KR20220087534A - 풍력 터빈 타워 시설 및 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법 - Google Patents

풍력 터빈 타워 시설 및 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220087534A
KR20220087534A KR1020227017533A KR20227017533A KR20220087534A KR 20220087534 A KR20220087534 A KR 20220087534A KR 1020227017533 A KR1020227017533 A KR 1020227017533A KR 20227017533 A KR20227017533 A KR 20227017533A KR 20220087534 A KR20220087534 A KR 20220087534A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tower
outer flange
flange
base
transition
Prior art date
Application number
KR1020227017533A
Other languages
English (en)
Inventor
히데야수 후지오카
피터 지그프리드 모텐슨
Original Assignee
베스타스 윈드 시스템스 에이/에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베스타스 윈드 시스템스 에이/에스 filed Critical 베스타스 윈드 시스템스 에이/에스
Publication of KR20220087534A publication Critical patent/KR20220087534A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/95—Mounting on supporting structures or systems offshore
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05B2260/301—Retaining bolts or nuts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 풍력 터빈 타워 시설은 모노파일, 천이부 기반부, 및 상기 기반부의 상부에 배치된 타워를 포함한다. 상기 타워는 제1 원통형 부분 및 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지를 포함한다. 상기 기반부는 제2 원통형 부분 및 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 기반부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 포함한다. 상기 타워 및 기반부는 제1 외측 플랜지와 제2 외측 플랜지를 통과하는 복수의 스터드 볼트에 의하여 연결된다. 제2 외측 플랜지 아래에서는, 제2 원통형 부분으로부터 제2 외측 플랜지 아래까지 돌출 부분이 돌출된다.

Description

풍력 터빈 타워 시설 및 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법
본 발명은 해상 풍력 터빈 시설과 같은, 풍력 터빈 타워 시설과, 이를 조립하는 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1 에는 두 개의 타워 섹션들에 내향으로 돌출되는 내측 플랜지들이 제공되어 있고, 상기 타워 섹션들은 상기 내측 플랜지들을 볼트에 의하여 고정시킴으로써 연결되는 구성이 개시되어 있다. 특허문헌 2 에는 장치의 유지보수를 위하여 사용되는 플랫폼을 포함하는 풍력 터빈이 개시되어 있다.
최근에, 호수, 바다 및 강과 같은 수상에 풍력 발전을 위하여 설치된 풍력 터빈이 흔하게 되었다. 이와 같은 풍력 터빈(예를 들어, 저부가 고정된 해상 풍력 터빈)은 대부분 천이부를 구비한 모노파일과 같은 기반부와 타워를 풍력 터빈 타워 시설로서 포함한다.
상기 풍력 터빈은, 지진, 파도, 또는 강풍에 대한 강도를 제공하기 위하여 타워와 기반부 사이에 강한 연결이 필요하다. 이 점에 있어서, 특허문헌 1 에 개시된 내측 플랜지들을 고정시키는 구성은 충분한 연결 강도를 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 선택적으로는 천이부를 포함하는 기반부와 타워에 외향으로 돌출된 외측 플랜지들을 제공하고, 이들을 고정시키는 방안을 생각해 볼 수 있다.
천이부는 파도에 의해 영향을 받는 위치에 놓이기 때문에, 천이부는 타워보다 더 경직성(stiffness)을 갖도록 설계된다. 그러므로, 돌출 부분(특히, 돌출 부분이 플랫폼인 경우)은 일반적으로 높은 경직성을 갖는 천이부의 외측 주변부에 제공된다. 그러나, 외측 플랜지들이 천이부를 포함하는 기반부와 타워에 제공되는 경우, 상기 돌출 부분이 외측 플랜지들로부터 이격된 적절한 위치에 배치될 필요가 있는 것으로 나타났다. 특허문헌 1 및 2 에는 이와 같은 적절한 배치를 달성하기 위한 수단을 개시되어 있지 않다.
특허문헌 1: EP 2192245 A 특허문헌 2: WO 2013/060703A
위와 같은 관점에서, 본 발명은, 타워를 (선택적으로는 천이부를 포함하는) 기반부에 보다 견고히 연결할 수 있고 또한 플랫폼과 같은 돌출 부분을 적절한 위치에 배치시킴을 가능하게 하는 풍력 터빈 타워 시설를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 풍력 터빈 타워 시설은: (예를 들어 모노파일의 상부에 배치된 천이부를 구비한 모노파일과 같은) 기반부(foundation); 및 상기 기반부의 상부에 배치된 타워;를 포함한다. 상기 타워는 제1 원통형 부분 및 상기 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 상기 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지를 포함한다. 상기 기반부는 제2 원통형 부분 및 상기 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 상기 기반부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 포함한다. 상기 타워 및 기반부는 제1 외측 플랜지 및 제2 외측 플랜지를 통과하는 복수의 볼트에 의하여 연결된다. 상기 제2 외측 플랜지의 아래에서는, 상기 제2 원통형 부분으로부터 제2 외측 플랜지 아래로 돌출 부분(예를 들어, 플랫폼)이 돌출된다. 또한, 상기 복수의 볼트는 스터드 볼트(stud bolt)들이다.
본 발명의 풍력 터빈 타워 시설의 일 형태로서, 본 발명에 따른 풍력 터빈 타워 시설은: 모노파일, 모노파일의 상부에 배치된 천이부, 및 천이부의 상부에 배치된 타워를 포함한다. 상기 타워는 제1 원통형 부분 및 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지를 포함한다. 상기 천이부는 제2 원통형 부분 및 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 천이부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 포함한다. 상기 타워와 천이부를 제1 외측 플랜지 및 제2 외측 플랜지를 통과하는 복수의 스터드 볼트에 의하여 연결된다. 플랫폼은 상기 천이부의 외측 주변부에서 제2 외측 플랜지 아래에 배치된다.
본 발명에 따른 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법은: 물 속에 기반부(예를 들어 상부에 천이부를 구비한 모노파일)를 배치하는 단계; 상기 기반부의 상부에 타워를 배치하는 단계; 및 복수의 볼트에 의하여 타워와 기반부를 연결하기 위하여, 타워의 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지 및 기반부의 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 기반부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 통과하도록 복수의 볼트를 삽입하는 단계;를 포함한다. 상기 제2 외측 플랜지 아래에서는, 제2 원통형 부분으로부터 제2 외측 플랜지 부분 아래까지 돌출 부분(예를 들어, 플랫폼)이 돌출된다. 또한, 상기 복수의 볼트는 스터드 볼트이다.
본 발명에 따른 방법의 일 형태로서, 본 발명에 따른 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법은: 물 속에 모노파일을 배치하는 단계; 모노파일의 상부에 천이부를 배치하는 단계; 천이부의 상부에 타워를 배치하는 단계; 및 복수의 스터드 볼트에 의하여 상기 타워와 천이부를 연결하기 위하여, 상기 타워의 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지 및 상기 천이부의 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 천이부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 통과하도록 복수의 스터드 볼트를 삽입하는 단계;를 포함한다. 플랫폼은 상기 천이부의 외측 주변부에서 제2 외측 플랜지 아래에 배치된다.
본 발명에 따르면, 타워와 천이부를 확고히 연결할 수 있고 또한 플랫폼이 적절한 위치에 배치될 수 있는 풍력 터빈 타워 시설이 제공된다.
도 1 에는 일 실시예에 따른, 풍력 터빈 타워 시설의 구성을 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 2a 에는 일 실시예에 따른, 천이부 및 타워 사이의 연결부의 횡단면도가 도시되어 있다.
도 2b 에는 일 실시예에 따른, 천이부 및 타워 사이의 연결부의 횡단면도가 도시되어 있다.
도 3 에는 일 실시예에 따른, 풍력 터빈 타워 시설에 제공된 캡의 횡단면도가 도시되어 있다.
도 4 에는 일 실시예에 따른, 풍력 터빈 타워 시설를 위해 사용되는 그리스(grease)의 횡단면도가 도시되어 있다.
도 5a 에는 일 실시예에 따른, 풍력 터빈 타워 시설의 조정 링의 사용을 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 5b 에는 일 실시예에 따른, 풍력 터빈 타워 시설에 제공된 조정 링의 사시도가 도시되어 있다.
도 6a 에는 일 실시예에 따른, 스터드 볼트에 너트가 임시로 고정되어 있는 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 6b 에는 일 실시예에 따른, 스터드 볼트에 인장력이 가해지는 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 6c 에는 일 실시예에 따른, 스터드 볼트가 조여진 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 7a 에는 일 실시예에 따라 볼트 인장 장치(bolt tensioner device)가 사용될 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 7b 에는 일 실시예에 따라 볼트 인장 장치가 사용되고 있는 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 8 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설을 조립하는 방법의 흐름도가 도시되어 있다.
아래에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 특별히 기재되지 않은한, 실시예들과 관련하여 기술되는 치수, 재료, 형상, 상대적 위치, 등은 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 의도된 것이 아니라는 점에 유의해야 할 것이다.
예를 들어, "~ 방향으로", "~ 방향을 따라서", "평행한", "직각인", "~에 중심을 가진", "동심을 이루는", 및 "동축인" 등과 같은 상대적인 또는 절대적인 배치에 관한 표현은, 해당 구성요소가 엄밀하게 문언적인 의미로만 되어야 하는 것으로 추론되지 말아야 할 것이며, 해당 구성요소가 소정의 공차에 의하여 상대적으로 변위되어 있거나 또는 동일한 기능을 달성하는 것이 가능한 채로 소정의 각도 또는 거리를 두고 있는 상태도 포함된다는 점이 이해되어야 할 것이다.
예를 들어, "동일한", "동등한", 및 "균일한" 등과 같이 동등한 상태를 나타내는 표현은, 해당 구성요소가 엄밀하게 동등한 상태만을 나타내는 것으로 추론되지 말아야 할 것이며, 동일한 기능을 수행하는한 해당 구성요소에 소정의 공차 또는 편차가 있는 상태도 포함된다는 점이 이해되어야 할 것이다.
또한, 예를 들어 사각형 또는 원통형 형상과 같은 형상에 관한 표현은, 엄밀히 해당 기하형태의 형상만을 의미하는 것으로 추론되지 말아야 할 것이며, 동일한 작용이 달성되는 범위 내에서 모따기된 모서리 또는 비균등성을 가진 형상도 포함된다는 점이 이해되어야 할 것이다.
한편, "포함", "구비", "이룬다" 등과 같은 표현은 다른 구성요소를 배제하기 위하여 의도된 표현은 아니다.
[풍력 터빈 타워 시설의 구성]
아래에서는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 구성에 대해 설명한다. 도 1 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 구성을 나타내는 개략도가 k도시되어 있다. 이 도면에는 풍력 터빈 타워 시설(100)의 외관이 도시되어 있다. 풍력 터빈 타워 시설(100)은 호수, 바다, 및 강과 같은 물 위에 설치되는 풍력 터빈 관련 시설이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 풍력 터빈 타워 시설(100)은 (예를 들어 흡입 버킷에 의하여 또는 해저에의 삽입에 의해서) 물의 저부 등, 물 속에 배치된 모노파일(10)을 구비한 기반부와, 모노파일(10)의 상부에 배치된 천이부(20)를 포함한다. "~의 상부에 배치"라는 표현은, 두 개의 구성요소가 (통상적으로는 플랜지 연결에 의하여) 하나 위에 다른 하나가 대면하는 방식으로 배치되는 실시예와 (예를 들어 머리에 모자를 쓰는 형태 또는 계란 컵에 계란이 놓이는 형태와 유사하게) 하나의 구성요소의 단부 부분이 다른 하나의 구성요소에 수직으로 일부 겹치도록 배치되는 실시예를 포괄한다는 점에 유의해야 할 것이다. 또한, 풍력 터빈 타워 시설(100)은 천이부(20)의 상부 상에 배치된 타워(30)를 포함한다. 타워(30)의 상부에는, 너셀, 허브, 풍력 터빈 블레이드, 발전기, 등(미도시)이 풍력 발전을 위한 구성요소로서 배치된다. 풍력 터빈 타워 시설(100)은 너셀, 허브, 풍력 터빈 블레이드, 발전기 등과 같은 구성요소들을 제외한 풍력 터빈의 일부분이거나, 또는 상기 구성요소들을 포함하느 풍력 터빈일 수 있다.
타워(30)는 제1 원통형 부분(31)과, 상기 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지(32)를 포함한다. 도 1 의 기반부, 보다 구체적으로는 천이부(20)는 제2 원통형 부분(21)과, 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 천이부(20)의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지(22)를 포함한다.
타워(30)와 천이부(20)는 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)를 통과하는 복수의 스터드 볼트(40)에 의하여 연결된다. 상기 스터드 볼트의 하측부에는 제1 너트(41)가 배치되고, 상기 스터드 볼트의 상측부에는 제2 너트(42)가 배치된다. 상기 볼트는 스터드 볼트이기 때문에, 두 개의 너트들 모두가 상기 스터드 볼트에 분리가능하게 연결된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 너트(41)와 제2 외측 플랜지(22) 사이와 제2 너트(42)와 제1 외측 플랜지(32) 사이에는 와셔(45)들이 배치될 수 있다. 또는 플랜지 너트(flange nut)가 사용될 수 있다.
도 1 에서 플랫폼(50)으로 예시된, 작업자에 의한 유지보수를 위하여 이용되는 돌출부분은 천이부(20)의 외측 주변부에서 제2 외측 플랜지(22) 아래에 배치된다. 플랫폼(50)은 천이부(20)의 외측 주변부를 따라서 배치된 핸드레일(52) 및 바닥부(51)를 포함한다. 도 1 에서는, 천이부(20)와 타워(30) 사이의 연결부가 쉽게 보일 수 있도록 하기 위하여 플랫폼(50)이 단순하게 도시되었다. 플랫폼(50)과 같은 돌출 부분은 예를 들어 천이부(20)의 원주 전체를 커버할 수 있다. 상기 돌출 부분이 플랫폼인 것이 매우 바람직하지만, 본 발명의 다른 실시예의 예들에 있어서는 상기 돌출 부분이 예를 들어 트라이포드 또는 재킷 기반부의 기반부의 다리부이거나, 또는 예를 들어 부유식 기반부를 위하여 확장된 직경을 가진 튜브형 구조물일 수 있다.
바람직하게는 상기 풍력 터빈 타워 시설의 기반부가, 모노파일 기반부, 재킷 기반부, 트라이포드 기반부, 그래비티 기반부, 및 부유식 기반부로 이루어진 군으로부터 선택된 베이스 부분을 포함한다. 또한 선택적으로는, 상기 기반부는 상기 베이스 부분의 상부 상에 배치된 천이부를 더 포함할 수 있다. 특히 바람직한 유형의 기반부는 모노파일(10)의 상부에 배치된 천이부(20)를 포함하는 것인데, 여기에서 천이부는 제2 원통형 부분(21)을 포함하고, 플랫폼(50)은 천이부(20)의 외측 주변부에 배치된다.
타워(30)의 제1 원통형 부분(31)은 사람이 타워(30)에 출입함을 허용하는 입구(60)를 구비한다. 상기 입구는 타워의 제1 외측 플랜지 위에 있는바, 상기 플랫폼으로부터 입구 계단(70)에 도달함을 가능하게 하기 위하여 입구(60)와 플랫폼(50)이 연결된다. 대안적으로는, 계단(70) 대신에 사다리가 입구와 플랫폼을 연결할 수 있다. 계단 또는 사다리는 타워의 일부분, (천이부와 같은) 기반부의 일부분, 또는 별도의 부분으로서 제공될 수 있다.
도 1 에 도시된 예에서, 기반부의 천이부(20)의 제2 원통형 부분(21)의 외측 직경은 모노파일(10)에 연결된 하측 부분에서 확장될 수 있으며, 바람직하게는 제2 외측 플랜지(22)의 외측 직경보다 큰 외측 직경을 갖는다. 또한, 바람직하게는 천이부(20)의 저부의 외측 직경이 제2 외측 플랜지(22)의 외측 직경보다 크다. 따라서, 베이스의 안정성을 향상시킴이 가능하다. 모노파일(10)의 상측 부분은 점선으로 도시된 바와 같이 천이부(20) 안에 삽입된다. 천이부(20)와 모노파일(10) 사이의 반경방향 간극은 그라우트(grout)(미도시)로 채워질 수 있다.
여기에서, 도 2 에 도시된 바와 같이, W 가 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)의 내측-대-외측 플랜지 폭이고, T 가 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)의 총 플랜지 두께라면, 바람직하게는 1<(W/T)<3 이다. 또한, dbolt 가 스터드 볼트(40)의 직경이라면, 바람직하게는 5×dbolt<W<11×dbolt 이다. 이와 같은 구성에서는, 설령 파도 및 바람과 같은 외부 환경으로 인해 설치 조건이 엄격하더라도 충분한 강도를 제공하는 것이 가능하다. 상기 내측-대-외측 플랜지 폭(W)은 제1 외측 플랜지(32) 또는 제2 외측 플랜지(22)의 외측 에지로부터 제2 원통형 부분(21)의 내측 벽 표면까지의 폭이다. 예를 들어, 제1 내측 플랜지(33)가 제1 외측 플랜지(32)로부터 연속적으로 형성된 경우, 상기 제1 외측 플랜지(32)의 내측-대-외측 플랜지 폭(W)은 제1 외측 플랜지(32)의 폭과 제1 내측 플랜지(33)의 폭을 포함한다. 이에 반하여, 제1 내측 플랜지(33)가 존재하지 않는 경우에는, 상기 제1 외측 플랜지(32)의 내측-대-외측 플랜지 폭(W)이 제1 내측 플랜지(33)의 폭을 포함하지 않는다. 제2 외측 플랜지(22)의 내측-대-외측 플랜지 폭(W)도 이와 유사하게 정의된다.
도 2 에는 일 실시예에 따른 기반부의 천이부(20)와 타워(30) 사이의 연결부의 횡단면도가 도시되어 있다. 이 도면에는 연결부의 확대된 수직 횡단면이 도시되어 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 타워(30)는 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 내측부를 향하여 돌출된 제1 내측 플랜지(33)를 더 포함한다. 기반부는 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 (여기에서는 천이부(20)로서 예시된) 기반부의 내측부를 향하여 돌출된 제2 내측 플랜지(23)를 더 포함한다. 타워(30)와 (도시된 천이부(20)와 같은) 기반부는 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)을 통과하는 복수의 스터드 볼트(40)에 의하여 연결된다.
따라서, 타워(30) 및 기반부(10, 20)는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)에서 연결되거나, 또는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)에 부가하여 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)에서 연결될 수 있다. 도 2 에는 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)을 통과하는 스터드 볼트(40)가 도시되지 않았지만, 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)와 동일한 방식으로 스터드 볼트(40)에 의해 고정된다.
바람직하게는 제1 내측 플랜지(33)와 제2 내측 플랜지(23)가 동일한 내측 직경 및 동일한 두께를 갖는다. 그 결과, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 내측 플랜지(33)와 제2 내측 플랜지(23)의 내측 직경이 정렬되도록 이들이 겹쳐질 수 있게 된다.
바람직하게는 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)가 동일한 외측 직경 및 동일한 두께를 갖는다. 그 결과, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)의 외측 직경이 정렬되도록 이들이 겹쳐질 수 있다.
제1 외측 플랜지(32)와 제1 내측 플랜지(33)는 단일의 고리형 부재에 의해 형성될수 있다. 즉, 제1 외측 플랜지(32)와 제1 내측 플랜지(33)는 T자 형상의 플랜지로서 일체적으로 형성될 수 있다. 이것은 제2 외측 플랜지(22)와 제2 내측 플랜지(23)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 외측 플랜지(32)와 제1 내측 플랜지(33)는 동일한 내측-대-외측 플랜지 폭(W) 및 동일한 두께(T/2)를 가질 수 있으며, 제2 외측 플랜지(22)와 제2 내측 플랜지(23)는 동일한 내측-대-외측 플랜지 폭(W) 및 동일한 두께(T/2)를 가질 수 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 천이부(20)로서 예시된 기반부의 내측부 상에 비계(scaffold)(80)가 배치될 수 있다. 작업자는 비계(80)를 이용함으로써, 제1 내측 플랜지(33)를 제2 내측 플랜지(23)에 고정시킬 수 있다. 바람직하게는 비계(80)가 제2 내측 플랜지(23)로부터 0.5 내지 2 m의 범위 내에 배치되어서, 비계 상의 작업자가 연결 위치에 도달할 수 있다.
본 발명은 상기 돌출 부분이 수평 평면에서 외측 플랜지의 외측 직경보다 더 많이 돌출되고, 상기 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)를 연결하는 스터드 볼트(40) 바로 아래에 있는 상기 돌출 부분의 상측 표면과 상기 제2 외측 플랜지(22)의 하측 표면 사이의 수직 거리(L1)가 타워(30)를 기반부(10, 20)에 연결하는 스터드 볼트(40)들 중 적어도 하나에 있어서 스터드 볼트의 길이(L2)보다 짧은 실시예에서 특히 유리한 것으로 나타났다.
도 2a 에 도시된 바와 같이, 플랫폼(50)의 바닥부(51)로 예시된 상기 돌출 부분의 상측 표면과 제2 외측 플랜지(22)의 하측 표면 사이의 거리(L1)는 스터드 볼트(40)의 길이(L2)보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 길이(L2)는 400 mm 이하(예를 들어, 370 mm)이고, 길이(L1)는 350 mm 이하(예를 들어, 220 mm)일 수 있다. 이 경우, 상기 돌출 부분(여기에서는 플랫폼(50)의 바닥부(51))이 제2 외측 플랜지(22)에 가까운 높이에 위치한다. 도 2b 에서, 상기 돌출 부분은 기반부의 다리부(10)로 예시되어 있다. 도 2b 에서, 스터드 볼트(40)의 바로 아래에 있는 상기 돌출 부분의 상측 표면은 52 로 표시되어 있고, 수직 거리(L1)도 표시되어 있다.
풍력 터빈 기반부와 풍력 터빈 타워의 플랜지들은 전통적으로 하나의 고정된 헤드 및 하나의 분리가능한 너트를 구비한 볼트들에 의하여 연결되는데, 이는 볼트들에 의한 고정이 신속하고 취급이 용이하기 때문이다.
도 2 에 도시된 상황에서, 스터드 볼트들을 이용함이 매우 유리한 것으로 나타났다. 스터드 볼트들은 나사가 형성된 핀의 형태를 가진 것(종종 '양 단부 나사 볼트'라고 호칭되기도 함)으로서, 상기 핀의 길이 전체 또는 적어도 상기 핀의 양 단부들에 가까운 영역들에 나사가 형성되고, 양 단부 가까이에는 분리가능한 너트가 구비된다. 이것은 예를 들어, 상기 돌출 부분과 제2 외측 플랜지 사이의 거리(L1)가 통상적인 볼트를 이용하여 구현될 수 있는 경우(길이(L1)가 500mm 보다 큰 경우)보다 훨씬 더 짧을 수 있다는 사실 때문이다. 만일 돌출 부분이 플랫폼이고 타워의 입구가 제1 외측 플랜지(32)(제1 내측 플랜지(33)) 위에 배치된다면, 스터드 볼트의 사용으로 인하여 상기 입구와 플랫폼을 연결하는 계단 또는 사다리가 더 짧아질 수 있으며, 이것은 재료(그리고 이에 따라 비용 및 무게)의 절감으로 이어지고 그리고/또는 계단 아래로 낙하함에 의한 충격을 감소시킴으로써 안전을 증대시킨다. 나아가, 플랜지들(22,23,32,33)의 위치들이 구조물에서 높으면, 파도 및 바람과 같은 외부 환경으로 인하여 시설 상황이 엄중한 때에 강도를 유지하기 위하여 상기 플랜지들이 더 강하게(그리고 통상적으로는 더 두껍게) 되어야 한다.
도 3 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100) 상에 배치된 캡(43)의 횡단면도가 도시되어 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 스터드 볼트(40)가 제2 외측 플랜지(22) 내에 삽입되고 제1 너트(41)를 구비한 때에, 캡(43)은 제1 너트(41)와 스터드 볼트(40)의 노출 부분을 덮도록 배치될 수 있다. 유사하게, 스터드 볼트(40)가 제1 외측 플랜지(32) 안에 삽입되고 제2 너트(42)를 구비한 때에, 캡(43)이 제2 너트(42)와 스터드 볼트(40)의 노출 부분을 덮도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 너트(제1 너트(41) 및 제2 너트(42))와 스터드 볼트(40)의 노출 부분을 캡(43)에 의하여 덮음으로써, 상기 너트와 스터드 볼트(40)의 노출 부분의 부식을 방지할 수 있다.
도 4 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)을 위해 사용되는 그리스(44)의 횡단면도가 도시되어 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 그리스(44)는 상기 너트(제1 너트(41) 및 제2 너트(42))와 스터드 볼트(40)의 노출 부분에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 너트와 스터드 볼트(40)의 노출 부분에서의 부식을 방지함이 가능하다. 그리스(44)가 적용된 이후에 캡(43)이 제공될 수 있다.
뜻하지 않게도, 타워(30)가 기반부에 연결된 때에 타워(30)의 기울기 각도가 풍력 터빈의 작동 관점에서 허용가능한 범위로부터 벗어나는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 타워(30)의 기울기 각도를 조정함이 필요하다.
도 5a 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조정 링(90)이 이용되는 모습의 정면도가 도시되어 있다. 스터드 볼트(40)와 같은 구성요소들은 이 도면에 도시되지 않았다. 도 5b 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)에 제공된 조정 링(90)의 사시도가 도시되어 있다.
도 5a 에 도시된 바와 같이, 천이부(20)로 예시된 기반부와 타워(30) 사이에 배치된 조정 링(90)은 타워(30)의 기울기 각도를 풍력 터빈의 작동 관점에서 허용가능한 범위 내로 조정함을 가능하게 한다. 예를 들어 도 5a 를 참조하면, 천이부(20)는 수직 방향에 대해 기울어져 있고, 천이부(20)의 상측 표면은 수평이 아니다. 이와 같은 경우에도, 타워(30)의 하측 표면은 조정 링(90)에 의해서 수평으로 조정될 수 있다.
도 5b 에 도시된 바와 같이, 조정 링(90)의 두께는 원주방향으로 균일하지 않다. 다시 말하면, 조정 링(90)의 횡단면 형상은 원주 방향에서의 위치에 따라 변화한다. 바람직하게는, 조정 링(90)이 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)의 외측 직경과 동일한 외측 직경을 갖는다. 바람직하게는 조정 링(90)이 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)의 내측 직경과 동일한 내측 직경을 갖는다.
만일 단일의 조정 링(90)이 조정에 충분하지 않다면, 조정을 위하여 복수의 조정 링(90)이 조합될 수 있다. 예를 들어, 4 mm 두께의 조정을 위하여 1 mm 두께의 조정 링(90)과 3 mm 두께의 조정 링이 조합될 수 있다. 따라서, 타워(30)의 기울기 각도가 하나 이상의 조정 링(90)에 의하여 조정될 수 있다. 조정 링(90)은 단일 부재의 완전한 링이거나, 또는 2, 4, 10 개 또는 최대 20 개의 섹션인 다수의 작은 섹션들로 이루어질 수 있다. 이것은 특히 7미터 이상의 직경을 가진 타워에 있어서 조정 링의 제조, 이송, 및 설치를 용이하게 한다.
[풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법]
아래에서는 일 시시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조립 방법에 대해 설명한다. 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조립 방법은 풍력 터빈 타워 시설(100)의 제작 방법을 의미한다. 여기에서는, 일 예로서 볼트 인장 장치(200)(후술될 도 7a 또는 도 7b 참조)를 이용한 연결 작업에 대해 설명한다.
이 예에서, 조립 전의 준비로서, 제1 외측 플랜지(32) 및 제1 내측 플랜지(33)를 형성하기 위하여 타워(30)의 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부에 제1 고리형 부재가 용접된다. 또한, 제2 외측 플랜지(22) 및 제2 내측 플랜지(23)를 형성하기 위하여 기반부의 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부에 제2 고리형 부재가 용접된다. 이 경우, 예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 외측 플랜지(32)와 제1 내측 플랜지(33)는 일체적으로 형성되고, 제2 외측 플랜지(22)와 제2 내측 플랜지(23)이 일체적으로 형성된다. 또한, 용접은 상기 연결부의 강도를 향상시킨다. 이 단계는 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조립 방법의 단계로서 통합될 수 있다.
도 6a 에 도시된 개략도에는, 일 실시예에 따라서 너트(제1 너트(41) 또는 제2 너트(42))가 스터드 볼트(40)에 임시로 고정된 상태가 도시되어 있다. 도 6b 에 도시된 개략도에는 일 실시예에 따라서 스터드 볼트(40)가 인장된 상태가 도시되어 있다. 도 6c 에 도시된 개략도에는 일 실시예에 따라서 스터드 볼트(40)가 조어진 상태가 도시되어 있다.
도 7a 에 도시된 개략도에는 일 실시예에 따라서 볼트 인장 장치(200)가 사용되려고 하는 상태가 도시되어 있다. 도 7b 에 도시된 개략도에는 일 실시예에 따라서 볼트 인장 장치(200)가 사용되고 있는 상태가 도시되어 있다.
도 7a 및 도 7b 에 도시된 바와 같이, 볼트 인장 장치(200)는 상측 부분에 배치된 풀러(puller)(또는 슬리브(sleeve))(201), 유압에 의하여 풀러(201)를 승강시키기 위한 몸체(202), 하측 부분에 배치된 브리지(203), 브리지(203) 내에서 조여지게끔 너트에 체결되는 너트 링(204), 및 너트 링(204)를 거쳐서 너트를 회전시키도록 구성되 토미 바아(tommy bar)(205)를 포함한다. 몸체(202)는 피스톤, 로드 셀, 및 밀봉 부재를 포함하고, 유압 펌프(미도시)로부터 오일이 공급되는 경로가 되는 구멍(212)을 더 포함한다. 도 7a 및 도 7b 에서, 구성의 일부(예를 들어 브리지(203) 및 너트 링(204))는 내부 상태의 도시를 위하여 절개된 모습으로 도시되었다.
도 8 에는 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조립 방법의 흐름도가 도시되어 있는데, 여기에서 기반부는 모노파일 및 천이부를 포함하고, 돌출 부분은 플랫폼이다. 아래에서는 도 8 을 참조하여 일 시시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조립 방법에 대해 설명한다.
첫째, 물의 저부에 모노파일(10)이 배치된다 (단계 S1). 둘째, 모노파일(10)의 상부에 천이부(20)가 배치된다 (단계 S2). 플랫폼(50)는 천이부(20)의 외측 주변부 상에서 제2 외측 플랜지(22) 아래에 배치된다.
타워(30)는 천이부(20)의 상부에 배치된다 (단계 S3). 타워(30)와 천이부(20)가 스터드 볼트(40)에 의하여 연결된다 (단계 S4). 단계 S4 의 상세사항은 아래에서 구체적으로 설명될 것이다. 기반부 베이스 부분이 모노파일이 아닌 다른 유형의 것인 실시예인 경우, 단계 S1 은 사용되는 기반부 베이스 부분이 재킷 기반부, 트라이포드 기반부, 그래비티 기반부, 또는 부유식 기반부인 것으로 조정된다. 기반부가 천이부를 포함하지 않는 실시예의 경우, 단계 S2 는 생략되고, 타워는 기반부 베이스 부분 상에 직접 배치된다.
스터드 볼트(40)는 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)를 통과하도록 제1 외측 플랜지(32)의 상측부로부터 삽입된다. 타워(30)의 외측부에서 볼트 인장 장치(200)를 이용함으로써, 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)를 통해 삽입되는 스터드 볼트(40)에 인장력이 가해진다.
보다 구체적으로, 볼트 인장 장치(200)는 제1 외측 플랜지(32)에 배치되고, 스터드 볼트(40)(선택적으로는, 스터드 볼트(40)의 상측 단부 가까이에 위치한 제2 너트(42)를 구비하고 플랜지들을 통과하도록 이전에 마련된 스터드 볼트(40))가 볼트 인장 장치(200)에 의해 유지된다. 따라서, 스터드 볼트(40)가 고정된다. 이 상태에서, 제1 너트(41)가 제2 외측 플랜지(22)의 아래로부터 스터드 볼트(40)의 하측부에 나사체결된다.
그 다음, 도 6a 에 도시된 바와 같이, 스터드 볼트(40)의 상측부로부터 제2 너트(42)가 나사체결된다. 이 상태에서, 제2 너트(42)는 임시적으로 고정된 상태이다. 도 6a 내지 도 6c 에는 볼트 인장 장치(200)가 도시되지 않았다.
그 다음, 도 6b 및 도 7a 에 도시된 바와 같이, 스터드 볼트(40)가 볼트 인장 장치(200)에 의해서 화살표로 표시된 방향(즉, 상방향)으로 인장된다. 인장력은 유압 펌프로부터의 오일 공급에 의해 유발된다. 이 때, 임시적으로 고정된 제2 너트(42)가 스터드 볼트(40)와 함께 상방향으로 이동하고, 제2 외측 플랜지(22)의 상측 표면과 제2 너트(42) 사이에 간극이 형성된다. 도 7b 에 도시된 바와 같이, 상기 간극이 없어질 때까지 제2 너트가 토미 바아(205)에 의하여 회전되고 조여진다.
상기 작업은 반복적으로 수행될 수 있다. 그 다음, 스터드 볼트(40)의 볼트 길이 또는 축방향 힘이 기준값에 도달한 후 도는 볼트 인장 장치(200)의 유압이 기준값에 도달한 후에, 제2 너트(42)가 스터드 볼트(40)의 상측 단부에 조여진다. 그 다음, 볼트 인장 장치(200)에 의하여 스터드 볼트(40)에 가해진 인장력이 해제된다. 따라서, 도 6c 에 도시된 바와 같이, 제2 너트(42)가 최종적으로 조여지고, 스터드 볼트(40)는 조여진 상태에 있게 된다.
스터드 볼트(40)들 각각에 대해 상기 작업을 수행함으로써 타워(30)와 천이부(20)가 외측 위치에서 고정된다.
또한, 복수의 스터드 볼트(40)가 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)를 통과하도록 삽입된다. 타워(30) 도는 천이부(20)의 내측부에서 볼트 인장 장치(200)를 이용함으로써, 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23) 안에 삽입된 스터드 볼트(40)에 인장력이 가해진다. 구체적으로, 스터드 볼트(40)는 볼트 인장 장치(200)에 의하여 유지되고, 여기에 제1 너트(41) 및 제2 너트(42)가 전술된 바와 같이 장착된다.
스터드 볼트(40)들 각각에 대해 상기 작업을 수행함으로써 타워(30)와 천이부(20)가 내측 위치에서 고정된다.
이와 같은 방식으로, 내측부와 외측부 모두에서 천이부(20)와 타워(30)를 고정시킴으로써, 연결 강도가 향상된다. 내측 고정과 외측 고정 중 어느 것이라도 먼저 수행될 수 있다. 또한, 단계 S4 에서는, 상기 너트(제1 너트(41), 제2 너트(42))에 그리스(44)가 적용될 수 있으며, 그리고/또는 스터드 볼트(40) 및 상기 너트를 덮도록 캡(43)이 제공될 수 있다. 이 경우, 부식이 감소된다. 나아가, 단계 S4 에서는, 원주 방향으로 불균일한 두께를 가진 하나 이상의 조정 링(90)이 타워 아래에 고정됨으로써 타워(30)의 기울기 각도가 조정될 수 있다. 실제에 있어서, 조정 링(들)이 단계 S4 에서 고정되기 이전에 타워가 배치되는 단계 S3 이전에 배치된다. 이것은, 예를 들어 풍력 터빈의 작동 관점에서 타워(30)의 기울기 각도가 허용가능한 범위 내에 있게 됨을 가능하게 한다.
본 발명은 전술된 실시예에 국한되는 것이 아니며, 전술된 실시예들에 대한 변형예들과, 이와 같은 실시예들의 조합으로 이루어진 실시예들을 포괄한다.
[결론]
[1] 전술된 실시예들과 관련하여 설명된 내용은 다음과 같이 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)은 기반부(10, 20) 및 기반부(10, 20)의 상부에 배치된 타워(30)를 포함한다. 타워(30)는 제1 원통형 부분(31) 및 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지(32)를 포함한다. 기반부(10, 20)는 제2 원통형 부분(21) 및 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 기반부(10, 20)의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지(22)를 포함한다. 상기 타워(30)와 기반부(10, 20)는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지를 통과하는 복수의 볼트(40)들에 의해 연결된다. 상기 제1 외측 플랜지(32) 아래에서는 돌출 부분(50)이 제2 원통형 부분(21)으로부터 제1 외측 플랜지(32) 아래로 돌출되며, 복수의 볼트(40)들은 스터드 볼트(40)들이다.
다리부, 확장된 직경을 가진 튜브형 구조물, 또는 플랫폼과 같은 돌출 부분이 기반부에 배치될 수 있는바, 이로써 (예를 들어 돌출 부분이 플랫폼이 경우) 타워에 대한 접근이 용이하게 되거나, (예를 들어 부유식 기반부인 경우) 우수한 균형이 보장되거나, 또는 (예를 들어 재킷 또는 트라이포드 기반부인 경우) 해저에 대한 안전한 연결이 보장된다. 두 개의 외측 플랜지들의 연결은 다수의 방식으로 이루어질 수 있는바, 여기에는 하나의 고정된 헤드와 하나의 분리가능한 너트를 구비하는 전형적인 볼트를 이용하는 전통적인 방식이 포함되고, 이 경우에는 통상적인 공구 및 작업 과정이 이용된다. 전통적인 방식에서, 타워(30)의 제1 외측 플랜지(32)와 천이부(20)의 제2 외측 플랜지(22)는 전형적인 볼트에 의해 고정되는바, 작업자는 전형적으로 볼트를 제2 외측 플랜지(22) 아래로부터 삽입하여 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지를 통과시키고, 플랜지들의 상측부에서 제2 너트(42)를 조인다. 따라서, 제2 외측 플랜지(22)와 플랫폼(50) 사이에 소정의 공간이 필요하다.
이 점에 있어서, 상기 구성 [1]에 따르는 경우, 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)가 복수의 스터드 볼트(40)에 의해 고정되기 때문에, 전형적인 볼트를 사용하는 경우에 비하여 돌출 부분(50)이 제2 외측 플랜지(22)에 보다 가깝게 배치될 수 있다. 이것은 재료의 절감으로 이어져서 비용 및 무게의 관점에서 유리하게 되는 것으로 나타났다. 또한, 전술된 구성 [1]의 경우, 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)가 고정되기 때문에, (오직) 내측 플랜지들(예를 들어 제1 내측 플랜지(33)와 제2 내측 플랜지(23))이 고정되는 경우에 비하여, 타워(30)가 기반부(10, 20)에 보다 확고히 연결됨일 가능하게 된다.
[2] 일부 실시예에서는 상기 구성 [1]에 있어서 돌출 부분(50)이 플랫폼(50)이다.
구성 [2] 에 의하면, 플랫폼의 제공에 의해서 예를 들어 볼트들을 설치하기 위한 안전한 지지대 및/또는 풍력 터빈 타워 시설의 설치 또는 유지보수 동안에 사용되어야 하는 구성요소들 및 장비를 임시로 보관하기 위한 장소가 제공된다.
[4] 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)(전술된 구성 [2]을 가진 것일 수 있음)은 모노파일(10), 모노파일(10)의 상부에 배치된 천이부(20), 및 천이부(20)의 상부에 배치된 타워(30)를 포함한다. 타워(30)는 제1 원통형 부분(31) 및 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지(32)를 포함한다. 천이부(20)는 제2 원통형 부분(21) 및 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 천이부(20)의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지(22)를 포함한다. 타워(30)와 천이부(20)는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)를 통과하는 복수의 스터드 볼트(40)에 의하여 연결된다. 플랫폼(50)은 천이부(20)의 외측 주변부에서 제2 외측 플랜지(22) 아래에 배치된다.
일반적으로, 플랫폼(50)의 높이는 예상되는 최고 파도 높이보다 미리 정해진 거리만큼 더 높되, 바로 아래로 대면하는 풍력 터빈 블레이드의 하측 단부보다는 미리 정해진 거리(예를 들어, 6m)만큼 낮을 필요가 있다. 또한, 일반적으로, 타워(30)에 대한 사람의 출입을 허용하는 입구(60)는 타워(30)의 측부 표면(제1 원통형 부분(31))에 배치되되, 버클링(buckling)을 방지하기 위하여 천이부(20)와 타워(30) 사이의 연결부보다 미리 정해진 거리(예를 들어, 1m)만큼 높은 위치에 배치된다.
바람직하게는, 플랫폼(50)이 위와 같은 위치에 배치된 타워(30)의 입구(60)에 대한 접근성을 저해하지 않는 높이에 배치된다. 이와 같은 조건들을 감안하면, 플랫폼(50)은 타워(30)를 천이부(20)에 연결하는 제2 외측 플랜지(22) 및 제1 외측 플랜지(32)보다 낮게 배치되되, 바람직하게는 천이부(20)의 외측 주변부에서 제2 외측 플랜지(22)에 가깝게 배치된다.
상기 두 개의 외측 플랜지들의 연결은 다양한 방식으로 이루어질 수 있는바, 여기에는 하나의 고정된 헤드와 하나의 분리가능한 너트를 구비한 전형적인 볼트를 이용한 전통적인 방식이 포함되고, 이 경우에는 전형적인 공구 및 작업 과정이 사용된다. 전통적인 방식에서, 타워(30)의 제1 외측 플랜지(32)와 천이부(20)의 제2 외측 플랜지(22)는 전형적인 볼트에 의해 고정되는바, 작업자는 전형적으로 볼트를 플랫폼(50) 측으로부터, 즉 제2 외측 플랜지(22)의 하측부로부터 삽입하여 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지를 통과시키고, 플랜지들의 상측부에서 제2 너트(42)를 조인다. 따라서, 제2 외측 플랜지(22)와 플랫폼(50) 사이에 소정의 공간이 필요하다.
이 점에 있어서, 상기 구성 [4]에 따르는 경우, 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)가 복수의 스터드 볼트(40)에 의해 고정되기 때문에, 전형적인 볼트를 사용하는 경우에 비하여 플랫폼(50)이 제2 외측 플랜지(22)에 보다 가깝게 배치될 수 있다. 이것은 플랫폼으로부터 타워에 대한 보다 안전한 출입을 가능하게 할 수 있고, 그리고/또는 재료의 절감으로 이어져서 비용 및 무게의 관점에서 유리하게 되는 것으로 나타났다. 또한, 전술된 구성 [4]의 경우, 제1 외측 플랜지(32)와 제2 외측 플랜지(22)가 고정되기 때문에, (오직) 내측 플랜지들(예를 들어 제1 내측 플랜지(33)와 제2 내측 플랜지(23))이 고정되는 경우에 비하여, 타워(30)가 천이부(20)에 보다 확고히 연결됨일 가능하게 된다.
[5] 일부 실시예에서는, 전술된 구성 [2] 내지 [4] 중 임의의 것에 있어서, 타워(30)의 제1 원통형 부분(31)이 타워(30)에 대한 사람의 출입을 허용하는 입구(60)를 포함하고, 입구(60)와 플랫폼(50)은 계단(70) 또는 사다리에 의하여 연결된다.
구성 [5]에 의하면, 입구(60)와 플랫폼(50)을 연결하는 계단(60) 또는 사다리의 제공으로 인하여 접근성이 향상된다. 또한, 플랫폼(50)이 구성 [1]에 의한 제2 외측 플랜지(22)에 보다 가깝게 배치되기 때문에, 계단(70) 또는 사다리의 길이가 짧아지고, 이것은 계단 및 (존재한다면) 천이부 크레인과 같은 다른 부분의 비용을 절감시킬 수 있으며, 접근성을 향상시키고, 그리고/또는 계단 아래로 추락하는 뜻밖의 경우에도 충격을 감소시켜 안전성을 향상시킬 수 있다.
[6] 상기 구성 [1] 내지 [5] 에 있어서, 일부 실시예에서는 타워(30)가 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 내측부를 향하여 돌출된 제1 내측 플랜지(33)를 포함하고, 기반부(예를 들어, 기반부의 천이부(20))는 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 천이부(20)의 내측부를 향하여 돌출된 제2 내측 플랜지(23)를 포함하며, 타워(30)와 천이부(20)는 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)를 통과하는 복수의 스터드 볼트(40)에 의하여 연결된다.
구성 [6]에 따르면, 타워(30)와 천이부(20)가 외측부 및 내측부 모두에서 고정되기 때문에 연결 강도가 향상된다.
[6A] 전술된 구성 [6] 과 관련하여 일부 실시예에서는, 타워(30)의 제1 내측 플랜지(33)와 천이부(20)의 제2 내측 플랜지(23)가 동일한 내측 직경 및 동일한 두께를 갖는다.
구성 [6A]에 의하면, 상기 내측 직경들을 겹치고 정렬시키는 것이 가능하게 된다. 이로써 연결 강도가 향상된다.
[6B] 전술된 구성 [1] 내지 [6A]에 있어서 일부 실시예에서는, 타워(30)의 제1 외측 플랜지(32)와 천이부(20)의 제2 외측 플랜지(22)가 동일한 외측 직경 및 동일한 두께를 갖는다.
전술된 구성 [6B]에 의하면, 외측 직경을 겹치고 정렬시키는 것이 가능하게 된다. 이로써 연결 강도가 향상된다.
[7] 전술된 구성 [1] 내지 [6B]에 있어서 일부 실시예에서는, 상기 돌출 부분이 수평 평면에서 외측 플랜지의 외측 직경보다 더 많이 돌출된다. 또한, 상기 돌출 부분의 상측 표면과 제2 외측 플랜지의 하측 표면 사이의 수직 거리가 상기 타워와 기반부를 연결하는 스터드 볼트들 중 적어도 하나에 있어서의 스터드 볼트의 길이보다 짧다.
전술된 구성[1] 과 관련하여 설명된 바와 같이, 스터드 볼트(40)가 사용되기 때문에, 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)를 통과시키기 위하여 플랫폼(50) 측으로부터 무거운 볼트를 삽입시키기 위한 공간이 필요하지 않다. 그 결과, 전술된 구성 [7]이 채택될 수 있으며, 이로써 돌출 부분(50)과 제2 외측 플랜지(22) 사이의 거리를 매우 적은 거리로 감소시킴이 가능하게 된다.
[8] 전술된 구성 [2] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 일부 실시예에서는 플랫폼(50)의 상측 표면과 제2 외측 플랜지(22)의 하측 표면 사이의 거리가 스터드 볼트(40)들 각각의 길이보다 짧다.
구성 [1] 과 관련하여 전술된 바와 같이, 스터드 볼트(40)가 사용되기 때문에, 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)를 통과시키기 위하여 플랫폼(50) 측으로부터 무거운 볼트를 삽입시킬 공간이 필요하지 않다. 그 결과 전술된 구성 [6] 이 채택될 수 있으며, 이로써 플랫폼(50)과 제2 외측 플랜지(22) 사이의 거리를 충분히 감소시키는 것이 가능하게 된다.
[8A] 구성 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서 일부 실시예에서는 타워(30)와 천이부(20) 사이에 원주 방향으로 불균일한 두께를 가진 하나 이상의 조정 링(90)이 배치된다.
전술된 구성 [8A] 에 dlm하면, 타워(30)의 기울기 각도를 풍력 터빈의 작동 관점에서 허용가능한 범위로 조정함이 가능하게 된다.
[9] 전술된 구성 [1] 내지 [8A] 중 어느 하나에 있어서 일부 실시예에서는, 1<(W/T)<3 및 5×dbolt<W<11×dbolt 과 같은 관계가 있는데, 여기에서 W 는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)의 내측-대-외측 플랜지 폭이고, T 는 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)의 총 플랜지 두께이며, dbolt 는 스터드 볼트(40)들 각각의 직경이다.
구성 [9]에 의하면, 파도 및 바람과 같은 외부 환경으로 인하여 설치 조건이 엄중한 경우에도 충분한 강도를 제공함이 가능하게 된다.
[9A] 전술된 구성 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 있어서 일부 실시예에서는, 풍력 터빈 타워 시설이 스터드 볼트(40)들 각각에 배치된 너트(41, 42)와, 스터드 볼트(40) 및 너트(41, 42)의 노출 부분을 덮는 캡(43)을 포함한다.
구성 [9A]에 의하면, 너트(제1 너트(41) 및 제2 너트(42))와 스터드 볼트(40)의 노출 부분을 캡(43)에 의하여 덮음으로써, 상기 너트와 스터드 볼트(40)의 노출 부분에서의 부식을 방지함이 가능하게 된다.
[10] 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 타워 시설(100)의 조립 방법은: 물 속에 기반부(10, 20)를 배치하는 단계; 기반부(10, 20)의 상부에 타워(30)를 배치하는 단계; 복수의 볼트(40)에 의하여 타워(30)와 기반부(10, 20)를 연결하기 위해서 복수의 볼트(40)를 타워(30)의 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지(32) 및 기반부(10, 20)의 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 기반부(10, 20)의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지(22)를 통과하도록 삽입하는 단계;를 포함한다. 제2 외측 플랜지(22) 아래에서는, 돌출 부분(50)이 제2 원통형 부분(21)으로부터 제2 외측 플랜지 부분(22) 아래로 돌출되며, 상기 복수의 볼트(40)는 스터드 볼트(40)이다.
상기 방법 [10]에 의하면, 타워(30)를 천이부(20)에 보다 견고하게 연결시킬 수 있고 또한 플랫폼(50)이 적절한 위치에 배치될 수 있는 풍력 터빈 타워 시설(100)이 제공될 수 있다.
[11] 전술된 구성 [10] 과 관련하여 일부 실시예에서는 돌출 부분(50)이 플랫폼(50)이다.
구성 [11] 에 의하면, 플랫폼의 제공으로 인하여 예를 들어 볼트(40)들의 설치를 위한 안전한 지지대 및/또는 풍력 터빈 타워 시설(100)의 설치 또는 유지보수 동안에 사용되어야 하는 부품들 및 장비의 (임시적) 보관을 위한 장소가 제공될 수 있다.
[12] 전술된 구성 [11] 에 있어서 일부 실시예에서는, 물 속에 기반부(10, 20)를 배치하는 단계가 물의 저부에 모노파일(10)을 배치함과 모노파일(10)의 상부에 천이부(20)를 배치함을 포함한다. 천이부(20)는 제2 원통형 부분(21)을 포함하고, 플랫폼(50)은 천이부(20)의 외측 주변부 상에 배치된다.
구성 [12] 에 의하면, 플랫폼으로부터 타워에 대한 출입이 보다 안정하게 되고, 재료의 절감으로 인하여 비용 및 무게의 관점에서 유리한 풍력 터빈 타워 시설이 구현될 수 있는 것으로 나타났다.
전술된 방법 [10] 또는 [11] 에 있어서 일부 실시예에서는, 상기 방법이 타워(30)의 외측부에서 볼트 인장 장치(200)를 사용함으로써, 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)를 통해 삽입되는 스터드 볼트(40)에 인장력을 가하는 단계를 포함한다.
전술된 방법 [12A] 에 의하면, 스터드 볼트(40)를 위로부터 삽입하고 볼트 인장 장치(200)에 의하여 가해지는 인장력에 의해서 스터드 볼트(40)를 당기면서 제2 너트(42)를 조임으로써 플랜지들이 고정될 수 있다. 제1 너트(41)는 스터드 볼트(40)의 삽입 이전에 움직이지 못하도록 고정될 수 있고, 스터드 볼트(40)의 삽입 이후에 아래로부터 조여질 수 있다. 따라서, 작업자의 부담을 감소시킴이 가능하게 된다.
[13] 전술된 방법 [10] 애니 [12] 중 어느 하나에 있어서 일부 실시예에서는, 상기 방법이, 복수의 스터드 볼트(40)에 의하여 타워(30)와 천이부(20)를 연결하기 위해서, 타워(30)의 제1 원통형 부분(31)의 하측 단부로부터 타워(30)의 내측부를 향하여 돌출된 제1 내측 플랜지(33) 및 천이부(20)의 제2 원통형 부분(21)의 상측 단부로부터 천이부(20)의 내측부를 향하여 돌출된 제2 내측 플랜지(23)를 통과하도록 복수의 스터드 볼트(40)를 삽입하는 단계를 포함한다.
방법 [13] 에 의하면, 타워(30)와 천이부(20)가 외측부와 내측부 모두에서 고정되기 때문에 연결 강도가 향상된다.
[13A] 전술된 방법 [12]에 있어서 일부 실시예에서는, 상기 방법이 천이부(20) 또는 타워(30)의 내측부에서 볼트 인장 장치(200)를 사용함으로써 제1 내측 플랜지(33) 및 제2 내측 플랜지(23)를 통해 삽입된 스터드 볼트(40)들에 인장력을 가하는 단계를 포함한다.
방법 [13A] 에 의하면, 볼트의 조임을 위하여 볼트 인장 장치(200)를 사용함으로써, 작업자의 부담을 감소시킴이 가능하게 된다.
[14] 전술된 방법 [10] 내지 [13] 중 어느 하나에 있어서 일부 실시예에서는, 상기 방법이: 제1 외측 플랜지(32) 및 제2 외측 플랜지(22)를 통과하도록 제1 외측 플랜지(32)의 상측부로부터 스터드 볼트(40)들 각각을 장착하고 스터드 볼트(40)들을 고정하는 단계; 제1 외측 플랜지(32)에 볼트 인장 장치(200)를 배치하고 볼트 인장 장치(200)에 의하여 스터드 볼트(40)를 유지시키는 단계;스터드 볼트(40)의 하측부에 제1 너트(41)를 나사체결한 다음에 볼트 인장 장치(200)에 의하여 스터드 볼트(40)에 인장력을 가한 후, 스터드 볼트(40)의 상측부에 제2 너트(42)를 조이는 단계; 및볼트 인장 장치(200)에 의하여 스터드 볼트(40)에 가해진 인장력을 해제시키는 단계;를 포함한다.
전술된 방법 [14] 에 의하면, 볼트를 조이는 때에 작업자의 부담을 감소시킴이 가능하게 된다. 예를 들어, 작업자는 볼트 조임 작업을 위하여 천이부(20)의 내측부에 배치된 비계(80) 또는 플랫폼(50)을 이용할 수 있다.
[14A] 전술된 방법 [10] 내지 [14] 중 어느 하나에 있어서 일부 실시예에서는, 상기 방법이 원주 방향에서 불균일한 두께를 가진 하나 이상의 조정 링(90)을 사용함으로써 타워(30)의 기울기 각도를 조정하는 단계를 포함한다.
방법 [14A] 에 의하면, 타워(30)의 기울기 각도를 예를 들어 풍력 터빈의 작동 관점에서 허용가능한 범위 내로 되게 함이 가능하게 된다.

Claims (14)

  1. 기반부(foundation); 및 상기 기반부의 상부에 배치된 타워;를 포함하는 풍력 터빈 타워 시설(wind-turbine tower facility)로서,
    상기 타워는 제1 원통형 부분 및 상기 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 상기 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지를 포함하고,
    상기 기반부는 제2 원통형 부분 및 상기 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 상기 기반부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 포함하며,
    상기 타워 및 기반부는 제1 외측 플랜지 및 제2 외측 플랜지를 통과하는 복수의 볼트에 의하여 연결되고,
    상기 제2 외측 플랜지의 아래에서는, 상기 제2 원통형 부분으로부터 제2 외측 플랜지 아래로 돌출 부분이 돌출되며,
    상기 복수의 볼트는 스터드 볼트(stud bolt)인, 풍력 터빈 타워 시설.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출 부분은 플랫폼(platform)인, 풍력 터빈 타워 시설.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기반부는, 모노파일 기반부(monopile foundation), 재킷(jacket) 기반부, 트라이포드(tripod) 기반부, 그래비티(gravity) 기반부, 및 부유식(floating) 기반부로 이루어진 군으로부터 선택된 베이스 부분을 포함하고,
    상기 기반부는 선택적으로, 상기 베이스 부분의 상부에 배치되는 천이부를 더 포함하는, 풍력 터빈 타워 시설.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기반부는 모노파일의 상부에 배치된 천이부를 포함하고, 상기 천이부는 제2 원통형 부분을 포함하며, 상기 플랫폼은 상기 천이부의 외측 주변부 상에 배치되는, 풍력 터빈 타워 시설.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타워의 제1 원통형 부분은 사람이 타워에 출입함을 가능하게 하는 입구(entrance)를 구비하고,
    상기 입구와 플랫폼은 계단 또는 사다리에 의하여 연결되는, 풍력 터빈 타워 시설.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타워는 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 내측부를 향하여 돌출된 제1 내측 플랜지를 포함하고,
    상기 기반부는 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 기반부의 내측부를 향하여 돌출되는 제2 내측 플랜지를 포함하며,
    상기 타워와 기반부는 제1 내측 플랜지 및 제2 내측 플랜지를 통과하는 복수의 볼트에 의하여 연결되고,
    상기 복수의 볼트는 스터드 볼트인, 풍력 터빈 타워 시설.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출 부분은 수평 평면에서 상기 외측 플랜지의 외측 직경보다 더 많이 돌출되고, 상기 돌출 부분의 상측 표면과 상기 제2 외측 플랜지의 하측 표면 사이의 수직 거리는 상기 타워와 기반부를 연결하는 스터드 볼트들 중 적어도 하나에 있어서의 스터드 볼트의 길이보다 짧은, 풍력 터빈 타워 시설.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랫폼의 상측 표면과 제2 외측 플랜지의 하측 표면 사이의 거리는 상기 스터드 볼트들 각각의 길이보다 짧은, 풍력 터빈 타워 시설.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    W 가 제1 외측 플랜지와 제2 외측 플랜지의 내측-대-외측 플랜지 폭이고, T가 제1 외측 플랜지와 제2 외측 플랜지의 총 플랜지 두께인 경우, 1<(W/T)<3 이고,
    dbolt 가 스터드 볼트들 각각의 직경인 경우, 5×dbolt<W<11×dbolt 인 , 풍력 터빈 타워 시설.
  10. 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법으로서, 상기 방법은:
    물 속에 기반부를 배치하는 단계;
    상기 기반부의 상부에 타워를 배치하는 단계; 및
    복수의 볼트에 의하여 타워와 기반부를 연결하기 위하여, 타워의 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 외측 플랜지 및 기반부의 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 기반부의 외측부를 향하여 돌출된 제2 외측 플랜지를 통과하도록 복수의 볼트를 삽입하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 외측 플랜지 아래에서는, 제2 원통형 부분으로부터 제2 외측 플랜지 부분 아래까지 돌출 부분이 돌출되며,
    상기 복수의 볼트는 스터드 볼트인, 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 돌출 부분은 플랫폼인, 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 물 속에 기반부를 배치하는 단계는, 물의 저부에 모노파일을 배치함 및 모노파일의 상부에 천이부를 배치함을 포함하고,
    상기 천이부는 제2 원통형 부분을 포함하며, 상기 플랫폼은 상기 천이부의 외측 주변부 상에 배치되는, 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 스터드 볼트에 의하여 타워와 천이부를 연결하기 위하여, 타워의 제1 원통형 부분의 하측 단부로부터 타워의 외측부를 향하여 돌출된 제1 내측 플랜지 및 천이부의 제2 원통형 부분의 상측 단부로부터 천이부의 내측부를 향하여 돌출된 제2 내측 플랜지를 통과하도록 복수의 스터드 볼트를 삽입하는 단계;를 포함하는, 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 외측 플랜지 및 제2 외측 플랜지를 통과하도록 제1 외측 플랜지의 상측부로부터 스터드 볼트들 각각을 장착하고, 상기 스터드 볼트들을 고정시키는 단계; 및
    제1 외측 플랜지에 볼트 인장 장치를 배치하고 볼트 인장 장치에 의하여 스터드 볼트를 유지하는 단계;
    상기 스터드 볼트의 하측부에 제1 너트를 나사체결하고나서 볼트 인장 장치에 의하여 스터드 볼트에 인장력을 가한 다음, 스터드 볼트의 상측부에 제2 너트를 조이는 단계; 및
    볼트 인장 장치에 의하여 상기 스터드 볼트에 가해진 인장력을 해제하는 단계;를 포함하는, 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법.
KR1020227017533A 2019-10-25 2020-10-22 풍력 터빈 타워 시설 및 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법 KR20220087534A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19205375.9 2019-10-25
EP19205375 2019-10-25
PCT/EP2020/079796 WO2021078884A1 (en) 2019-10-25 2020-10-22 Wind-turbine tower facility and method of assembling same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220087534A true KR20220087534A (ko) 2022-06-24

Family

ID=68344747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227017533A KR20220087534A (ko) 2019-10-25 2020-10-22 풍력 터빈 타워 시설 및 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240084781A1 (ko)
EP (1) EP4048888A1 (ko)
JP (1) JP2022553736A (ko)
KR (1) KR20220087534A (ko)
CN (1) CN114599877A (ko)
TW (1) TWI761999B (ko)
WO (1) WO2021078884A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240134556A (ko) 2023-03-02 2024-09-10 한국전력공사 풍력타워 플랜지 체결 구조

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2604943B (en) * 2021-07-09 2023-09-20 Empire Engineering Ltd Offshore wind turbine assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02192245A (ja) 1989-01-19 1990-07-30 Fujitsu Ltd パケット送信規制方式
WO2013060703A2 (en) 2011-10-24 2013-05-02 Areva Wind Gmbh Working platform for an offshore wind energy plant and method for manufacturing the same

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7665273B2 (en) * 2003-04-09 2010-02-23 General Electric Company Method for generating a substantially uninterrupted connection of the peripheral wall portions of two adjacent tubular segments
DE10330963A1 (de) * 2003-07-08 2005-01-27 Repower Systems Ag Gründung für Bauwerke
US8322757B2 (en) * 2007-01-26 2012-12-04 Inner Mongolia Golden Ocean New Energy Technology Corporation Co., Ltd. Coupling flange assembly for connecting steel pipes
DE102007031065B4 (de) * 2007-06-28 2011-05-05 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlagenturm
DK2185816T3 (en) * 2007-08-29 2018-03-12 Mhi Vestas Offshore Wind As MONOPILE FOUNDATION FOR OFFSHORE WINDMILL
GB2465577A (en) * 2008-11-21 2010-05-26 Vestas Wind Sys As Monitoring device for a wind turbine
EP2192245B1 (en) 2008-11-27 2012-05-30 Vestas Wind Systems A/S Tower for a wind turbine and a method for assembling the tower
ES2378199B1 (es) * 2009-06-24 2013-06-05 Acciona Windpower S.A. Sistema de unión de una góndola con la torre de hormigón de un aerogenerador.
GB2484672B (en) * 2010-10-18 2013-10-16 Claxton Engineering Services Ltd Tower connector
EP2636899A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-11 Siemens Aktiengesellschaft Tower base module with segmented base flange
US8720139B2 (en) * 2012-03-30 2014-05-13 Allan P. Henderson Cementitious foundation cap with post-tensioned helical anchors
US8898991B2 (en) * 2012-09-07 2014-12-02 General Electric Company Wind turbine tower base assembly with detachable tower base rings
EP2767654B1 (en) * 2013-02-19 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Flange assistant for connecting adjacent tower sections
DK177908B1 (en) * 2013-02-26 2014-12-15 Envision Energy Denmark Aps Tower assembly system for wind turbines and method thereof
DE102013205030B4 (de) * 2013-03-21 2015-10-22 Senvion Gmbh System und Verfahren zum Transportieren und Prüfen eines zur Verwendung bei einer Offshore-Windenergieanlage bestimmten Krans
PL3141676T3 (pl) * 2015-09-14 2018-05-30 Innogy Se Połączenie śrubowe konstrukcji morskiej
JP6366656B2 (ja) * 2016-09-01 2018-08-01 三菱重工業株式会社 風車タワー及び風車並びに風車タワーの組立方法
ES2852005T3 (es) * 2017-01-18 2021-09-10 Siemens Gamesa Renewable Energy As Unidad eléctrica para turbina eólica
US10472792B2 (en) * 2017-05-16 2019-11-12 General Electric Company Tower flange for a wind turbine
DK3502353T3 (da) * 2017-12-22 2021-07-05 Siemens Gamesa Renewable Energy As Fundamentkonstruktionssystem til en offshore-vindmølle og fremgangsmåde til installation af en offshore-vindmølle
WO2020233762A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Vestas Wind Systems A/S A method for erecting a wind turbine tower using stud bolts
EP3779188A1 (en) * 2019-08-12 2021-02-17 General Electric Company Wind turbine tower section
NL2025114B1 (en) * 2020-03-12 2021-10-20 Vos Prodect Innovations B V Cable hang-off device
EP3926164A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-22 Vestas Offshore Wind A/S Device and method for assembling wind turbine
EP3933146A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-05 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Stud system for connecting flanges
KR20230042064A (ko) * 2020-07-21 2023-03-27 노드-락 스위철랜드 게엠베하 고 유체 압력 환경에서 체결하기 위한 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02192245A (ja) 1989-01-19 1990-07-30 Fujitsu Ltd パケット送信規制方式
WO2013060703A2 (en) 2011-10-24 2013-05-02 Areva Wind Gmbh Working platform for an offshore wind energy plant and method for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240134556A (ko) 2023-03-02 2024-09-10 한국전력공사 풍력타워 플랜지 체결 구조

Also Published As

Publication number Publication date
TW202117181A (zh) 2021-05-01
CN114599877A (zh) 2022-06-07
EP4048888A1 (en) 2022-08-31
JP2022553736A (ja) 2022-12-26
US20240084781A1 (en) 2024-03-14
TWI761999B (zh) 2022-04-21
WO2021078884A1 (en) 2021-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2611162T3 (es) Estructura de torre y procedimiento de montaje
EP2192245A1 (en) Tower for a wind turbine and a method for assembling the tower
KR20220087534A (ko) 풍력 터빈 타워 시설 및 풍력 터빈 타워 시설의 조립 방법
JP5069171B2 (ja) 洋上風力発電の基礎と上部工の接合部構造および上部工の据付方法
US8191316B2 (en) Off-shore wind turbine and method of erecting a wind turbine tower
US20160251818A1 (en) Apparatus for securing, in particular remediating, the foundation of a wind turbine, as well as foundation and method for remediating
BR102012008751A2 (pt) guia de montagem de revestimento
US20100132278A1 (en) Method and system for coupling a stair platform to a tower of a wind energy turbine
US11971012B2 (en) Tower section arrangement for a guyed tower of a wind turbine, guyed wind turbine tower, wind turbine and method for assembling a wind turbine
EP3902994B1 (en) Wind turbine and method for mounting a platform to a wall portion of a wind turbine
US20220042490A1 (en) Wind turbine tower segment for a wind turbine tower and method
CN214366539U (zh) 一种分片式塔筒环形平台、分片式塔筒及风力发电机组
DK202170410A1 (en) Improvements relating to servicing of wind turbine blades
TR202018070A2 (tr) Bi̇r rüzgâr türbi̇ni̇ kulesi̇ i̇çi̇n çok ayakli bi̇r destek yapisi
KR101613844B1 (ko) 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물
US20210388822A1 (en) Extendable platforms for towers
JP7475682B2 (ja) 洋上塔型風力発電設備の解体方法
JP7409720B2 (ja) 塔型風力発電設備の解体方法
JP7486187B2 (ja) 塔型風力発電設備の解体方法
JP2023077468A (ja) 固定構造
JP2023077609A (ja) 手摺構造
EP4388191A1 (en) Temporary work platform assembly
EP4388190A1 (en) Method of servicing a wind turbine rotor blade
JP2022149531A (ja) 塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法
DK202001409A1 (en) Jacket Type Wind Turbine Foundation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination