PALA DEL ROTOR PARA UNA INSTALACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA.
Pala de rotor (30) para una instalación de energía eólica, que comprende una proa de la pala de rotor (31),
un dispositivo sensor de depósitos (1, 11, 12, 13) dispuesto en la zona de la proa de la pala de rotor (31) con un emisor (11) para el envío inalámbrico de señales a través de un trayecto de transmisión (13) y un receptor (12) para la recepción de las señales transmitidas de forma inalámbrica a través del trayecto de transmisión (13), en la que mediante la señales transmitidas a través del trayecto de transmisión (13) se detectan aquellos depósitos en la superficie de la pala de rotor (30) que se encuentran en la zona directa del trayecto de transmisión (13) de la señal transmitida de forma inalámbrica, en la que el trayecto de transmisión (13) discurre entre el emisor (11) y el receptor (12) esencialmente en paralelo a la proa de la pala de rotor (31)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2005/056726.
Solicitante: WOBBEN, ALOYS.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: ARGESTRASSE 19 26607 AURICH ALEMANIA.
Inventor/es: WOBBEN, ALOYS.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 13 de Diciembre de 2005.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F01D25/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01D MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO, p. ej., TURBINAS DE VAPOR (motores de combustión F02; máquinas o motores de líquidos F03, F04; bombas de desplazamiento no positivo F04D). › F01D 25/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos en los otros grupos o de un interés no tratado en los mismos. › Dispositivos contra la formación de hielo para motores en los cuales se producen fenómenos de congelación.
- F03D11/00
Clasificación PCT:
- B64D15/20 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B64 AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA. › B64D EQUIPAMIENTO INTERIOR O ACOPLABLE A AERONAVES; TRAJES DE VUELO; PARACAIDAS; DISPOSICIONES O MONTAJE DE GRUPOS MOTORES O DE TRANSMISIONES DE PROPULSION EN AERONAVES. › B64D 15/00 Descongelación o prevención de la formación de hielo en las superficies externas de aeronaves (vehículos a motor especialmente adaptados para el transporte de equipamiento de deshielo B60P). › Medios para detectar la formación de hielo o para iniciar la descongelación.
- F03D11/00
- G01W1/00 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01W METEOROLOGIA (radar, sonar, lidar o sistemas análogos, previstos para uso meteorológico G01S 13/95, G01S 15/88, G01S 17/95). › Meteorología.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.
PDF original: ES-2359842_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
La presente invención se refiere a una pala de rotor para una instalación de energía eólica, así como una instalación de energía eólica con una pala de rotor correspondiente.
En instalaciones de energía eólica en particular en la estación fría del año es deseable determinar la formación de hielo en las palas del rotor para tomar medidas apropiadas para la descongelación. No se desea una formación de hielo en las palas del rotor ya que debido a la formación de hielo se aumenta el peso de las palas del rotor. Adicionalmente, los bloques de hielo que se separan de la pala de rotor durante el funcionamiento de una instalación de energía eólica pueden convertirse en proyectiles peligrosos y ocasionar daños personales o materiales. Además, los bloques de hielo que se separan de las palas del rotor pueden conducir a un desequilibrio de las palas del rotor, lo que finalmente puede conducir a que la instalación se desconecte. No obstante, por motivos económicos no se desea una desconexión de la instalación.
Para impedir esto muchas instalaciones de energía eólica presentan un dispositivo calefactor para las palas del rotor a fin de impedir una formación de hielo. Adicionalmente las instalaciones de energía eólica pueden desconectarse también en el caso de una formación de hielo correspondiente. No obstante, en este caso debe reconocerse de forma segura la formación de hielo.
En sistemas sensores conocidos para la detección de una formación de hielo en una pala de rotor de una instalación de energía eólica, los sensores correspondientes están instalados en la góndola de la instalación. No obstante, por consiguiente no puede conseguirse una comparabilidad directa de las condiciones hidrodinámicas y de formación de hielo, ya que en la pala de rotor reinan otras condiciones hidrodinámicas.
Del documento DE 202 06 704 se conoce un sensor de hielo para instalaciones de energía eólica. El sensor de hielo se dispone cerca de la punta de la pala de rotor. Los datos emitidos se tratan teniendo en cuenta de las condiciones meteorológicas a fin de poder tomar medidas correspondientes.
Como estado de la técnica se remite en este punto todavía en general a los siguientes documentos: DE 199 27 015 A1, DE 103 15 676 A1, DE 101 60 522 A1 y DE 200 21 970 U1.
Por consiguiente el objetivo de la presente invención es preveer una pala de rotor para una instalación de energía eólica que pueda diferenciar entre depósitos como suciedad y una formación de hielo.
Este objetivo se resuelve mediante una pala de rotor según la reivindicación 1, así como mediante una instalación de energía eólica según la reivindicación 11.
Con ello una pala de rotor para una instalación de energía eólica se prevé con una proa de pala de rotor. En la zona de la proa de la pala de rotor se dispone un dispositivo sensor de depósitos. Este dispositivo sensor de depósitos presenta un emisor para el envío inalámbrico de señales a través de un trayecto de transmisión y un receptor para la recepción de las señales transmitidas de forma inalámbrica a través del trayecto de transmisión. Mediante las señales transmitidas a través del trayecto de transmisión pueden detectarse depósitos en la superficie en la zona del trayecto de transmisión.
Por consiguiente se prevé una pala de rotor con un dispositivo sensor de depósitos, que está en condiciones de detectar de forma rápida y segura depósitos en la superficie de la pala de rotor.
Según un aspecto de la presente invención, la pala de rotor o la instalación de energía eólica presenta un dispositivo de comparación que sirve para comparar las señales enviadas por el emisor y las señales recibidas por el receptor a fin de determinar los cambios. Mediante la determinación de los cambios de las señales transmitidas puede determinarse directamente como se cambia la relación de transmisión del trayecto de transmisión, de forma que pueden detectarse directamente los depósitos.
Según otro aspecto de la presente invención, el dispositivo de comparación presenta una memoria para el almacenamiento de los cambios detectados de las señales recibidas, de forma que se crea una base de datos. Mediante la base de datos pueden sacarse conclusiones de la frecuencia y las condiciones en la aparición de depósitos.
Según un aspecto preferido de la presente invención, el dispositivo sensor de depósitos representa un dispositivo sensor óptico. La detección de depósitos se realiza por consiguiente en base a señales ópticas, de forma que no se produce una interacción con los componentes electrónicos y eléctricos de la instalación de energía eólica.
Según otro aspecto de la presente invención, el emisor presenta una lente de desacoplamiento y el receptor una lente de acoplamiento. Por consiguiente puede mejorarse la efectividad de la transmisión de las señales ópticas.
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Según otro aspecto preferido de la presente invención, tanto el emisor como también el receptor están unidos respectivamente a través de fibras ópticas con el dispositivo de comparación. Por consiguiente se pueden evitar los conductores eléctricos en la pala de rotor para mejorar con ello la protección frente a rayos.
Otros aspectos de la presente invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
A continuación se explica más en detalle la invención, así como sus ejemplos de realización en referencia a los dibujos.
Figura 1 muestra una vista frontal de una instalación de energía eólica según el primer ejemplo de realización,
Figura 2 muestra una vista en sección de un trozo de una pala de rotor de la instalación de energía eólica de la figura 1,
Figura 3 muestra una vista en planta de un trozo de una pala de rotor de la instalación de energía eólica de la figura 1, y
Figura 4 muestra una vista en planta de un trozo de una pala de rotor de una instalación de energía eólica según un segundo ejemplo de realización.
La fig. 1 muestra una vista frontal de una instalación de energía eólica según un primer ejemplo de realización. La instalación de energía eólica presenta en este caso una torre 10, una góndola 20 así como tres palas del rotor 30. En cada una de las palas del rotor está dispuesto un sensor de depósitos 1. Preferentemente el sensor de depósitos 1 está dispuesto en la proa de la pala de rotor. Los sensores de depósitos 1 están unidos respectivamente a través de fibras ópticas 2 con un dispositivo de comparación 3.
La fig. 2 muestra una vista en sección de un trozo de una pala de rotor 30 de la instalación de energía eólica de la fig.
1. En este caso se muestra en particular el trozo de la pala de rotor en la zona del sensor de depósitos 1. El sensor de depósitos está montado en la zona de la proa de la pala de rotor 31 de la pala de rotor 30. El sensor de depósitos 1 se compone esencialmente de un emisor óptico 11 y un receptor óptico 12. El emisor óptico 11 está provisto de una lente de desacoplamiento 11a y el receptor óptico 12 está provisto de una lente de acoplamiento 12a. El sensor óptico 11 y el emisor óptico 12 están unidos respectivamente a través de fibras ópticas 11b, 12b, 2 con el dispositivo de comparación 3. Entre la lente de desacoplamiento 11a y la lente de acoplamiento 12a está previsto un trayecto de transmisión óptica 13. Este trayecto de transmisión óptica discurre esencialmente en paralelo a la superficie de la proa de la pala de rotor 31.
Por consiguiente el sensor de depósitos 1 se monta directamente en la pala de rotor de la instalación de energía eólica, de forma que los depósitos correspondientes, como por ejemplo suciedad y formación de hielo, pueden determinarse directamente en la pala de rotor. Preferentemente los sensores de depósitos se disponen en el tercio exterior de la pala de rotor (véase la fig. 1), ya que aquí existe una mayor seguridad en el reconocimiento de depósitos, como por ejemplo, suciedad y formaciones de hielo. Adicionalmente a ello se pueden disponer otros sensores de depósitos 1 en otros puntos en la pala de rotor, de forma que puede obtenerse un sistema varias veces redundante.
Ya que no son deseables los conductores eléctricos en una pala de rotor de una instalación de energía eólica en referencia a la protección frente a rayos, el sistema sensor según... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Pala de rotor (30) para una instalación de energía eólica, que comprende
una proa de la pala de rotor (31),
un dispositivo sensor de depósitos (1, 11, 12, 13) dispuesto en la zona de la proa de la pala de rotor (31) con un emisor
(11) para el envío inalámbrico de señales a través de un trayecto de transmisión (13) y un receptor (12) para la recepción de las señales transmitidas de forma inalámbrica a través del trayecto de transmisión (13),
en la que mediante la señales transmitidas a través del trayecto de transmisión (13) se detectan aquellos depósitos en la superficie de la pala de rotor (30) que se encuentran en la zona directa del trayecto de transmisión (13) de la señal transmitida de forma inalámbrica,
en la que el trayecto de transmisión (13) discurre entre el emisor (11) y el receptor (12) esencialmente en paralelo a la proa de la pala de rotor (31).
2. Pala de rotor (30) según la reivindicación 1, con un dispositivo de comparación (3) para comparar las señales enviadas por el emisor (11) y las señales recibidas por el receptor (12) a fin de detectar cambios en las señales recibidas.
3. Pala de rotor (30) según la reivindicación 1, con una conexión para el acoplamiento de un dispositivo de comparación externo con el dispositivo sensor de depósitos (1, 11, 12, 13), en la que las señales enviadas por el emisor (11) y las señales recibidas por el receptor (12) se comparan en el dispositivo de comparación a fin de detectar los cambios en las señales recibidas.
4. Pala de rotor (30) según la reivindicación 1, 2 ó 3, en la que el dispositivo sensor de depósitos está configurado para la detección continua o para la detección a intervalos de tiempo predeterminados de los depósitos.
5. Pala de rotor (30) según la reivindicación 2, 3 ó 4, en la que el dispositivo de comparación (3) presenta una memoria para almacenar los cambios detectados a fin de crear una base de datos.
6. Pala de rotor (30) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el dispositivo sensor de depósitos (1, 11, 12, 13) representa un dispositivo sensor óptico.
7. Pala de rotor (30) según la reivindicación 6, en la que el emisor (11) presenta una lente de desacoplamiento (11a) y el receptor (12) una lente de acoplamiento (12a).
8. Pala de rotor (30) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el emisor (11) y el receptor (12) están unidos respectivamente a través de fibras ópticas (11b, 12b) con el dispositivo de comparación (3).
9. Pala de rotor (30) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que una transición respectivamente entre emisor (11) y la superficie de la pala de rotor (30) así como entre receptor (12) y la superficie de la pala de rotor (30) se realiza de arista viva.
10. Pala de rotor (30) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el emisor (11) y el receptor (12) sobresalen en forma de pin de la superficie de la pala de rotor.
11. Instalación de energía eólica con al menos una pala de rotor según una de las reivindicaciones 1 a 10.
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