DE102015217331A1 - A method for retrofitting a serration unit at a trailing edge of a wind turbine rotor blade and a spike retrofit unit for a wind turbine rotor blade - Google Patents

A method for retrofitting a serration unit at a trailing edge of a wind turbine rotor blade and a spike retrofit unit for a wind turbine rotor blade Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit (300) an einer Hinterkante (201) eines Windenergieanlage-Rotorblattes (200) vorgesehen. Ein Abschnitt (220) der Hinterkante (201) des Rotorblattes (200) wird ausgeschnitten und entfernt. Dies kann erfolgen, wenn sich das Rotorblatt (200) noch an einer Nabe der Windenergieanlage befindet (d. h. im montierten Zustand). Eine Zacken-Nachrüsteinheit (300) wird auf die Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt (220) aufgeklebt bzw. eingeklebt. Die Zacken-Nachrüsteinheit (300) weist ein V-förmiges Profit und an seiner ersten Seite zwei Befestigungsarme (311, 312) und an einer gegenüberliegenden Seite eine Mehrzahl von Zacken (321) auf. Die zwei Befestigungsarme (311, 312) werden an der Hinterkante (201) des Rotorblattes (200) angeklebt, um die Zacken-Nachrüsteinheit (300) zu montieren.A method is provided for retrofitting a serration unit (300) at a trailing edge (201) of a wind turbine rotor blade (200). A portion (220) of the trailing edge (201) of the rotor blade (200) is cut out and removed. This can be done when the rotor blade (200) is still on a hub of the wind turbine (i.e., in the assembled state). A serration retrofit unit (300) is glued to the trailing edge (201) of the wind turbine rotor blade (200) in the cut and removed portion (220). The prongs retrofit unit (300) has a V-shaped profit and on its first side two attachment arms (311, 312) and on an opposite side a plurality of prongs (321). The two attachment arms (311, 312) are glued to the trailing edge (201) of the rotor blade (200) to mount the serration retrofit unit (300).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachrüsten mindestens einer Zackeneinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes und eine Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt.The present invention relates to a method for retrofitting at least one serration unit at a trailing edge of a wind turbine rotor blade and a spike retrofit unit for a wind turbine rotor blade.

Zur Steigerung der Effizienz einer Windenergieanlage ist das Design der Rotorblätter von großer Bedeutung. Die Rotorblätter einer Windenergieanlage weisen eine Saugseite und eine Druckseite auf, wobei diese an einer Hinterkante des Rotorblattes zusammenlaufen. Durch den Druckunterschied zwischen der Saugseite und der Druckseite können Wirbel erzeugt werden, die an der Hinterkante des Rotorblattes für eine Geräuschemission und eine Leistungsminderung sorgen können.To increase the efficiency of a wind turbine, the design of the rotor blades is of great importance. The rotor blades of a wind turbine have a suction side and a pressure side, which converge at a trailing edge of the rotor blade. By the pressure difference between the suction side and the pressure side vortices can be generated, which can provide at the trailing edge of the rotor blade for a noise emission and a reduction in performance.

Zur Reduzierung der Geräuschemission und der Leistungsminderung können Zacken an der Hinterkante des Rotorblattes vorgesehen sein. Die Effektivität der Geräuschreduktion hängt hierbei von der Geometrie der Zacken ab.To reduce the noise emission and the power reduction spikes may be provided at the trailing edge of the rotor blade. The effectiveness of the noise reduction depends on the geometry of the teeth.

Um die Vorteile eines Rotorblattes mit einer Zackengeometrie an der Hinterkante des Rotorblattes auch bei Bestandsrotorblättern zu ermöglichen, betrifft die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit an der Hinterkante eines Rotorblattes bei Bestandsrotorblättern.In order to enable the advantages of a rotor blade with a serrated geometry at the trailing edge of the rotor blade even in existing rotor blades, the object of the present invention relates to a method for retrofitting a serrated unit at the trailing edge of a rotor blade at existing rotor blades.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Nachrüsten mindestens einer Zackeneinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Zacken-Nachrüsteinheit nach Anspruch 3 gelöst.This object is achieved by a method for retrofitting at least one serrated unit at a trailing edge of a wind turbine rotor blade according to claim 1 and by a serrated retrofit unit according to claim 3.

Somit wird ein Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes vorgesehen. Ein Abschnitt der Hinterkante des Rotorblattes wird ausgeschnitten und entfernt. Dies kann optional erfolgen, wenn sich das Rotorblatt noch an einer Nabe der Windenergieanlage befindet (d. h. im montierten Zustand). Eine Zacken-Nachrüsteinheit wird auf die Hinterkante des Windenergieanlagen-Rotorblattes in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt aufgeklebt bzw. eingeklebt. Die Zacken-Nachrüsteinheit weist ein V-förmiges Profil und an seiner ersten Seite zwei Befestigungsarme und an einer gegenüberliegenden Seite eine Mehrzahl von Zacken auf. Die zwei Befestigungsarme werden an der Hinterkante des Rotorblattes angeklebt, um die Zacken-Nachrüsteinheit zu montieren.Thus, a method is provided for retrofitting a serration unit at a trailing edge of a wind turbine rotor blade. A portion of the trailing edge of the rotor blade is cut out and removed. This may optionally be done when the rotor blade is still on a hub of the wind turbine (i.e., in the assembled state). A tine retrofit unit is glued to the trailing edge of the wind turbine rotor blade in the cut and removed portion. The Zacken retrofit unit has a V-shaped profile and on its first side two attachment arms and on an opposite side a plurality of prongs. The two attachment arms are glued to the trailing edge of the rotor blade to mount the Jag retrofit unit.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Zacken-Nachrüsteinheit ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme Fähnchen oder Laschen auf, welche an einem Material der Hinterkante des Windenergieanlagen-Rotorblattes laminiert werden können.According to one aspect of the present invention, the tine retrofit unit has a V-shaped profile and, in the region of the attachment arms, lugs or tabs which can be laminated to a material of the trailing edge of the wind turbine rotor blade.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt. Die Nachrüsteinheit weist ein V-förmiges Profil, eine erste Seite mit zwei Befestigungsarmen und eine gegenüberliegende Seite mit einer Mehrzahl von Zacken auf. Die zwei Befestigungsarme können an der Hinterkante des Rotorblattes angeklebt werden.The invention also relates to a Zacken retrofit unit for a wind turbine rotor blade. The retrofit unit has a V-shaped profile, a first side with two attachment arms and an opposite side with a plurality of prongs. The two attachment arms can be glued to the trailing edge of the rotor blade.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Nachrüsteinheit ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme Fähnchen oder Laschen auf, welche an einem Material der Hinterkante des Windenergieanlagen-Rotorblattes laminiert werden können.According to a further aspect of the present invention, the retrofit unit has a V-shaped profile and, in the region of the attachment arms, lugs or tabs which can be laminated to a material of the trailing edge of the wind turbine rotor blade.

Die Erfindung betrifft einen Gedanken, eine Zackeneinheit bzw. eine Serrationeinheit bei Bestandsrotorblättern einer Windenergieanlage nachzurüsten und zwar insbesondere wenn die Rotorblätter noch an der Nabe der Windenergieanlage befestigt sind.The invention relates to a concept to retrofit a serration unit or a serration unit in existing rotor blades of a wind turbine, in particular if the rotor blades are still attached to the hub of the wind turbine.

Dazu wird ein Abschnitt bzw. Ausschnitt aus einer Hinterkante des Rotorblattes herausgeschnitten. Dieser Abschnitt oder Ausschnitt befindet sich vorzugsweise im äußeren Drittel des Rotorblattes. Nachdem der Abschnitt bzw. Ausschnitt entfernt worden ist, wird eine Zacken-Nachrüsteinheit an dieser Stelle befestigt. Die Zacken-Nachrüsteinheit kann optional als ein V-förmiges Profil ausgestaltet sein, das an seiner ersten Seite zwei Befestigungsarme und an seiner gegenüberliegenden zweiten Seite die Zacken aufweist. Die Zacken-Nachrüsteinheit kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung an der Hinterkante des Rotorblattes verklebt werden und zwar an der Stelle, an welcher ein Abschnitt bzw. Ausschnitt der Hinterkante des Rotorblattes entfernt worden ist. Optional kann eine Heizeinheit temporär in dem Bereich der ersten Seite der Zackenhinterkante vorgesehen sein, um den Kleber auszuhärten.For this purpose, a section or cutout is cut out of a trailing edge of the rotor blade. This section or cutout is preferably located in the outer third of the rotor blade. After the section has been removed, a serration retrofit unit is attached at this location. The prongs retrofit unit may optionally be configured as a V-shaped profile having on its first side two attachment arms and on its opposite second side the prongs. The prongs retrofit unit may be adhered to the trailing edge of the rotor blade according to an aspect of the present invention at the point where a portion of the trailing edge of the rotor blade has been removed. Optionally, a heating unit may be temporarily provided in the region of the first side of the tine trailing edge to cure the adhesive.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.Advantages and embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung, 1 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention,

2A zeigt einen schematischen Querschnitt einer Hinterkante eines Rotorblattes einer Windenergieanlage, 2A shows a schematic cross section of a trailing edge of a rotor blade of a wind turbine,

2B zeigt eine schematische Darstellung eines Rotorblattes gemäß der Erfindung, und 2 B shows a schematic representation of a rotor blade according to the invention, and

3A und 3B zeigen jeweils schematische Darstellungen einer Zacken-Nachrüsteinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3A and 3B each show schematic representations of a Zacken retrofit unit according to an embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf dem Turm 102 auf. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106 mit drei Rotorblättern 200 und einem Spinner 110 vorgesehen. Die Rotorblätter 200 sind jeweils an einer Nabe 105 befestigt. Der aerodynamische Rotor 106 wird im Betrieb der Windenergieanlage durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und dreht somit auch einen Rotor oder Läufer eines Generators, welcher direkt oder indirekt mit dem aerodynamischen Rotor 106 gekoppelt ist. Der elektrische Generator ist in der Gondel 104 angeordnet und erzeugt elektrische Energie. Die Pitchwinkel der Rotorblätter 200 können durch Pitchmotoren an den Rotorblattwurzeln der jeweiligen Rotorblätter 200 verändert werden. 1 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention. The wind turbine 100 has a tower 102 and a gondola 104 on the tower 102 on. At the gondola 104 is an aerodynamic rotor 106 with three rotor blades 200 and a spinner 110 intended. The rotor blades 200 are each at a hub 105 attached. The aerodynamic rotor 106 is set in operation of the wind turbine by the wind in a rotary motion and thus also rotates a rotor or rotor of a generator, which directly or indirectly with the aerodynamic rotor 106 is coupled. The electric generator is in the gondola 104 arranged and generates electrical energy. The pitch angle of the rotor blades 200 can use pitch motors on the rotor blade roots of the respective rotor blades 200 to be changed.

2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Hinterkante eines Rotorblattes gemäß der Erfindung. Das Rotorblatt 200 weist eine Hinterkante 201, eine Druckseite 202, eine Saugseite 203 und optional eine Hohlkammer 210 im Bereich der Hinterkante 201 auf. 2A shows a schematic cross-sectional view of a trailing edge of a rotor blade according to the invention. The rotor blade 200 has a trailing edge 201 , a printed page 202 , a suction side 203 and optionally a hollow chamber 210 in the area of the trailing edge 201 on.

2B zeigt eine schematische Darstellung eines Rotorblattes gemäß der Erfindung. Das Rotorblatt weist eine Vorderkante 204, eine Hinterkante 201 sowie einen Ausschnitt 220 im Bereich der Hinterkante 201 auf, welcher weg- bzw. ausgeschnitten worden ist. In diesem Bereich 220 soll eine Zacken-Nachrüsteinheit platziert werden. 2 B shows a schematic representation of a rotor blade according to the invention. The rotor blade has a leading edge 204 , a trailing edge 201 as well as a section 220 in the area of the trailing edge 201 which has been cut away or cut out. In this area 220 should be placed a Zacken retrofit unit.

3A und 3B zeigen jeweils schematische Darstellungen einer Zacken-Nachrüsteinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 weist ein erstes Ende 310 zum Befestigen an der Hinterkante 201 eines Windenergieanlagen-Rotorblattes 200 auf. Ferner weist die Zacken-Nachrüsteinheit 300 an seinem zweiten Ende 320 eine Mehrzahl von Zacken 321 auf. 3A and 3B each show schematic representations of a Zacken retrofit unit according to an embodiment of the invention. The spike retrofit unit 300 has a first end 310 for attachment to the trailing edge 201 a wind turbine rotor blade 200 on. Furthermore, the Zacken retrofit unit 300 at its second end 320 a plurality of spikes 321 on.

Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 kann als ein V-förmiges Profil ausgestaltet sein, welches an seinem ersten Ende zwei Enden bzw. Arme 311, 312, mittels welcher die Zacken-Nachrüsteinheit 300 an einer Hinterkante 201 und insbesondere an dem ausgeschnittenen Ausschnitt bzw. Abschnitt 220 der Hinterkante gemäß 28 befestigt und insbesondere verklebt werden kann. Die Zacken-Nachrüsteinheit 300 kann ein V-Profil 330 und Laschen oder Fähnchen 311a, 312a im Bereich der Befestigungsarme 311, 312 aufweisen. Zum Aushärten des Klebers kann eine Heizeinheit in diesem Bereich temporär vorgesehen sein.The spike retrofit unit 300 may be configured as a V-shaped profile having at its first end two ends or arms 311 . 312 , by means of which the Zacken retrofit unit 300 at a trailing edge 201 and in particular at the cut-out section 220 the trailing edge according to 28 attached and can be glued in particular. The spike retrofit unit 300 can be a V-profile 330 and tabs or flags 311 . 312a in the area of the attachment arms 311 . 312 exhibit. For curing the adhesive, a heating unit may be temporarily provided in this area.

Um den herausgeschnittenen Abschnitt 220 zu erhalten, wird die Hinterkante beispielsweise in der Ebene 200a ab- bzw. ausgeschnitten. Optional erfolgt dies wenn das Rotorblatt noch an der Gondel der Windenergieanlage hängt. Damit bleiben die Blätter im montierten Zustand.Around the cut out section 220 For example, the trailing edge gets in the plane 200a cut or cut out. Optionally, this is done when the rotor blade still hangs on the nacelle of the wind turbine. This leaves the leaves in the mounted state.

Das Abschneiden kann beispielsweise über eine Handkreissäge und einen Parallelanschlag erfolgen.The cutting can be done for example via a circular saw and a rip fence.

Die Zacken-Nachrüsteinheit kann aus Duroplasten, Thermoplasten, Elastomeren oder aus thermoplastischen Elastomeren (TPE) hergestellt sein.The Zacken retrofit unit can be made of thermosets, thermoplastics, elastomers or thermoplastic elastomers (TPE).

Falls eine Hohlkammer 210 vorhanden ist, dann kann die nachgerüstete Zackeneinheit 300 zumindest teilweise in die Hohlkammer 210 eingeklebt werden.If a hollow chamber 210 is present, then the retrofitted serrated unit 300 at least partially in the hollow chamber 210 be glued.

Claims (5)

Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit (300) an einer Rotorblatt-Hinterkante (201) eines Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), mit den Schritten: Ausschneiden und Entfernen eines Abschnitts (220) einer Rotorblatt-Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), das sich insbesondere noch an einer Nabe einer Windenergieanlage (100) befindet, und Aufkleben oder Ankleben einer Zacken-Nachrüsteinheit (300) auf oder an die Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) in dem ausgeschnittenen und entfernten Abschnitt (220), wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein V-förmiges Profil aufweist und an ihrer ersten Seite zwei Befestigungsarme (311, 312) und an einer gegenüberliegenden zweiten Seite eine Mehrzahl von Zacken (321) aufweist, wobei die zwei Befestigungsarme (311, 312) an der Rotorblatt-Hinterkante (201) angeklebt oder aufgeklebt werden.Method for retrofitting a serration unit ( 300 ) on a rotor blade trailing edge ( 201 ) of a wind turbine rotor blade ( 200 ), with the steps: cutting and removing a section ( 220 ) of a rotor blade trailing edge ( 201 ) of the wind turbine rotor blade ( 200 ), which in particular still on a hub of a wind turbine ( 100 ) and sticking or gluing a Zacken retrofit unit ( 300 ) on or at the trailing edge ( 201 ) of the wind turbine rotor blade ( 200 ) in the cut and removed section ( 220 ), wherein the Zacken retrofit unit ( 300 ) has a V-shaped profile and on its first side two attachment arms ( 311 . 312 ) and on an opposite second side a plurality of prongs ( 321 ), wherein the two attachment arms ( 311 . 312 ) at the rotor blade trailing edge ( 201 ) or glued on. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme (311, 312) Fähnchen oder Laschen aufweist, welche an einem Material der Rotorblatt-Hinterkante (201) laminiert werden.The method of claim 1, wherein the tine retrofit unit ( 300 ) a V-shaped profile and in the region of the fastening arms ( 311 . 312 ) Has lugs or tabs which on a material of the rotor blade trailing edge ( 201 ) are laminated. Zacken-Nachrüsteinheit (300) für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt, mit einem V-förmigen Profil, zwei Befestigungsarmen (311, 312) an einer ersten Seite und einer Mehrzahl von Zacken (321) an einer gegenüberliegenden zweiten Seite, wobei die zwei Befestigungsarme (311, 312) an einer Hinterkante (201) des Rotorblattes (200) anklebbar oder aufklebbar sind.Zacken retrofit unit ( 300 ) for a wind turbine rotor blade, with a V-shaped profile, two mounting arms ( 311 . 312 ) on a first side and a plurality of points ( 321 ) on an opposite second side, the two attachment arms ( 311 . 312 ) at a trailing edge ( 201 ) of the rotor blade ( 200 ) are glued or glued on. Zacken-Nachrüsteinheit (300) nach Anspruch 3, wobei die Zacken-Nachrüsteinheit (300) ein V-förmiges Profil und im Bereich der Befestigungsarme (311, 312) Fähnchen oder Laschen aufweist, welche an dem Material der Hinterkante (201) des Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) laminierbar sind.Zacken retrofit unit ( 300 ) according to claim 3, wherein the tooth retrofit unit ( 300 ) a V-shaped profile and in the region of the fastening arms ( 311 . 312 ) Has lugs or tabs which on the material of the trailing edge ( 201 ) of the wind turbine rotor blade ( 200 ) are laminatable. Windenergieanlagen-Rotorblatt mit einer Zacken-Nachrüsteinheit gemäß Anspruch 3 oder 4.Wind turbine rotor blade with a Zacken retrofit unit according to claim 3 or 4.
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