타워와, 나셀을 통해 타워 상에 장착된 로터를 포함하고 있다. 로터는 풍력 에너지를 회전 에너지로 용이하게 변환시키는 다수의 블레이드를 포함하고 있다. 로터는 기어박스를 통해 로터 샤프트를 거쳐 발전기를 구동하고, 기어박스는 발전기가 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시킬 수 있도록 로터 샤프트의 고유하게 낮은 회전 속도를 증폭시킨다.
다수의 공지된 풍력 터빈은 가혹한 환경 조건에 있기 때문에, 풍력 터빈 타워는 종종 풍력 터빈의 구조적 완전성을 증가시키는 것을 용이하게 하도록 강화된다(예를 들어, 강철로서). 그러나, 적어도 일부 풍력 터빈은 습한 환경(예를 들어, 해안가의 풍력 발전 지역)에서 사용되고, 증가된 수분은 풍력 터빈 타워 및/또는 풍력 터빈 타워 강화부의 부식에 기여하는 것으로 알려져 있다.
이와 같이, 풍력 터빈 타워의 구조적 완전성을 유지시키면서 덜 부식되는 풍력 터빈 타워를 제공하여, 풍력 터빈의 유효 수명을 증가시키는 것은 유용할 것이다.
일 실시형태에 있어서, 풍력 터빈 타워를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱(Fiber Reinforced Plastic; FRP) 스트랜드를 제공하는 단계와, 제 1 콘크리트 세그먼트 내에 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 1 부분을 매립하는 단계와, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 3 부분이 제 1 콘크리트 세그먼트로부터 제 2 콘크리트 세그먼트까지 연장되도록 제 2 콘크리트 세그먼트 내에 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 2 부분을 매립하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 3 부분에 장력이 가해지도록 제 1 콘크리트 세그먼트와 제 2 콘크리트 세그먼트 중 적어도 하나를 서로에 대해 이동시키는 단계를 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 복수의 타워 부분을 포함하는 풍력 터빈 타워가 제공된다. 타워 부분 중 적어도 하나는 제 1 콘크리트 세그먼트와, 상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 별개로 형성되는 제 2 콘크리트 세그먼트와, 상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 제 2 콘크리트 세그먼트와 별개로 형성되는 제 3 콘크리트 세그먼트를 포함한다. 제 3 콘크리트 세그먼트는 상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 제 2 콘크리트 세그먼트 사이에 배치된다.
다른 양태에 있어서, 풍력 터빈 타워 부분을 제조하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 제 1 플랜지 거푸집과 제 2 플랜지 거푸집을 포함하고 있다. 제 1 플랜지 거푸집과 제 2 플랜지 거푸집 각각은 환형 공동과, 이 환형 공동에 접근을 허용하도록 구성된 제 1 개구를 포함하고 있다. 이 시스템은 또한 내측 폼과 외측 폼을 포함하는 벽 거푸집을 또한 포함한다. 벽 거푸집은, 상기 제 1 플랜지 거푸집의 제 1 개구와 상기 제 2 플랜지 거푸집의 제 1 개구가 내측 폼과 외측 폼 사이에서 서로를 향해 배향되도록, 상기 제 1 플랜지 거푸집과 제 2 플랜지 거푸집 사이에서 결합되록 구성된다.
도 1은 풍력 터빈의 측부 직립도,
도 2는 도 1에 도시되어 있는 풍력 터빈의 타워 부분에 대해 2-2 선을 따라 취한 확대 단면도,
도 3은 도 2에 도시되어 있는 타워 부분에 대한 확대도,
도 4는 도 2에 도시되어 있는 타워 부분에 대한 확대도,
도 5는 도 2에 도시되어 있는 타워 부분을 제조하는 데에 사용하기 위한 거푸집에 대한 사시도,
도 6은 도 5에 도시되어 있는 거푸집에 대해 6-6 선을 따라 취한 단면도,
도 7은 도 5에 도시되어 있는 거푸집을 사용하여 제조하는 동안의 도 2에 도시되어 있는 타워 부분의 골격에 대한 단면도,
도 8은 도 5에 도시되어 있는 거푸집에 콘크리트가 추가되고 도 5에 도시되어 있는 거푸집을 제거한 후의, 도 7에 도시되어 있는 골격에 대한 단면도,
도 9는 프레임에 결합된 도 8에 도시되어 있는 골격에 대한 단면도,
도 10은 벽 거푸집이 결합되어 있는 도 9의 프레임에 결합된 도 8에 도시되어 있는 골격에 대한 단면도,
도 11은 도 10에 도시되어 있는 프레임의 일부와 골격의 일부에 대한 확대 단면도,
도 12는 도 2에 도시되어 있는 타워 부분을 제조하기 위한 방법에 대한 흐름도.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 풍력 터빈의 타워 부분에 대해 2-2 선을 따라 취한 확대 단면도,
도 3은 도 2에 도시되어 있는 타워 부분에 대한 확대도,
도 4는 도 2에 도시되어 있는 타워 부분에 대한 확대도,
도 5는 도 2에 도시되어 있는 타워 부분을 제조하는 데에 사용하기 위한 거푸집에 대한 사시도,
도 6은 도 5에 도시되어 있는 거푸집에 대해 6-6 선을 따라 취한 단면도,
도 7은 도 5에 도시되어 있는 거푸집을 사용하여 제조하는 동안의 도 2에 도시되어 있는 타워 부분의 골격에 대한 단면도,
도 8은 도 5에 도시되어 있는 거푸집에 콘크리트가 추가되고 도 5에 도시되어 있는 거푸집을 제거한 후의, 도 7에 도시되어 있는 골격에 대한 단면도,
도 9는 프레임에 결합된 도 8에 도시되어 있는 골격에 대한 단면도,
도 10은 벽 거푸집이 결합되어 있는 도 9의 프레임에 결합된 도 8에 도시되어 있는 골격에 대한 단면도,
도 11은 도 10에 도시되어 있는 프레임의 일부와 골격의 일부에 대한 확대 단면도,
도 12는 도 2에 도시되어 있는 타워 부분을 제조하기 위한 방법에 대한 흐름도.
이하의 발명의 상세할 설명에서는 타워 제조 및 제작 방법 및 시스템을 예로서 비제한적으로 설명한다. 이러한 발명의 상세한 설명에 의해 당업자가 개시 내용을 실시 및 사용할 수 있고, 발명의 상세한 설명에는 현재 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태로 생각되는 것을 비롯한 수 개의 실시예가 기재되어 있다. 본 명세서에서의 개시 내용은 예시적인 실시예로서 즉, 풍력 터빈 타워에 적용되는 것으로 기재되어 있다. 그러나, 이러한 개시 내용은 풍력 터빈을 제외한 다양한 용도 및 광범위한 시스템에 있어서 타워에 대해 일반적인 적용을 갖는 것으로 생각된다.
도 1은 예시적인 풍력 터빈(100)의 측부 직립도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 풍력 터빈(100)은 수평축 풍력 터빈이다. 변형예로서, 풍력 터빈(100)은 수직축 풍력 터빈일 수 있다. 풍력 터빈(100)은 기초부(도시되어 있지 않음)로부터 직립되는 타워(102)와, 상기 타워(102) 상에 장착되는 나셀(104)과, 상기 나셀(104)에 회전가능하게 결합되는 로터(108)를 포함하고 있다. 타워(102)는 서로의 위에 적층되어 예를 들어 복수의 볼트와 같은 적절한 결합기 또는 고정구를 사용하여 함께 결합되는 복수 개의 타워 부분(106)을 포함하고 있다. 일 실시예에 있어서, 타워 부분(106)은 실질적으로 유사하다(예를 들어, 후술하는 바와 같이 실질적으로 유사한 공정으로 제조된다). 다른 실시예에 있어서, 타워 부분(106)은 실질적으로 유사하지 않을 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 로터(108)가 회전가능한 허브(110)와, 이 허브로부터 외측으로 연장되어 결합되는 복수의 로터 블레이드(112)를 포함하고 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 로터 블레이드(112)는 제 1 로터 블레이드(114)와, 제 2 로터 블레이드(116)와, 제 3 로터 블레이드(118)를 포함하고 있다. 다른 실시예에 있어서, 로터(108)는 임의의 적절한 개수의 로터 블레이드(112)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 로터 블레이드(112)는 허브(110) 둘레에 등간격으로 이격되어 바람의 동역학적 에너지를 회전 에너지로, 이어서 전기 에너지로 변환시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 변형예로서, 로터 블레이드(112)는 허브(110) 둘레에 서로로부터 임의의 적절한 거리로 이격되어 있을 수 있다.
도 2는 선 2-2를 따라 취한 도 1에 도시되어 있는 타워 부분(106)에 대한 확대 단면도이다. 도 3은 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 타워 부분의 확대부이다. 도 4는 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 타워 부분(106)의 다른 확대부이다. 예시적인 실시예에 있어서, 타워 부분(106)은 종축선(L)과 반경(R)을 구비하고, 타워 부분(106)은 제 1 세그먼트{예를 들어, 제 1 플랜지(202)}, 제 2 세그먼트{예를 들어, 제 2 플랜지(204)}, 및 종축선(L)을 따라 제 1 세그먼트로부터 제 2 세그먼트로 연장되는 제 3 세그먼트{예를 들어, 벽 부분(206)}를 포함하고 있다. 일 실시예에 있어서, 타워 부분(106)은 일반적으로 원통형이다. 다른 실시예에 있어서, 타워 부분(106)은 임의의 적절한 크기 및/또는 형상{예를 들어, 타워 부분(106)이 테이퍼져 있을 수 있다}을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 제 1 플랜지(202)는 환형이고, 제 1 정합면(208)과, 제 1 정합면(208)에 인접한 제 1 내면(210)과, 제 1 내면(210)에 인접한 제 1 지지면(212)과, 제 1 정합면(208)과 제 1 지지면(212) 사이의 제 1 외면(214)을 포함하여, 제 1 플랜지(202)의 실질적으로 사변형(예를 들어, 직사각형) 단면을 형성한다. 유사하게, 제 2 플랜지(204)는 환형이고, 제 2 정합면(216)과, 제 2 정합면(216)에 인접한 제 2 내면(218)과, 제 2 내면(218)에 인접한 제 2 지지면(220)과, 제 2 정합면(216)과 제 2 지지면(220) 사이의 제 2 외면(222)을 포함하여, 제 2 플랜지(204)의 실질적으로 사변형(예를 들어, 직사각형)의 단면을 형성한다. 제 1 플랜지(202)는 제 1 내면(210)에 의해 규정되는 제 1 내주부(PI1)와, 제 1 외면(214)에 의해 규정되는 제 1 외주부(PO1)를 구비하고, 제 2 플랜지(204)는 제 2 내면(218)에 의해 규정되는 제 2 내주부(PI2)와 제 2 외면(222)에 의해 규정되는 제 2 외주부(PO2)를 구비한다.
예시적인 실시예에 있어서, 제 1 플랜지(202)는 복수의 제 1 파스너 개구(224)를 포함하고, 제 2 플랜지(204)는 임의의 적절한 파스너(예를 들어, 볼트)를 통해 인접한 타워 부분(106)에 타워 부분(106)을 고정하는 것을 용이하게 하는 복수의 제 2 파스너 개구(226)을 포함한다. 제 1 파스너 개구(224)는 제 1 지지면(212)으로부터 제 1 정합면(208)을 통해 소정의 패턴(예를 들어, 예시적인 실시예에서 원주방향 패턴)으로 제 1 플랜지(202) 둘레에서 연장되고, 제 2 파스너 개구(226)는 제 2 지지면(220)으로부터 제 2 정합면(216)을 통해 소정의 패턴(예를 들어, 예시적인 실시예에서 원주방향 패턴)으로 제 2 플랜지(204) 둘레에서 연장된다. 몇몇의 실시예에 있어서, 제 1 파스너 개구(224) 및/또는 제 2 파스너 개구(226)는 임의의 적절한 패턴으로 배열될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)는 제 1 파스너 개구(224) 및/또는 제 2 파스너 개구(226)를 각각 포함하지 않을 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204)는 초고성능 콘크리트(Ultra-high performance concrete; UHPC)로 제조될 수 있다. 본 명세서에서 사용하고 있는 것과 같이, "초고성능 콘크리트("UHPC")"라는 용어는 종래의 콘크리트 재료에 대해 개선된 압축 강도, 인장 강도, 및/또는 연성(ductility)을 갖는 콘크리트 재료를 의미한다. 일 실시예에 있어서, 초고성능 콘크리트는 약 150MPa 내지 약 300MPa 사이의 압축 강도와, 약 15MPa 내지 약 30MPa 사이의 인장 강도를 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 초고성능 콘크리트는 초고성능 콘크리트가 본 명세서에 기재되어 있는 것과 같이 작용하는 것을 용이하게 하는 임의의 적절한 압축 강도, 인장 강도, 및/또는 인성을 가질 수 있다. 변형예로서, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)는, 다른 적절한 콘크리트 재료를 제한없이 포함하고 타워 부분(106)이 본 명세서에 기재되어 있는 것과 같이 작용할 수 있게 하는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 벽 부분(206)은 제 1 단부면(228)과, 제 2 단부면(230)과, 내부면(232)과, 외부면(234)을 포함하고 있다. 제 1 단부면(228)은 제 1 외주부(PO1)에 인접한 제 1 플랜지(202)의 제 1 지지면(212)에 안장되어, 제 1 파스너 개구(224){즉, 제 1 파스너 개구(224)의 외주 패턴}가 제 1 내면(210)과 벽 부분(206)의 내부면(232) 사이에 반경방향으로 배치된다. 유사하게, 제 2 단부면(230)은 제 2 외주부(PO2)에 인접한 제 2 플랜지(204)의 제 2 지지면(220)에 안장되어, 제 2 파스너 개구(226){즉, 제 2 파스너 개구(226)의 원주방향 패턴}가 내부면(232)과 제 2 내면(218) 사이에 반경방향으로 배치된다. 다른 실시예에 있어서, 벽 부분(206)은 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)에 대해 적절한 반경방향 위치를 가질 수 있다{예를 들어, 벽 부분(206)은, 제 1 파스너 개구(224) 및/또는 제 2 파스너 개구(226)가 벽 부분(206)과 플랜지(202)의 외면(214) 및/또는 플랜지(204)의 외면(222) 사이에 배치되도록 위치설정될 수 있다). 예시적인 실시예에 있어서, 벽 부분(206)은 콘크리트 재료로 제조된다. 일 실시예에 있어서, 벽 부분(206)의 콘크리트 재료는 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)의 초고성능 콘크리트와 조성이 다르다. 다른 실시예에 있어서, 벽 부분(206)의 콘크리트 재료는 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)의 초고성능 콘크리트와 적어도 실질적으로 동일할 수 있다. 변형예로서, 벽 부분(206)은 타워 부분(106)이 본 명세서에서 기재된 바와 같이 작용하도록 할 수 있는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 벽 부분(206)은 그 내부에 매립되어 있는 복수의 예응력 상태의 섬유 강화 플라스틱("FRP") 스트랜드(236){예를 들어, 탄소 섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP) 스트랜드}를 포함하고 있다. 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)는 벽 부분(206)을 통해 종축선(L)을 따라 제 1 플랜지(202)로부터 제 2 플랜지(204)까지 연장되어, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)가 제 1 지지면(212)을 통해 제 1 플랜지(202) 내로 및/또는 제 2 지지면(220)을 통해 제 2 플랜지(204) 내로 연장된다. 예시적인 실시예에 있어서, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)는 벽 부분(206)의 콘크리트 재료에 직접 결합되고, 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204)의 초고성능 콘크리트에 직접 접합된다. 본 명세서에서 사용되고 있는 바와 같이, "직접 접합되는"이라는 용어는 접촉되고 그 사이에 어떠한 배리어 또는 버퍼도 갖고 있는 않는 것으로 규정된다. 다른 실시예에 있어서, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)는 제 1 플랜지(202), 제 2 플랜지(204) 및/또는 벽 부분(206)과의 임의의 적절한 결합이 있을 수 있다{예를 들어, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)와 제 1 플랜지(202), 제 2 플랜지, 및/또는 벽 부분(206) 사이에 중간 재료가 배치될 수 있다}
도 5는 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)를 제조하는 데에 사용하기 적합한 플랜지 거푸집(300)에 대한 사시도이다. 도 6은 6-6 선을 따라 취한 플랜지 거푸집(300)에 대한 단면도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 플랜지 거푸집(300)은 내벽(302)과, 이 내벽(302)과 인접한 정합벽(304)과, 이 정합벽(304)과 인접한 외벽(306)과, 상기 외벽(306)과 내벽(302) 사이의 지지벽(308)을 포함하는 환형의 목재 재료로 형성되어, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)의 실질적으로 사변형의 단면과 정합하는 크기를 가진 실질적으로 사변형(예를 들어, 직사각형)의 단면을 갖는 공동(C)을 형성한다. 일 실시예에 있어서, 내벽(302), 정합벽(304), 외벽(306) 및/또는 지지벽(308)은 서로로부터 별개로 형성되고, 임의의 적절한 파스너(예를 들어, 나사, 못, 및/또는 접착제)를 사용하여 함께 결합될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 내벽(302), 정합벽(304), 외벽(306) 및/또는 지지벽(308)은 함께 일체로 형성될 수 있다(즉, 단일의, 연속된 그리고 결합되지 않은 재료로 형성된다). 몇몇 실시예에 있어서, 플랜지 거푸집(300)은 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있고, 본 명세서에서 소망하는 치수 및/또는 구성을 갖는 것으로 기재되어 있는 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)를 제조하기 용이하게 하는 임의의 적절한 구성{예를 들어, 플랜지 거푸집(300)은 환형이 아닌 형상을 가질 수 있다}으로 배열된 임의의 적절한 개수의 벽을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 지지벽(308)은 그것을 통해 연장되는 복수의 지지벽 스트랜드 개구(310)를 포함하고, 정합벽(304)은 그것을 통해 연장되는 복수의 정합벽 스트랜드 개구(312)를 포함하고 있다. 지지벽 스트랜드 개구(310)는 지지벽(308) 주변에 소정의 패턴으로(예를 들어, 예시적인 실시예에서 원주방향 패턴)으로 배열되어 있다고, 정합벽 스트랜드 개구(312)는 정합벽(304) 둘레에 소정의 패턴(예를 들어, 예시적인 실시예에서 원주방향 패턴)으로 배열되어, 정합벽 스트랜드 개구(312)의 원주방향 패턴이 지지벽 스트랜드 개구(310)의 원주방향 패턴과 실질적으로 정합한다{즉, 각 지지벽 스트랜드 개구(310)가 도 6에 도시되어 있는 X축을 따라서 대응하는 정합벽 스트랜드 개구(312)와 실질적으로 동축관계로 정렬되어 있다}. 예시적인 실시예에 있어서, 플랜지 거푸집(300)은 또한 지지벽(308)으로부터 정합벽(304)까지 연장되는 복수의 파스너 보스(314)를 포함하고 있다. 파스너 보스(314)는 스트랜드 개구(310, 312)와 내벽(302) 사이에 반경방향으로 배치된 원주방향 패턴으로 배열된다{즉, 파스너 보스(314)의 원주방향 패턴은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)를 통해 제 1 파스너 개구(224) 및/또는 제 2 파스너 개구(226)의 원주방향 패턴을 발생시키도록 위치설정된다}.
도 7 및 도 8은 타워 부분(106) 제조에 사용하기에 적합한 골격(400)에 대한 단면도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 골격(400)은 초기에 제 1 플랜지 거푸집(402)과, 제 2 플랜지 거푸집(404)과, 상기 제 1 플랜지 거푸집(402)으로부터 제 2 플랜지 거푸집(404)까지 실질적으로 장력없이 연장되는 복수의 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)를 포함하고 있다. 제 1 플랜지 거푸집(402)과 제 2 플랜지 거푸집(404)은 실질적으로 도 5에 도시되어 있는 플랜지 거푸집(300)과 유사하고, 유사한 구성부품은 도 5와 동일한 도면부호를 사용하여 설명하겠다.
일 실시예에 있어서, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 1 부분(406)은, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)를 제 2 플랜지 거푸집(402)을 통해 하나의 지지벽 스트랜드 개구(310) 및 대응하는 실질적으로 동축의 정합벽 스트랜드 개구(312)를 거쳐 삽입하고, 제 1 플랜지 거푸집(402)의 정합벽(304)의 외면(412)에 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)를 고정{예를 들어, 노팅(knotting) 및 스테이플링(stapling) 등을 통해}하여 정합벽 스트랜드 개구(312) 및/또는 지지벽 스트랜드 개구(310)를 통해 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 수축을 방지하거나 제한함으로써, 제 1 플랜지 거푸집(402)의 공동(C) 내에 배치된다. 유사하게, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 2 부분(408)은, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)를 제 2 플랜지 거푸집(404)을 통해 하나의 지지벽 스트랜드 개구(310) 및 대응하는 실적으로 동축의 정합벽 스트랜드 개구(312)를 거쳐 삽입하고, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)를 제 2 플랜지 거푸집(404)의 정합벽(304)의 외면(414)에 고정{예를 들어, 노팅(knotting) 및 스테이플링(stapling) 등을 통해}하여 정합벽 스트랜드 개구(312) 및/또는 지지벽 스트랜드 개구(310)를 통해 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 수축을 방지하거나 제한함으로써, 제 2 플랜지 거푸집(404)의 공동(C) 내에 배치된다.
섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)가 제 1 플랜지 거푸집(402)으로부터 제 2 플랜지 거푸집(404)으로 실질적으로 장력없이 연장됨에 따라, 초고성능 콘크리트는 제 1 플랜지 거푸집(402)과 제 2 플랜지 거푸집(404)의 공동(C) 내에 추가된다. 일 실시예에 있어서, 초고성능 콘크리트는 임의의 적절한 콘크리트 주입 방법을 통해 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 2 플랜지 거푸집(404)으로 주입될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 2 플랜지 거푸집(404)은 내벽(302)을 포함할 수 있고, 초고성능 콘크리트는 스피닝법(즉, "원심력 콘크리트"를 용이하게 얻도록)을 통해 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 2 플랜지 거푸집(404) 내에 추가될 수 있다. 변형예로서, 초고성능 콘크리트는 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같은 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 플랜지 거푸집(404)으로부터 각각 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204)를 형성 가능하게 하는 임의의 적절한 방법을 통해 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 2 플랜지 거푸집(404)에 추가될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 초고성능 콘크리트가 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 2 플랜지 거푸집(404)에 추가된 후에, 초고성능 콘크리트는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 각각 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204) 내에서 경화될 수 있다{예를 들어, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)가 약 10-20cm의 두께(T)이고 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)이 소정의 거리(D)만큼 연장되며, 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204)의 초고성능 콘크리트에 직접 접합되도록}. 일 실시예에 있어서, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 1 부분(406)은 제 1 플랜지(202)를 통해 제 1 지지면(212)로부터 제 1 정합면(208)까지 연장되고, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 2 부분(408)은 제 2 플랜지(204)를 통해 제 2 지지면(220)으로부터 제 2 정합면(216)까지 연장되며, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 3 부분(410)은 제 1 플랜지(202)부터 제 2 플랜지(204)까지 연장된다. 변형예로서, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)는 임의의 적절한 두께(T)를 가질 수 있고, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 1 부분(406) 및/또는 제 2 부분(408)은 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204) 내로 각각 임의의 적절한 거리(D)만큼 연장되고, 이에 의해 타워 부분(106)이 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 작용 및/또는 제조될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 초고성능 콘크리트가 경화되고 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204)가 성형된 후에, 제 1 플랜지 거푸집(402)과 제 2 플랜지 거푸집(404)이 도 8에 도시된 바와 같이 제거된다. 변형예에 있어서, 제 1 플랜지 거푸집(402) 및/또는 제 2 플랜지 거푸집(404)은 타워 부분(106)의 적어도 하나의 후속 제조 단계 동안에 각각 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)에 결합 상태로 남아 있을 수 있다.
도 9는 타워 부분(106)의 후속 제조 단계 동안의 골격(400)에 대한 단면도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 제 1 플랜지 거푸집(402) 및 제 2 플랜지 거푸집(404)이 제거된 후에, 골격(400)은 후술하는 바와 같이 프레임(600) 내로 삽입되어 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 장력을 가하기 용이하게 된다. 프레임(600)은 베이스(602)와, 이 베이스(602)로부터 외측으로 연장되는 제 1 측벽(604)과, 상기 베이스(602)로부터 외측으로 연장되는 제 2 측벽(606)을 포함하고 있다. 제 1 측벽(604)과 제 2 측벽(606)은 제 1 플랜지(202)의 제 1 파스너 개구(224) 및/또는 제 2 플랜지(204)의 제 2 파스너 개구(226)의 패턴(예를 들어, 원주방향 패턴)에 대응하는 패턴으로 배열된 복수의 프레임 개구(608)를 포함하고 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 프레임(600)은 강성 재료(예를 들어, 강철)로 제조된다. 다른 실시예에서, 프레임(600)은 프레임(600)이 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 작용할 수 있게 하는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.
골격(400)이 프레임(600)에 삽입됨에 따라, 제 1 플랜지(202)의 제 1 외면(214)과 제 2 플랜지(204)의 제 2 외면(222)은 복수의 파스너(610)(예를 들어, 볼트)를 통해 베이스(602) 위로 상승되는데, 상기 파스너는 측벽(604, 606)의 프레임 개구(608)를 통해 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204)의 파스너 개구(224, 226)로 각각 삽입되어, 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204)와 맞물리게 된다. 파스너(610)는 이어서 제 1 측벽(604)과 제 2 측벽(606)에 대해 조여지고, 각각 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204)를 각각 제 1 측벽(604)을 향하여 D1 방향으로 그리고 제 2 측벽(606)을 향하여 D2 방향으로(즉, 서로 멀어지도록) 이동하기 용이하게 하여, 원하는 장력을 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가한다. 예시적인 실시예에 있어서, 원하는 장력이 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가해진 후에는, 제 3 장력이 제 1 장력 및 제 2 장력보다 크도록, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 1 부분(406)은 제 1 장력을 갖고, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 2 부분(408)는 제 2 장력을 가지며, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)는 제 3 장력을 갖는다. 몇몇 실시예에 있어서, 제 1 부분(406)의 제 1 장력 및/또는 제 2 부분(408)의 제 2 장력은 거리(D)에 따라 변화할 수 있다(예를 들어, 제 3 부분(410) 가까이에서는 제 3 부분(410)의 제 3 장력과 실질적으로 동일할 수 있고, 제 3 부분(410)으로부터 떨어져서는 제 3 부분(410)의 제 3 장력보다 작을 수 있다). 다른 실시예에 있어서, 각 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 제 1 부분(406), 제 2 부분(408) 및/또는 제 3 부분(410)은 서로에 대해 적절한 장력을 가질 수 있다(예를 들어, 서로 다르거나 또는 실질적으로 동일할 수 있다).
예시적인 실시예에 있어서, 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204)의 초고성능 콘크리트는, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)와 플랜지(202, 204) 사이의 직접 접합과 조합하여, 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204)에 증가된 인장 강도(예를 들어, 크래킹없이 인장 응력에 견디는 증가된 능력)의 제공을 용이하게 할 수 있다. 증가된 인장 강도는 적어도 부분적으로 초고성능 콘크리트와 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236) 사이의 직접 접합의 강도로 인한 것인데, 이것은 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)가 크래킹될 위험을 감소시키면서, 타워 부분(106)의 제조 동안에 파스너(610)를 통해 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 더 높은 인장 부하가 가해질 수 있게 한다. 추가로, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)는 제 1 플랜지(202) 및 제 2 플랜지(204) 내로 소정 거리(D)만큼 연장되기 때문에{예를 들어, 소정의 실시예에서는 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)를 실질적으로 완전 관통한다}, 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)에 의해 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가해진 측방향(즉, 반경방향) 힘이 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)의 더 많은 부분을 통해 분배되도록 촉진하여, 타워 부분(106)의 제조 동안에 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)가 파손되는 일 없이 더 큰 인장 부하가 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가해질 수 있게 된다.
도 10은 원하는 장력이 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가해진 상태로 프레임(600)에 삽입된 그리고 타워 부분(106)의 후속 제조 단계에서의 골격(400)에 대한 단면도이다. 도 11은 도 10에 도시되어 있는 바와 같은 프레임(600)과 골격의 일부에 대한 확대 단면도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 원하는 장력이 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가해진 후에는, 벽 거푸집(700)이 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204)에 결합된다. 예시적인 실시예에 있어서, 벽 거푸집(700)은 환형 외측 폼(702)과 환형 내측 폼(704)을 포함하고 있다. 내측 폼(704)은 제 1 단부(706)와 제 2 단부(708)를 포함하며, 외측 폼(702)은 제 1 단부(710)와 제 2 단부(712)를 포함한다. 내측 폼(704)은, 내측 폼(704)이 파스너 개구(224, 226)의 원주방향 패턴과 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 원주방향 배열 사이에 반경방향으로 위치하도록, 그리고 내측 폼(704)의 제 1 단부(706)가 제 1 플랜지(202)의 제 1 지지면(212)과 인접하고 내측 폼(704)의 제 2 단부가 제 2 플랜지(204)의 제 2 지지면(220)과 인접하도록, 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204) 사이에 배치된다. 또한, 외측 폼(702)은 외측 폼(702)이 각각 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204)의 외면(214, 222) 상에 안장되도록, 그리고 외측 폼(702)의 제 1 단부(710)가 제 1 플랜지(202)의 제 1 정합면(208)과 실질적으로 정렬되고 외측 폼(702)의 제 2 단부(712)가 제 2 플랜지(204)의 제 2 정합면(216)과 실질적으로 정렬되도록, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236) 반경방향 외측에 배치된다.
내측 폼(704)이 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)의 반경방향 내측에 배치되고 외측 폼(702)이 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236) 반경방향 외측에 배치됨에 따라, 원주방향 갭(G)이 내측 폼(704)과 외측 폼(702) 사이에 형성되고, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)가 이 갭(G)을 통해 종방향으로 연장된다. 일 실시예에 있어서, 벽 거푸집(700)은 제 1 플랜지(202)와 제 2 플랜지(204) 사이에서 외측 폼(702) 및/또는 내측 폼(704)의 신장 및/또는 수축을 촉진시키도록 연장(예를 들어, 신장)될 수 있다(예를 들어, 다양한 크기의 타워 부분(106)의 제조 동안에 동일한 벽 거푸집(700)을 사용하여 촉진하거나, 및/또는 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204) 사이로부터 벽 거푸집(700)의 더 용이한 삽입 및/또는 제거를 촉진시킨다). 몇몇 실시예에 있어서, 내측 폼(704) 및/또는 외측 폼(702)은 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있고, 본 명세서에서 설명하고 있는 바와 같은 타워 부분(106)의 제조를 용이하게 한다. 다른 실시예에 있어서, 제 1 플랜지 거푸집(402)과, 제 2 플랜지 거푸집(404)과, 및/또는 벽 거푸집(700)은 제 1 플랜지(202), 제 2 플랜지(204) 및/또는 벽 부분(206)이 단일 구조체가 제거되기 전에 경화되도록 단일 구조체(즉, 단일의 연속적이고 결합되지 않은 재료)일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제 1 플랜지 거푸집(402), 제 2 플랜지 거푸집(404) 및/또는 벽 거푸집(700)이 단일 구조체라면, 갭(G)으로의 초고성능 콘크리트의 유동을 용이하게 방지하도록 제 1 플랜지(202) 및/또는 제 2 플랜지(204)의 성형(예를 들어, 주입 및 경화) 동안에 공동(C)과 갭(G) 사이에 임시 벽이 제공될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)가 갭(G)을 통해 연장됨에 따라, 콘크리트 재료가 내측 폼(704)과 외측 폼(702) 사이의 갭(G)으로 추가되고, 콘트리트 재료가 경화 가능하게 되어 벽 부분(206)(도 2에 도시되어 있음)을 형성한다. 예시적인 실시예에 있어서, 콘크리트 재료는 프레임(66)이 실질적으로 수평위치로 배향된 상태(예를 들어, 지면 또는 테이블면과 같은 평면 상에 베이스(602)가 배치된 상태)로 갭(G)으로 추가된다. 일 실시예에 있어서, 콘크리트 재료는 임의의 적절한 콘크리트 주입법을 통해 갭(G)으로 추가될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 벽 거푸집(700)은 내측 폼(704)을 포함하지 않을 수 있고, 벽 부분(206)의 콘크리트 재료는 스피닝법에 의해 추가될 수 있다{예를 들어, 골격(400) 및/또는 프레임(600)이 "원심력 콘크리트"를 용이하게 얻도록 종축선(L)을 중심으로 스피닝될 수 있다}. 변형예로서, 벽 부분(206)의 콘크리트 재료는 프레임(600)이 수직 방향으로 배향된 상태로 갭(G)에 추가될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 벽 부분(206)의 콘크리트 재료가 경화된 후에, 내측 폼(704)과 외측 폼(702)이 제거된다. 내측 폼(704)과 외측 폼(702)이 제거됨에 따라, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 타워 부분(106)이 완전히 제조되고, 타워 부분(106)이 프레임(600)으로부터 제거될 수 있다.
프레임(600)으로부터의 제거 후에, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이어서 타워 부분(106)이 인접한 타워 부분(106)에 적층 및/또는 고정될 수 있다{예를 들어, 제 1 파스너 개구(224) 및/또는 제 2 파스너 개구(226)를 통해 인접한 타워 부분(106)을 함께 볼트 결합시킴}. 예시적인 실시예에 있어서, 풍력 터빈(100)의 운전 동안에, 벽 부분(206)과 플랜지(202, 204)는 함께 접합되지 않지만, 오히려 각 타워 부분(106)의 제조 동안에 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)에 가해진 장력과 다른 타워 부분 위의 각 타워 부분(106)의 무게가 플랜지(202, 204)와 벽 부분(206)을 서로 접촉 상태로 유지시키는 것을 용이하게 한다{즉, 플랜지(202, 204) 및/또는 벽 부분(206)이 서로에 대해 측방향으로 이동하는 것을 방지하는 것을 용이하게 한다}. 다른 실시예에 있어서, 추가의 파스너(예를 들어, 기계적 파스너 및/또는 접착제 파스너)가 풍력 터빈(100)의 운전 동안에 서로에 대해 적절한 위치에 플랜지(202, 204) 및/또는 벽 부분(206)을 용이하게 유지하도록 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 복수의 더 짧은 응력을 받지 않은 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)가 타워 부분(106)의 제조 동안에 플랜지(202, 204)와 벽 부분(206) 내에 매립되어, 더 짧은 응력을 받지 않은 섬유 강화 플라스틱 스트랜드(236)이 풍력 터빈(100)의 운전 동안에 플랜지(202, 204)와 벽 부분(206)을 접촉 상태로 유지시키는 것을 용이하게 하도록 플랜지(202, 204)와 벽 부분(206) 사이에서 연장된다.
도 12는 본 명세서에 기재되어 있는 풍력 터빈을 제조 또는 제작하기 위한 방법(800)에 대한 흐름도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 방법은 적어도 하나의 섬유 강화 플라스틱 스트랜드를 제공하는 단계(802)와, 탄소 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 1 부분을 제 1 콘크리트 세그먼트 내에 매립하는 단계(804)와, 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 3 부분이 제 1 콘크리트 세그먼트로부터 제 2 콘크리트 세그먼트까지 연장되도록 섬유 강화 플라스틱 스트랜드의 제 2 부분을 제 2 콘크리트 세그먼트 내에 매립하는 단계(806)를 포함하고 있다.
본 명세서에 기재된 방법 및 시스템은, 타워가 감소된 두께(예를 들어, 강화부를 포위하는 더 작은 층의 콘크리트)로 제조될 수 있도록 타워에 비부식성 강화를 용이하게 제공하여, 타워의 전체(그리고, 각각의 타워 섹션) 중량을 감소시키고, 건설 위치로의 타워의 더 용이한 이송을 가능하게 한다. 또한, 본 명세서에 기재되어 있는 방법 및 시스템은 감소된 두께에도 불구하고 타워를 용이하게 강화한다(예를 들어, 본 명세서에 기재된 방법 및 시스템은 타워의 피로 강도 및 인장 강도를 용이하게 증대시켜서, 나셀에 인접한 타워의 직경을 용이하게 감소시킬 수 있다).
풍력 터빈 타워와, 이를 제조 또는 제작하는 방법 및 시스템에 대한 예시적인 실시예를 위에서 상세히 설명하였다. 본 명세서에 기재되어 있는 방법 및 시스템은 본 명세서에 기재되어 있는 특정 실시예에 제한되는 것이 아니라, 시스템의 구성부품 및/또는 방법의 단계는 본 명세서에 기재한 다른 구성부품 및/또는 단계로부터 독립적이고 별개로 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 방법 및 시스템은 본 명세서에 기재한 바와 같이 풍력 터빈을 실시하는 것으로 제한되지 않고 다른 적용예를 가질 수 있다. 더 정확하게는, 본 명세서에 기재한 방법 및 시스템은 다양한 다른 산업과 관련하여 실시 및 이용될 수 있다.
기재된 설명에서는 최선의 실시형태를 비롯한 본 발명을 개시하기 위한 예를 사용하였고, 또한 당업자가 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 비롯하여 본 발명을 실시하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 규정되고, 당업자가 용이하게 도출해낼 수 있는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예는, 특허청구범위의 문자적 언어와 다르지 않은 구성요소를 갖고 있고, 특허청구범위의 문자적 언어와 약간 다른 균등한 구성요소를 포함하고 있다면, 특허청구범위의 보호범위 내에 있는 것으로 의도된다.
100 : 풍력 터빈 102 : 타워
104 : 나셀 106 : 타워 부분
108 : 로터 110 : 허브
112 : 로터 블레이드 114 : 제 1 로터 블레이드
118 : 제 3 로터 블레이드 202 : 제 1 플랜지
204 : 제 2 플랜지 206 : 벽 부분
208 : 제 1 정합면 210 : 제 1 내면
212 : 제 1 지지면 214 : 외면
216 : 제 2 정합면 218 : 제 2 내면
220 : 제 2 지지면 222 : 제 2 외면
224 : 제 1 파스너 개구 226 : 제 2 파스너 개구
228 : 제 1 단부면 230 : 제 2 단부면
232 : 내부면 234 : 외부면
236 : 섬유 강화 플라스틱 스트랜드 300 : 플랜지 거푸집
302 : 내벽 304 : 정합벽
306 : 외벽 308 : 지지벽
310 : 지지벽 스트랜드 개구 312 : 정합벽 스트랜드 개구
314 : 복수의 파스너 보스 400 : 골격
402 : 제 1 플랜지 거푸집 404 : 제 2 플랜지 거푸집
406 : 제 1 부분 408 : 제 2 부분
410 : 제 3 부분 412 : 외면
414 : 외면 600 : 프레임
602 : 베이스 604 : 제 1 측벽
606 : 제 2 측벽 608 : 프레임 개구
610 : 파스너 700 : 벽 거푸집
702 : 외측 폼 704 : 내측 폼
706 : 제 1 단부 708 : 제 2 단부
710 : 제 1 단부 712 : 제 2 단부
104 : 나셀 106 : 타워 부분
108 : 로터 110 : 허브
112 : 로터 블레이드 114 : 제 1 로터 블레이드
118 : 제 3 로터 블레이드 202 : 제 1 플랜지
204 : 제 2 플랜지 206 : 벽 부분
208 : 제 1 정합면 210 : 제 1 내면
212 : 제 1 지지면 214 : 외면
216 : 제 2 정합면 218 : 제 2 내면
220 : 제 2 지지면 222 : 제 2 외면
224 : 제 1 파스너 개구 226 : 제 2 파스너 개구
228 : 제 1 단부면 230 : 제 2 단부면
232 : 내부면 234 : 외부면
236 : 섬유 강화 플라스틱 스트랜드 300 : 플랜지 거푸집
302 : 내벽 304 : 정합벽
306 : 외벽 308 : 지지벽
310 : 지지벽 스트랜드 개구 312 : 정합벽 스트랜드 개구
314 : 복수의 파스너 보스 400 : 골격
402 : 제 1 플랜지 거푸집 404 : 제 2 플랜지 거푸집
406 : 제 1 부분 408 : 제 2 부분
410 : 제 3 부분 412 : 외면
414 : 외면 600 : 프레임
602 : 베이스 604 : 제 1 측벽
606 : 제 2 측벽 608 : 프레임 개구
610 : 파스너 700 : 벽 거푸집
702 : 외측 폼 704 : 내측 폼
706 : 제 1 단부 708 : 제 2 단부
710 : 제 1 단부 712 : 제 2 단부
Claims (10)
- 복수의 타워 부분(106)을 포함하는 풍력 터빈 타워(102)에 있어서,
상기 타워 부분 중 적어도 하나는,
제 1 콘크리트 세그먼트와,
상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 별개로 형성되는 제 2 콘크리트 세그먼트와,
상기 제 1 콘크리트 세그먼트 및 제 2 콘크리트 세그먼트와 별개로 형성되고, 상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 상기 제 2 콘크리트 세그먼트 사이에 배치되는 제 3 콘크리트 세그먼트를 포함하는
풍력 터빈 타워. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 콘크리트 세그먼트에 매립되어 있는 제 1 부분(406)과, 상기 제 2 콘크리트 세그먼트에 매립되어 있는 제 2 부분(408)과, 상기 제 3 콘크리트 세그먼트에 매립되어 있는 제 3 부분(410)을 포함하는 적어도 하나의 탄소 섬유 강화 플라스틱("FRP") 스트랜드(236)를 더 포함하는
풍력 터빈 타워. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 부분(406)은 제 1 장력을 구비하고, 상기 제 2 부분(408)은 상기 제 1 장력과 실질적으로 유사한 제 2 장력을 구비하며, 상기 제 3 부분(410)은 상기 제 1 장력 및 제 2 장력과 실질적으로 유사한 제 3 장력을 구비하는
풍력 터빈 타워. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 부분(406)은 제 1 장력을 갖고, 상기 제 2 부분(408)은 제 2 장력을 가지며, 상기 제 3 부분(410)은 제 3 장력을 갖고, 상기 제 3 장력은 상기 제 1 장력 및 제 2 장력과 상이한
풍력 터빈 타워. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 콘크리트 세그먼트와 상기 제 2 콘크리트 세그먼트 중 적어도 하나는 초고성능 콘크리트("UHPC")로 제조되는
풍력 터빈 타워. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 3 콘크리트 세그먼트는 상기 초고성능 콘크리트와 상이한 성분을 포함하는 콘크리트 재료로 제조되는
풍력 터빈 타워. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 부분(406) 중 적어도 하나는 상기 제 1 콘크리트 세그먼트에 직접 접합되고, 상기 제 2 부분(408)은 상기 제 2 콘크리트 세그먼트에 직접 접합되며, 상기 제 3 부분(410)은 상기 제 3 콘크리트 세그먼트에 직접 접합되는
풍력 터빈 타워. - 풍력 터빈 타워 부분(106)을 제조하기 위한 시스템에 있어서,
제 1 플랜지 거푸집(402) 및 제 2 플랜지 거푸집(404)으로서, 상기 제 1 플랜지 거푸집과 상기 제 2 플랜지 거푸집 각각이 환형 공동과 이 환형 공동으로의 접근을 허용하도록 구성된 제 1 개구를 규정하는, 상기 제 1 플랜지 거푸집(402) 및 제 2 플랜지 거푸집(404)과,
내측 폼(704)과 외측 폼(702)을 포함하는 벽 거푸집(700)으로서, 상기 제 1 플랜지 거푸집의 제 1 개구(608)와 상기 제 2 플랜지 거푸집의 제 1 개구가 상기 내측 폼과 상기 외측 폼 사이에서 서로를 향해 배치되도록, 상기 제 1 플랜지 거푸집과 상기 제 2 플랜지 거푸집 사이에 결합되도록 구성되는, 상기 벽 거푸집(700)을 포함하는
풍력 터빈 타워 부분을 제조하기 위한 시스템. - 제 8 항에 있어서,
베이스(602)와, 상기 베이스로부터 연장되는 제 1 측벽(604)과, 상기 베이스로부터 연장되는 제 2 측벽(606)을 포함하는 프레임(600)을 더 포함하고, 상기 프레임은 콘크리트 재료가 상기 벽 거푸집의 갭 내로 추가되는 동안에 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이에서 타워 부분(106)을 지지하도록 구성되는
풍력 터빈 타워 부분을 제조하기 위한 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 플랜지 거푸집(402)과 상기 제 2 플랜지 거푸집(404) 각각은, 제 1 개구 및 제 2 개구가 공동을 가로질러 실질적으로 동축적으로 정렬되도록 상기 제 1 개구에 대향하는 제 2 개구(608)를 규정하는
풍력 터빈 타워 부분을 제조하기 위한 시스템.
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|---|---|---|---|
| US12/553,395 | 2009-09-03 | ||
| US12/553,395 US8511013B2 (en) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | Wind turbine tower and system and method for fabricating the same |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100086065A KR20110025147A (ko) | 2009-09-03 | 2010-09-02 | 풍력 터빈 타워 및 시스템과 그 제조 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8511013B2 (ko) |
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| KR (1) | KR20110025147A (ko) |
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| AU (1) | AU2010214700A1 (ko) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9533428B2 (en) | 2011-06-22 | 2017-01-03 | Wobben Properties Gmbh | Production of a tower |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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