NO326268B1 - Vindkraftverkrotor. - Google Patents

Vindkraftverkrotor. Download PDF

Info

Publication number
NO326268B1
NO326268B1 NO20071370A NO20071370A NO326268B1 NO 326268 B1 NO326268 B1 NO 326268B1 NO 20071370 A NO20071370 A NO 20071370A NO 20071370 A NO20071370 A NO 20071370A NO 326268 B1 NO326268 B1 NO 326268B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
rotor
wind turbine
rotor blade
turbine rotor
elements
Prior art date
Application number
NO20071370A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20071370L (no
Inventor
Vidar Holmoy
Original Assignee
Vidar Holmoy
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 Vidar Holmoy filed Critical Vidar Holmoy
Priority to NO20071370A priority Critical patent/NO326268B1/no
Priority to PCT/NO2008/000060 priority patent/WO2008111841A2/en
Priority to KR1020097018922A priority patent/KR101411057B1/ko
Priority to AU2008225239A priority patent/AU2008225239B2/en
Priority to CA2679779A priority patent/CA2679779C/en
Priority to US12/529,751 priority patent/US8465256B2/en
Priority to PL08723955T priority patent/PL2142795T3/pl
Priority to BRPI0808474-2A priority patent/BRPI0808474A2/pt
Priority to CN2008800081069A priority patent/CN101652565B/zh
Priority to EP08723955.4A priority patent/EP2142795B1/en
Publication of NO20071370L publication Critical patent/NO20071370L/no
Publication of NO326268B1 publication Critical patent/NO326268B1/no
Priority to ZA2009/06429A priority patent/ZA200906429B/en

Links

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
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • 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
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • 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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • 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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • 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
    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Vindkraftverkrotor omfattende ett eller flere rotorblader (20, 30) og avstivningselementer (5-9) for å stive av rotoren, der rotorbladet (20, 30) er anordnet dreibart om sin lengdeakse i forhold til tilhørende rotoravstivningselementer (5-9). Hvert rotorblad (20, 30) kan omfatte minst to Rotorbladdeler (1,2) der den ytre rotorbladdelen (2) kan være dreibart anordnet i forhold til den indre (1). Løsningen muliggjør bruk av lengre og slankere rotorblader (20, 30) samtidig som styrke og stivhet øker. Derved reduseres utmattingskreftene samtidig som tilhørende tårnstruktur (12) kan gjøres stivere og lettere. Fremstillings- og transportkostnader reduseres. Videre kan avstivningselementene (5-9) være utformet med et aerodynamisk ytre tverrsnitt, som for eksempel en dråpe- eller vingeprofil, for å redusere luftmotstand og hørbar støy.

Description

Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen vedrører generelt vindkraftbasert utvinning av energi. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen vindkraftverkrotor. Konkret vedrører oppfinnelsen en avstivet vindkraftverkrotor der hvert rotorblad er anordnet dreibart om sin lengdeakse i forhold til rotoravstivningselementer.
Teknikkens stand
Energi fra vind er i ferd med å konkurrere med stadig flere typer av energikilder. Det er viktig at vindturbiner er bygget på en enkel og god måte, og at de er effektive i drift. Trenden de siste årene er at større turbiner bygges. Disse utnytter vindfylte områder langt bedre, og de er til dels mer lønnsomme enn mindre modeller både ved bygging, installasjon og drift.
Energien utvinnes ved at rotorbladene overfører vrimomenter til rotorakselen. Men rotorbladene har mye større momenter som bøyer rotorbladene ut av rotorplanet, i vindens retning. Inntestingene ved rotorakselen får dermed store dimensjoner når tre store rotorblader skal festes inn.
Ønsket om større enheter betyr at rotorbladene må bli lengre og kraftigere fordi det gir tilgang til vindenergi fra et større sirkulært vindareal. Den relative hastighet U mellom rotorblad og luft er størst ytterst. Kreftene derfra er også store. Tilgjengelig energi over det sirkulære arealet øker med diameteren D x D. Mens materialvekter og kostnader for formlike deler er proporsjonal med diameteren D x D x D. Med hensyn til dimensjonerende utmatting fra jordens gravitasjon kan det vises at materialvektene bør økes med D i fjerde potens for å beholde samme styrke. Av dette forstår vi at rotorbladene blir relativt sett tykkere, bredere, tyngre og dyrere. Dette bremser utviklingen mot større installasjoner.
For teknikkens stand vises det generelt til " Wind Energy
Handbook" av Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi. ISBN 0471489972, John Wiley & Sons Ltd, 2001, West Sussex, England, eller " Prioritizing Wind Energy Research - Strategic Research Agenda of the Wind Energy Sector" - European Wind Energy Association, July 2005, www.ewea.org.
Moderne utvinning av vindenergi innebærer nesten utelukkende bruk av rotorer med 3 rotorblader med radius for øyeblikket opp mot 63 meter. Disse produseres og transporteres i hele lengder, og det sier seg selv at dette er en økende utfordring når bransjen snakker om rotorbladradier på 100 meter om få år. Det er brukt store ressurser i flere land på å gjøre rotorbladene effektive og dessuten sterke nok, spesielt i forhold til utmatting. De må også være så stive at de ikke kan ta bort i tårnstrukturen. Det er en vanlig oppfatning i bransjen at 3 rotorblader i dag er optimalt for en rotor (ref. "Wind Energy Handbook").
Når rotordiameteren øker, vil en like rask rotasjon medføre at hastigheten U ytterst overstiger 60-70 m/s, og man får da støyproblemer som gjør installasjonene lite gunstige å sette ut i landskapet. Enda større vindkraftverkrotorer på land vil derfor få langsommere rotasjonshastigheter enn i dag, og dette sannsynliggjør at effektiviteten for trebladede rotorer vil synke noe sammenlignet med mindre modeller; rotorbladene vil passere arealet sitt med langsommere takt.
Moderne store turbiner er praktisk talt alle bygd med tre uavstivede rotorblader av økende størrelser. Men bardunering er ikke ukjent i bransjen. Såkalt ring-avstivning ble brukt i 1957 på den kjente Gedser turbinen, bygget av Johannes Juul 1956-57, www/windpower.org /da/pictures /juul.htm. En rotoraksel forlenget forover og forsynt med radielle "rotoraksel" barduneringer bakover mot hvert rotorblad er heller ikke ukjent, for eksempel fra samme Gedser turbin eller fra tradisjonelle 4-bladede møller fra 18. århundre.
Rotorbladene kunne imidlertid ikke dreies i særlig grad.
Det tyske patentet DE-19606359-A1 " Rotohalterungen fur Windkraftmaschinen unter Verwendung von Stangen oder åhnlichen Haltelementen", av Helmut Maas 14. august 1997 viser også en form for bardunering som stiver av hvert rotorblad som en mast, med salingshorn, og symmetriske barduner. Denne løsningen reduserer bøyekrefter i rotorbladet men synes lite hensiktsmessig fordi bardunene nærmest tårnet kommer i veien slik at man får store vansker med å lagre opp rotoren uten at denne tar borti tårnet. En fordel med den tyske løsningen ifølge DE-19606359-A1 er at rotorbladene kan roteres. Men bøyekrefter og utmatting innerst ved rotor-bladroten er trolig enda større enn for uavstivede rotorblader. Også for denne løsningen gir barduneringen for små fordeler til at ekstra ulemper kan godtas.
Det finnes flere patentskrifter som beskriver forskjellige varianter av bardunering som for eksempel US 4,822,247 " Rotor for a wind- driven generator" av Alberto K. Heinz, US 5,531,567 " Vertical axis wind turbine with blade tension" av John R. Hulls, DE-3628626-C2 " Windkraftmachinen- Regelung" av Peter Frieden, DE-3332810-A1 " Vorrichtung zur Ausnutzung von in Land- und Seewind enthaltener Energie" av Gunter Wagner, DE-3413191-A1 " Rotor fur Windkraftwerke" av Rolf Maderthoner og DE-3000839-A1 " Windkraftanlage mit einstufiger Ubersetzung" av Bernd Krieg. Ingen av de nevnte oppfinnelsene presenterer de karakteriserende trekkene ved foreliggende oppfinnelse.
Listen nedenfor presenterer problemer med løsninger i følge teknikkens stand: - Bøyekrefter og defleksjon (avbøyning) av rotorbladene under bruk medfører utmatting og kan i tillegg medføre manglende avstand til tårnstrukturen.
Tårnstrukturen utføres derfor som regel som et stort,
kont rør. Men materialkostnader og konsept blir uhensiktsmessige for store størrelser.
Manglende avstiving påfører materialene utmattings-påkjenninger som begrenser levetiden for blader og tårn med mer.
Bladenes lengde må begrenses fordi rotorbladene blir tunge om de skal være tilstrekkelig stive, noe som igjen medfører at gravitasjonskreftene medfører raskere utmatting. Alt dette gjør store rotorradier svært kostbare og uhensiktsmessige i forhold til gevinstene man oppnår.
Dreining av rotorbladene om lengdeaksen er nødvendig for optimal regulering av rotorbladenes vinkel under normal operasjon, og for "hvilestilling" ved for eksempel kraftig vind. Eventuelle rotoravstivningselementer vanskeliggjør dette og disse er praktisk talt ikke i bruk i dag.
Lange rotorblader er vanskelige å transportere.
- Avstivningselementene medfører økt støy fra vindkraftverkrotoren og bremser rotasjonen på grunn av luftmotstand .
Oppsummering av oppfinnelsen
Oppfinnelsen vedrører vindkraftverkrotor omfattende to eller flere rotorblader og rotoravstivningselementer for å stive av rotoren, der rotorbladene er anordnet dreibart om sin lengdeakse i forhold til tilhørende rotoravstivningselementer. Hvert rotorblad kan omfatte minst to rotorbladdeler der den ytre rotorbladdelen kan være dreibart anordnet i forhold til den indre. Som regel vil hvert blad være forsynt med bladavstivningselementer som vesentlig reduserer defleksjoner og bøyekrefter i bladene. Løsningen muliggjør bruk av lengre og slankere rotorblader samtidig som styrke og stivhet øker. Derved reduseres utmattingskreftene samtidig som tilhørende tårnstruktur kan gjøres stivere og lettere. Fremstillings- og transportkostnader reduseres. Blader med moderate bøyekrefter kan lettere seksjoneres, og den ytre bladdelen kan gjerne lages i to atskilte deler for å lette transport og håndtering.
Dreining av rotorbladene er et viktig krav som gjelder ved mest vanlig "pitch-regulering" av rotorbladvinklene når vinden varierer i styrke. Dreining av rotorbladene er også viktig for parkering og redusering av kreftene når vinden overstiger cirka 25 m/s. Som regel vil slik parkering skjer uten at man dreier rotoren vekk fra vindretningen. Det vil også være aktuelt å la den parkerte rotorens aksel dreie opp mot vinden om denne skulle komme fra en annen kant, ved vanlig nettstrøm eller alternativ akkumulert reservekraft. Således sikrer man at parkert rotor ikke utsettes for uhensiktsmessige belastningsretninger.
Rotorbladene for store anlegg (radius cirka 50 meter og mer) bør være 4-6 i antall. Fysiske sammenhenger tilsier at disse da må bli slankere i forhold til lengden for å fungere med høy effektivitet.
Foreliggende oppfinnelse reduserer grove dimensjoner, høye vekter, store defleksjoner og store lengder, samtidig som vi får betydelig ekstra styrke i konstruksjonen. Det kan derved bygges vindkraftverk som i betydelig grad overgår tidligere prestasjoner både i geometriske størrelser og økonomisk effektivitet.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er rotorbladene anordnet relativt fritt dreibart om sin lengdeakse i forhold til tilhørende rotoravstivningselementer. Dette tillater effektiv regulering av rotorbladvinkel for vindkraftverkrotor med avstivningselementer, noe som muliggjør bruk av lange rotorblader uten at disse blir for store og tunge og derved konstruksjon av store, kosteffektive vindturbiner med lav støy og driftsfordeler i form av blant annet lang levetid.
I en utførelsesform kan de dreibare rotorbladene være todelte. En rørforbindelse mellom den indre og den ytre rotorbladdelen sikrer en stiv forbindelse uten fare for utglidning samtidig som den tillater integrering av forbindelsesanordningen for rotoravstivningselementene, noe som bidrar vesentlig til at rotorbladet kan konstrueres i to eller flere deler og derved blant annet fremstilles og transporteres enklere. Rørforbindelsen - sammenføyningselementet - kan være del av en av bladdelene eller være en atskilt innretning.
Avstivningselementene kan være utformet med et aerodynamisk ytre tverrsnitt, som for eksempel en dråpe- eller vingeprofil, for å redusere luftmotstand og hørbar støy. Utformingen av elementene kan i visse tilfeller medføre at elementene bidrar positivt til energiproduksjonen.
Noen positive effekter av oppfinnelsen kan oppsummeres slik: • En sterkere, slankere og lettere konstruksjon. Ca. 30%-40% reduserte material- og byggekostnader selv ved økning fra 3 til 4 rotorblader. Lavere belastninger i rotorbladet og i opplagringen inn mot rotorakselen. Muligheter for enkle skjøter som ikke behøver å overføre store bøyekrefter. • Mye stivere rotorblader. Dette gir muligheter for større klaring mellom tårn og rotorbladtupper og dermed rom for utforming av tårn med tre eller fire ben som er stivere, lettere, høyere og rimeligere enn dagens monosøyler. Husk at tradisjonelle søyler har betydelige bevegelser ("sjøgang") i tårnet under operasjon.
• Håndtering forenkles og kostnader ved produksjon og transport reduseres. Delene blir kortere, og kanskje enda viktigere: rotorbladene blir slankere. Transport under broer og på normale veier muliggjøres. Betydelig større turbiner kan enkelt bygges på land. Økonomisk optimal størrelse øker fra 2-3 MW til cirka 12 MW. • Muligheter for å bygge vindturbiner med rotorradius vesentlig større enn i dag. Med betydelige positive konsekvenser for omfanget av fornybar energi. • Lavere bøyekrefter og derved lettere rotering av rotorbladet. Sannsynliggjør pitch-regulering av rotorbladene med mindre kraftig utstyr. Eventuelt at dette kan skje raskere og således redusere store krefter inn i rotorblader og rotor. • Muligheter for bedre arkitektur og utforming av vindkraftparkene.
Kortfattet beskrivelse av tegningene
Den påfølgende detaljerte beskrivelsen- av utførelser av oppfinnelsen sett i sammenheng med de vedheftede tegningene, vil gi en mer fullstendig forståelse av oppfinnelsen. Figur 1 viser en vindturbin omfattende en vindkraftverkrotor i samsvar med en utførelse ifølge oppfinnelsen. Figur 2a, 2b viser tverriss av et rotorblad med tilhørende rotoravstivningselementer. Figur 3a viser tverriss av todelt rotorblad med tilhørende sammenføynings- og avstivningselementer. Figur 3b viser detaljert tverriss av todelt rotorblad med tilhørende sammenføynings- og avstivningselementer. Figur 3c viser detaljert tverrsnitt av todelt rotorblad med
tilhørende sammenføynings- og avstivningselementer.
Beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen
Med referanse til figurene beskrives i det videre et utførelseseksempel av en vindkraftverkrotor med todelte rotorblader (20, 30) ifølge oppfinnelsen. Figur 1 viser en vindmølle med tårn (12) og vindkraftverkrotor ifølge oppfinnelsen. Vindkraftverkrotoren omfatter en rotoraksel (10), fire rotorblader (20, 30) som hvert består av to rotorbladdeler (1, 2), og et antall avstivningselementer (5-9) i form av blant annet radiale bladavstivningselementer (7«og 8) og tangensiale rotoravstivningselementer eller ringavstivning (9) og rotorakselstaver (6), Figur 2 og 3 viser et todelt rotorblad (20, 30) med tilhørende sammenføynings- og avstivningselementer. Hvert rotorblad består i dette utførelseseksempelet av en indre (1) og en ytre rotorbladdel (2) med deling noe innenfor midten av rotorbladet. Rotorbladdelene (1, 2) holdes sammen ved sammenføyningselementer i form av en rørforbindelse (11) som løper fra den ene rotorbladdelen (2), gjennom foringer og inn i den andre rotorbladdelen (1), der den låses mot utglidning av en tilstrekkelig sterk forbindelse. Ved relativ dreining på ca. +/-10<0>mellom rotorbladdelene (1, 2), kontrolleres dette ved elektrisk eller hydraulisk mekanisme så som hydraulisk sylinder. Hele forbindelsen mellom rørforbindelsen (11) og den indre rotorbladdelen (1) er opplagret med foringer eller rullelagre som kan være anordnet i tilknytning til forbindelsesinnretningen (3) eller sammenføynings-elementet (11).
En forbindelsesinnretning for rotorblad i form av en skive (3) er opplagret på rørforbindelsen (11) slik at rotorbladdelene (1 og 2) og skiven (3) kan dreie i forhold til hverandre. Denne skiven (3) er festet til rotorakselstaven (6) og ringavstivningene (9). I alle fall ringavstivningene (9) er typisk i strekk, og disse vil sammen med rotorakselstaven (6) forhindre translasjon og rotasjon av skiven
(3) slik at rotorbladets senter fastholdes.
En struktur tilveiebringer et avstandselement (5) som er festet mot rotorbladdelen (2) utenfor skiven (3) slik at avstandselementet (5) og bladavstivningselementene (7 og 8) som er spent opp langs det meste av rotorbladet (1 og 2) mot toppen av avstandselementet, reduserer bøyekreftene i midtdelen av rotorbladet (20, 30) betydelig. De største bøyekreftene oppstår som følge av store aerodynamiske løftekrefter og dynamiske effekter i denne forbindelse, og de taes opp ved strekk i bladavstivningselementene (7 og 8). Med dette oppnår man relativt lave bøyekrefter ved delingen av rotorbladet (20, 30), og denne forbindelsen blir dermed mindre omfangsrik og komplisert.
Avstivningselementene (5) til (9) kan ha ytre tverrsnitt som eksempelvis dråpeform eller rotorbladtverrsnitt.
Rotorbladdel (1) har utsparinger for ringavstivningene (9), og avstivningselementene (7 og 9) kan være forsynt med strekkfisker eller andre strammeanordninger slik at montering og justering av hele rotoren er praktisk gjennomførbart.
Det kan vises at de ekstra introduserte barduner/stag kun har liten negativ virkning på rotorens evne til å ta opp energi, spesielt dersom de gis en oval- eller vingeform som reduserer dragkreftene.
Rotorbladene (1, 2) kan forspennes slik at elementer holdes i strekk. Disse kan da benevnes som barduner. Turbinen kan også automatisk dreies mot vinden slik at de helt store vindbelastningene kun kommer forfra eller fra siden. Dette gjør det mulig å dokumentere tilstrekkelig styrke i alle sannsynlige belastningstilfeller.
Oppfinnelsen forutsetter et normalt reguleringssystem for rotorblader og turbin med sensorer, datafangst og logikk som tilpasses konstruksjonens egenskaper. Oppfinnelsen gir rom for at hvert rotorblad kan dreies individuelt uten at rotorbladene selv eller andre elementer hindrer dette. Slik dreining kan gjøres slik det er kjent innen fagfeltet, med hydrauliske eller elektriske mekanismer. Rotorbladene kan ha mange felles trekk med allerede eksisterende konstruksjoner, for eksempel såkalt pitch-regulering slik at belastninger og svingninger i turbinen reduseres. Det er også rom for at indre og ytre del av rotorbladene (1, 2) kan dreies uavhengig av hverandre. Dette åpner for nye og raskere måter å pitch-regulere rotorblader ved at ytre del tar finjustering av vinklene mens indre del dreier når man er på vei til eller fra parkert stilling.
De tangensiale elementene (9) også omtalt som ring-avstivningen, vil begrense de sykliske lastene for hver omdreining slik at motstanden mot utmatting fra jordens gravitasjonskrefter forbedres betydelig.
I utgangspunktet kan man bruke tradisjonelle materialer som glassfiberarmert epoxy, bronseforinger, ståltau og stålmaterialer. For enkelte deler så som avstivingselementer eller foringer, kan man også vurdere mer eksotiske materialer for å spare vekt eller øke levetiden. Ytre del av rotorakselen kan for eksempel bygges i glassfiberarmert epoxy.
En langsom rotorhastighet kan ha beroligende effekt på tilskuere. Kombinert med eksempelvis 5 rotorblader gir oppfinnelsen muligheter for helt andre visuelle opplevelser enn dagens løsninger.

Claims (13)

1. Vindkraftverkrotor omfattende en rotoraksel (10); to eller flere rotorblader (20, 30) festet til nevnte rotoraksel (10), der rotorbladene (20, 30) er anordnet dreibare om sine lengdeakser; rotoravstivningselementer (6, 9) for å stive av vindkraftverkrotoren, og forbindelsesinnretninger (3) som forbinder rotor avstivningselementene (6, 9) med hverandre og rotorbladene (20, 30); der vindkraftverkrotoren erkarakterisert vedat rotorbladene (20, 30) er anordnet relativt dreibare om sine lengdeakser i forhold til tilhørende rotoravstivningselementer (6, 9) .
2. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1, der avstivningselementene (6, 9) omfatter rotorakselstaver (6) og/eller ringavstivninger (9).
3. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1-2, der rotorbladene (20, 30) stives av mot bøyedefleksjoner ved bruk av bladavstivningselementer (7, 8) med tilhørende avstandselement (5).
4. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1-3, der hvert rotorblad (20, 30) omfatter minst to rotorbladdeler (1, 2) med tilhørende sammenføyningselementer (11).
5. Vindkraftverkrotor ifølge krav 4, der nevnte minst to rotorbladdeler (1, 2) er forbundet ved sammenføyningselement (11) omfattende en rørforbindelse som løper fra den ene rotorbladdelen (2) og inn i den andre rotorbladdelen (1), der rørforbindelsen låses mot utglidning.
6. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1-5, der forbindelses-innretningene (3) omfatter et skive- eller rørformet element som er innrettet for gjennomføring av en tilpasset del av tilhørende rotorblad (20, 30), og der nevnte element omfatter festeanordninger for tilstøtende rotoravstivningselementer (6, 9).
7. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1-6, der forbindelses-innretningene (3) omfatter foringer eller rullelagre.
8. Vindkraftverkrotor ifølge krav 4-7, der sammen-føyningselementene (11) mellom rotorbladdelene (1, 2) omfatter foringer eller rullelagre.
9. Vindkraftverkrotor ifølge krav 4-8, der en ytre rotorbladdel (2) er dreibart anordnet om sin lengdeakse i forhold til tilsvarende indre rotorbladdel (1).
10. Vindkraftverkrotor ifølge krav 9, der dreining av den ytre rotorbladdelen (2) tilveiebringes av en dreiemekanisme anordnet nær forbindelsen mellom rotorbladdelene (1, 2).
11. Vindkraftverkrotor ifølge krav 10, der dreiemekanismen utgjøres av en elektrisk eller hydraulisk drevet mekanisme.
12. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1-11, omfattende ett eller flere avstivningselementer (5-9) som er utformet med et aerodynamisk ytre tverrsnitt, som for eksempel en dråpe-eller vingeprofil, for å redusere luftmotstand og hørbar støy.
13. Vindkraftverkrotor ifølge krav 1-12, omfattende ett eller flere avstivningselementer (5-9) som er forsynt med strekkfisker for å sikre effektiv avstivning av rotoren ved å sette egnet strekkraft på nevnte avstivningselementer (5-9).
NO20071370A 2007-03-14 2007-03-14 Vindkraftverkrotor. NO326268B1 (no)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20071370A NO326268B1 (no) 2007-03-14 2007-03-14 Vindkraftverkrotor.
US12/529,751 US8465256B2 (en) 2007-03-14 2008-02-15 Wind turbine rotor
KR1020097018922A KR101411057B1 (ko) 2007-03-14 2008-02-15 풍력 터빈 로터
AU2008225239A AU2008225239B2 (en) 2007-03-14 2008-02-15 Wind turbine rotor
CA2679779A CA2679779C (en) 2007-03-14 2008-02-15 Wind turbine rotor
PCT/NO2008/000060 WO2008111841A2 (en) 2007-03-14 2008-02-15 Wind turbine rotor
PL08723955T PL2142795T3 (pl) 2007-03-14 2008-02-15 Wirnik turbiny wiatrowej
BRPI0808474-2A BRPI0808474A2 (pt) 2007-03-14 2008-02-15 Rotor de instalação de energia eólica.
CN2008800081069A CN101652565B (zh) 2007-03-14 2008-02-15 风力涡轮机转子
EP08723955.4A EP2142795B1 (en) 2007-03-14 2008-02-15 Wind turbine rotor
ZA2009/06429A ZA200906429B (en) 2007-03-14 2009-09-15 Wind turbine rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20071370A NO326268B1 (no) 2007-03-14 2007-03-14 Vindkraftverkrotor.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20071370L NO20071370L (no) 2008-09-15
NO326268B1 true NO326268B1 (no) 2008-10-27

Family

ID=39760227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20071370A NO326268B1 (no) 2007-03-14 2007-03-14 Vindkraftverkrotor.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8465256B2 (no)
EP (1) EP2142795B1 (no)
KR (1) KR101411057B1 (no)
CN (1) CN101652565B (no)
AU (1) AU2008225239B2 (no)
BR (1) BRPI0808474A2 (no)
CA (1) CA2679779C (no)
NO (1) NO326268B1 (no)
PL (1) PL2142795T3 (no)
WO (1) WO2008111841A2 (no)
ZA (1) ZA200906429B (no)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100729126B1 (ko) 2005-11-15 2007-06-14 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 금속 배선 및 그 형성 방법
GB2461753A (en) * 2008-07-15 2010-01-20 Univ Nottingham Bracing Arrangement for Large Horizontal-Axis Wind-Turbine
WO2010048959A2 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine generator with extended blade support
WO2010048958A2 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine generator with a back skewed rotor
GB2467745A (en) * 2009-02-11 2010-08-18 Vestas Wind Sys As Wind turbine blade with tension element(s) to increase edgewise stiffness
KR101059476B1 (ko) * 2009-04-06 2011-08-25 존넬슨 회전날개의 수평유지수단이 구비된 풍력발전기
US8192169B2 (en) 2010-04-09 2012-06-05 Frederick W Piasecki Highly reliable, low cost wind turbine rotor blade
KR20120009312A (ko) * 2010-07-23 2012-02-01 존넬슨 회전몸체의 회전이 용이한 풍력발전기
KR20120009311A (ko) * 2010-07-23 2012-02-01 존넬슨 회전날개의 수평유지수단이 구비된 풍력발전기
US9709029B2 (en) 2011-06-21 2017-07-18 University Of Virginia Patent Foundation Morphing segmented wind turbine and related method
CN102434384A (zh) * 2011-11-11 2012-05-02 张向增 一种水平轴风力发电机组新型复合材料叶片
KR101362936B1 (ko) 2012-01-17 2014-02-14 삼성중공업 주식회사 풍력발전기의 블레이드 이동 장치, 이를 이용한 피치 베어링 수리 방법 및 이를 구비한 풍력 발전기
CN102562485B (zh) * 2012-01-19 2014-04-02 清华大学 用于增强大型风力发电机叶片稳定性的拉索装置
CN102536683B (zh) * 2012-01-19 2014-04-02 清华大学 用于增强大型风力发电机叶片稳定性的纬向拉索装置
CN102865199A (zh) * 2012-09-12 2013-01-09 广东明阳风电产业集团有限公司 一种风力发电机塔筒与底架连接结构
BE1021430B9 (nl) 2012-09-24 2020-01-30 Joval Nv Een rotorgeheel voor een windturbine
CN103089553A (zh) * 2013-01-17 2013-05-08 清华大学 一种铰接式桁架定变桨组合叶片装置
BE1021684B1 (nl) 2013-05-24 2016-01-08 Joval Nv Een rotorgeheel voor een windturbine met een kabelpaar
CN103470445A (zh) * 2013-10-09 2013-12-25 南京风电科技有限公司 一种风电机组叶片刚度提高装置
DE202015100837U1 (de) * 2014-02-28 2015-03-20 Horst Löwe Windkraftanlage mit Vorstage an den Rotorblättern
CN105298740B (zh) * 2015-11-03 2018-11-06 周方 风力发电机的转子加强装置
BR112018070316B1 (pt) * 2016-04-04 2023-01-31 Nabrawind Technologies SL Lâmina modular
US20180017037A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 James L. Kissel Hub and Rotor Assemby for Wind Turbines with Conjoined Turbine Blades
EP3483428A1 (de) * 2017-11-08 2019-05-15 Nordex Energy GmbH Mittel zur erhöhung der biegesteifigkeit von tragenden komponenten einer windenergieanlage
WO2023078520A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 Vestas Wind Systems A/S A method for reducing rotor imbalance in a wind turbine
CN118715365A (zh) * 2021-12-28 2024-09-27 维斯塔斯风力系统集团公司 风力涡轮机
WO2023237167A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 Vestas Wind Systems A/S A pitch controlled wind turbine
WO2023237169A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine
WO2023237166A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 Vestas Wind Systems A/S A pitch controlled wind turbine
WO2023241765A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine with blade connecting tension members

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE395039A (no) * 1933-03-10
FR2291378A1 (fr) * 1974-11-14 1976-06-11 Carre Jean Aerogenerateur a rotor perfectionne
US4213737A (en) * 1978-01-17 1980-07-22 Gerhardt Kyle D Wind engine
FR2430526A1 (fr) * 1978-07-05 1980-02-01 Paulve Marcel Rotor d'eolienne
US4533297A (en) * 1982-09-15 1985-08-06 Bassett David A Rotor system for horizontal axis wind turbines
DE3332810A1 (de) 1983-09-12 1985-03-28 Öko-Energie AG, Zürich Vorrichtung zur ausnutzung von in land- und seewind enthaltener energie
CA1238582A (en) 1984-02-20 1988-06-28 Andrej A. Kodric Wind turbine
DE3413191A1 (de) 1984-04-07 1985-10-17 Rolf 2200 Neuendorf Maderthoner Rotor fuer windkraftwerke
DE3528672A1 (de) 1985-08-09 1987-02-19 Kling Mauricio Rotor fuer eine stroemungsmaschine
US4735552A (en) * 1985-10-04 1988-04-05 Watson William K Space frame wind turbine
DE3628626A1 (de) 1986-08-22 1988-02-25 Peter Dipl Ing Frieden Propellerwindmuehle mit erweitertem einsatzbereich
DE3900839A1 (de) 1989-01-13 1989-08-03 Bernd Krieg Windkraftanlage mit einstufiger uebersetzung
US5531567A (en) 1994-06-20 1996-07-02 Flowind Corporation Vertical axis wind turbine with blade tensioner
DE19606359A1 (de) * 1996-02-12 1997-08-14 Helmut Maas Rotorhalterung für Windkraftmaschinen unter Verwendung von Stangen oder ähnlichen länglichen Halteelementen
US6364609B1 (en) * 2000-05-01 2002-04-02 Robert J. Barnes Wind turbine having ground winch pivot erection support structure
PL1861619T3 (pl) * 2005-03-15 2011-01-31 Clipper Windpower Inc Koło napinające w układzie wirnika turbin wiatrowych i wodnych
US7713028B2 (en) * 2006-11-27 2010-05-11 Ning Liao Turbine blade assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US8465256B2 (en) 2013-06-18
ZA200906429B (en) 2010-11-24
CN101652565A (zh) 2010-02-17
KR101411057B1 (ko) 2014-06-25
KR20100014971A (ko) 2010-02-11
CA2679779C (en) 2014-12-16
BRPI0808474A2 (pt) 2014-07-15
NO20071370L (no) 2008-09-15
CA2679779A1 (en) 2008-09-18
EP2142795B1 (en) 2017-06-21
AU2008225239A1 (en) 2008-09-18
CN101652565B (zh) 2011-12-14
PL2142795T3 (pl) 2017-11-30
US20100086407A1 (en) 2010-04-08
WO2008111841A2 (en) 2008-09-18
WO2008111841A4 (en) 2009-02-19
EP2142795A2 (en) 2010-01-13
WO2008111841A3 (en) 2008-12-18
AU2008225239B2 (en) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO326268B1 (no) Vindkraftverkrotor.
US10253751B2 (en) Wind turbine blade assembled from inboard part and outboard part having different types of load carrying structures
EP2304227B1 (en) Upwind wind turbine with blades supported on the leeward side
US20090148291A1 (en) Multi-section wind turbine rotor blades and wind turbines incorporating same
DK2045464T4 (en) Pitch rental for vindmøllerotorvinger
US20090148285A1 (en) Multi-section wind turbine rotor blades and wind turbines incorporating same
US20100303623A1 (en) Wind power device
US20120051914A1 (en) Cable-stayed rotor for wind and water turbines
US11421650B2 (en) Towerless vertical-axis wind turbine
EP2728170B1 (en) Wind turbine blade with an offset suction side
US9382897B2 (en) Wind turbine with a centrifugal force driven adjustable pitch angle and cables retaining blades in a hub
US8183710B2 (en) Pre-stressed stiffening system for a wind turbine generator frame
US8629570B1 (en) Wind turbine blades with reinforcing, supporting and stabilizing components and enlarged swept area
US10941752B2 (en) Variable-pitch multi-segment rotor blade of wind turbine
WO2008007934A1 (fr) Eolienne de bouktoukov-3
WO2013092852A1 (en) Wind turbine blade assembled from inboard and outboard blade parts
US8202051B2 (en) Turbine apparatus
DK2937557T3 (en) Wind wheels (with two options)
WO2011001401A1 (en) Multi finned helically twisted vertical axis wind turbine
RO130363A0 (ro) Rotor pentru turbină eoliană de mică putere, destinată implementării urbane, cu ax vertical, de tip darrieus, cu elemente mobile ajustabile
ITMI20100143A1 (it) Impianto eolico

Legal Events

Date Code Title Description
LIS Published licence

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE

Name of requester: NORSETEK AS, NO

Effective date: 20080127

MM1K Lapsed by not paying the annual fees