Sistema de elevación y procedimiento de construcción de una turbina eólica.

Un sistema (50) de elevación para una turbina eólica (10), comprendiendo el sistema (50) de elevación:

una pala (16) del rotor que tiene superficies exteriores que definen un lado (22) de presión, un lado (24) de succión, un borde (26) delantero y un borde (28) trasero que se extiende en una dirección generalmente de envergadura entre una punta (32) y un pie (34); y

un dispositivo (52) de elevación que comprende una eslinga (64) y un dispositivo (66) de desasimiento rápido, estando la eslinga (64) acoplada a la pala (16) del rotor y comprendiendo un primer extremo (72) y un segundo extremo (74) separados mediante una porción (76) intermedia, el segundo extremo (74) se une de manera liberable al primer extremo (72) mediante el dispositivo (66) de desasimiento rápido, el dispositivo (66) de desasimiento rápido es manejable para soltar el segundo extremo (74) del primer extremo (72) para desacoplar la eslinga (64) de la pala (16) del rotor, comprendiendo el dispositivo (66) de desasimiento rápido una pluralidad de primeras aberturas (110) definidas adyacentes al primer extremo (72), una pluralidad de segundas aberturas (112) definidas adyacentes al segundo extremo (74), caracterizado porque el dispositivo de desasimiento rápido comprende un perno (114) removible que une de manera liberable las primeras aberturas (110) y las segundas aberturas (112) y un dispositivo (120) de seguridad removible unido de manera liberable al dispositivo (66) de desasimiento rápido, obstaculizando el dispositivo (120) de seguridad el funcionamiento del dispositivo (66) de desasimiento rápido.

Sistema de elevación y procedimiento de construcción de una turbina eólica La presente divulgación se refiere, en general, a turbinas eólicas y, más en particular, a sistemas de elevación y procedimientos de construcción de turbinas eólicas.

La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y respetuosas con el medio ambiente disponibles en la actualidad y las turbinas eólicas han ganado mucha atención en este sentido. Una turbina eólica moderna incluye normalmente una torre, un generador, una caja de engranajes, una góndola y una o más palas del rotor. Las palas del rotor capturan la energía cinética del viento usando principios del perfil aerodinámico conocidos. Las palas del rotor transmiten la energía cinética en forma de energía rotativa para girar un árbol que acopla las palas del rotor a una caja de engranajes o, si no se usa una caja de engranajes, directamente al generador. Entonces, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que puede utilizarse en una red eléctrica.

La construcción típica de una turbina eólica incluye erigir la torre y después conectar otros diversos componentes a la torre erigida. Por ejemplo, las palas del rotor pueden levantarse a una altura apropiada y conectarse a la torre después de la erección de la torre. En algunos casos, cada una de las palas del rotor se conecta a un cubo antes de levantarlas y las palas del rotor conectadas y el cubo se levantan entonces y se conectan a la torre como una unidad.

Los procedimientos y aparatos actuales para levantar las palas del rotor incluyen el uso de grúas. Normalmente, una grúa principal levanta una pala del rotor o una pluralidad de palas del rotor conectadas a un cubo hasta una altura apropiada. Estos componentes se conectan entonces a la torre y la grúa principal se desconecta posteriormente de los componentes.

En algunos casos, una grúa auxiliar, a veces llamada grúa de cola o grúa de recogida de cola, se utiliza de manera adicional. La grúa auxiliar se conecta a una pala del rotor para controlar el movimiento de la pala del rotor durante la elevación, evitando de esta manera que la pala del rotor golpee la torre, el suelo o dañe de alguna manera cualquier componente del aerogenerador. Para desconectar la grúa auxiliar de la pala del rotor, los cables acoplados a la pala del rotor se deslizan en una dirección generalmente de envergadura hacia y más allá de la punta de la pala del rotor. A medida que los cables pasan por la punta, la grúa auxiliar se desconecta de la pala del rotor.

Sin embargo, desconectar la grúa auxiliar de la pala del rotor de esta manera puede tener desventajas y puede dañar la pala del rotor. Por ejemplo, los avances actuales en la tecnología de la pala del rotor han conducido a la instalación de diversos apéndices de la pala, tales como reductores de ruido, receptores de rayos y generadores de vortices en el exterior de las palas del rotor. Cuando los cables de la grúa auxiliar se deslizan en la dirección generalmente de la envergadura, los cables pueden encontrarse y hacer contacto con estos apéndices. Tal contacto puede dañar los apéndices y las superficies exteriores de la pala del rotor.

Se describen diversos sistemas de elevación convencionales, por ejemplo, en los documentos US 2009/0025219, US 2010/0028152, US 2010/0139062, que divulgan el preámbulo de la reivindicación 1, y el documento WO 2011/050999.

De esta manera, en la técnica se requiere un sistema de elevación mejorado y un procedimiento para construir un aerogenerador. Por ejemplo, podrían ser ventajosos un sistema de elevación y un procedimiento que pueda evitar daños a la pala del rotor durante la elevación y la conexión de las palas del rotor.

Diversos aspectos y ventajas de la invención se expondrán en parte en la siguiente descripción, o pueden ser aparentes a partir de la descripción, o aprenderse a través de la puesta en práctica de la invención.

Diversos aspectos y realizaciones de la presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Diversos rasgos, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran realizaciones de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La Figura 2 es una vista desde arriba de un conjunto de palas del rotor de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un sistema de elevación de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La Figura 4 es una vista en sección de un sistema de elevación acoplado a una pala del rotor de acuerdo con una realización de la presente divulgación, no de acuerdo con la presente invención;

La Figura 5 es una vista en sección del sistema de elevación de la Figura 4 desacoplado de la pala del rotor;

La Figura 6 es una vista en sección de un sistema de elevación de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, no de acuerdo con la presente invención;

La Figura 7 es una vista en sección de un sistema de elevación de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, no de acuerdo con la presente invención, y

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un sistema de elevación de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, de acuerdo con la presente invención.

Ahora se hará referencia en detalle a las realizaciones de la invención, de las que se ilustran uno o más ejemplos en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, sin limitar la invención. De hecho, será obvio para los expertos en la materia que pueden realizarse diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del ámbito de la invención. Por ejemplo, los rasgos que se ilustran o se describen como parte de una realización pueden usarse con otra realización para producir otra realización adicional. De esta manera, se pretende que la presente invención abarque tales modificaciones y variaciones ya que están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

La Figura 1 ilustra una turbina eólica 10 de construcción convencional. La turbina eólica 10 incluye una torre 12 con una góndola 14 montada sobre la misma. Una pluralidad de palas 16 del rotor se montan en un cubo 18 del rotor, por ejemplo, mediante los pies (que se analizan más adelante) de las palas del rotor, que se conecta a su vez a un reborde principal que hace girar un árbol principal del rotor. Los componentes de control y de generación de energía de la turbina eólica se alojan dentro de la góndola 14. La vista de la Figura 1 se proporciona únicamente con fines ilustrativos para colocar la presente invención en un campo de uso ejemplar. Debería apreciarse que la invención no se limita a ningún tipo particular de configuración del aerogenerador.

En referencia a la Figura 2, una pala 16 del rotor de acuerdo con la presente divulgación puede incluir superficies exteriores que definen un lado 22 de presión y un lado 24 de succión (véanse las Figuras 3 a 5 y 7) que se extienden entre un borde 26 delantero y un borde 28 trasero y pueden extenderse desde una punta 32 de la pala a un pie 34 de la pala. Las superficies exteriores pueden ser superficies generalmente aerodinámicas que tienen contornos generalmente aerodinámicos, tal como se conoce generalmente en la técnica.

En algunas realizaciones, la pala 16 del rotor puede incluir una pluralidad de segmentos individuales de la pala que se alinean en fila desde la punta 32 de la pala al pie 34 de la pala. Cada uno de los segmentos individuales de la pala puede configurarse de manera única para que la pluralidad de segmentos de la pala definan una pala 16 completa del rotor que tiene un perfil aerodinámico y longitud diseñadas y otras características deseadas. Por ejemplo, cada uno de los segmentos de la pala puede tener un perfil aerodinámico que se corresponde con el perfil aerodinámico de segmentos de la pala adyacentes. De esta manera, los perfiles aerodinámicos de los segmentos de la pala pueden formar un perfil aerodinámico continuo de la pala 16 del rotor. Como alternativa, la pala 16 del rotor puede formarse como una pala única y unitaria que tiene el perfil aerodinámico y longitud diseñadas y otras características deseadas.

El pala 16 del rotor puede ser curvada en realizaciones ejemplares. Curvar... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (50) de elevación para una turbina eólica (10) , comprendiendo el sistema (50) de elevación:

una pala (16) del rotor que tiene superficies exteriores que definen un lado (22) de presión, un lado (24) de succión, un borde (26) delantero y un borde (28) trasero que se extiende en una dirección generalmente de envergadura entre una punta (32) y un pie (34) ; y un dispositivo (52) de elevación que comprende una eslinga (64) y un dispositivo (66) de desasimiento rápido, estando la eslinga (64) acoplada a la pala (16) del rotor y comprendiendo un primer extremo (72) y un segundo extremo (74) separados mediante una porción (76) intermedia, el segundo extremo (74) se une de manera liberable al primer extremo (72) mediante el dispositivo (66) de desasimiento rápido, el dispositivo (66) de desasimiento rápido es manejable para soltar el segundo extremo (74) del primer extremo (72) para desacoplar la eslinga (64) de la pala (16) del rotor, comprendiendo el dispositivo (66) de desasimiento rápido una pluralidad de primeras aberturas (110) definidas adyacentes al primer extremo (72) , una pluralidad de segundas aberturas (112) definidas adyacentes al segundo extremo (74) , caracterizado porque el dispositivo de desasimiento rápido comprende un perno (114) removible que une de manera liberable las primeras aberturas (110) y las segundas aberturas (112) y un dispositivo (120) de seguridad removible unido de manera liberable al dispositivo

(66) de desasimiento rápido, obstaculizando el dispositivo (120) de seguridad el funcionamiento del dispositivo

(66) de desasimiento rápido.

2. El sistema (50) de elevación de la reivindicación 1, en el que el dispositivo (120) de seguridad es liberable a distancia.

3. El sistema (50) de elevación de la reivindicación 1, en el que el dispositivo (120) de seguridad es liberable manualmente.

4. El sistema (50) de elevación de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el dispositivo (50) de elevación comprende además una grúa (60) y un cable (62) de la grúa, estando el cable (62) de la grúa conectado a la grúa

(60) y a la eslinga (64) o al dispositivo (66) de desasimiento rápido para elevar la pala (16) del rotor.

5. El sistema (50) de elevación de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un cubo (18) , estando el pie (34) de la pala (16) del rotor montado en el cubo (18) .

6. El sistema (50) de elevación de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un tope (160) removible que se ubica entre la eslinga (64) y el borde (26) delantero o el borde (28) trasero de la pala (16) del rotor.

7. Un procedimiento para construir una turbina eólica (10) usando el sistema (50) de elevación de cualquier reivindicación anterior, comprendiendo el procedimiento:

acoplar la eslinga (64) a la pala (16) del rotor; elevar la pala (16) del rotor hasta una posición deseada; soltar el dispositivo (120) de seguridad; y soltar el segundo extremo (74) de la eslinga (64) del primer extremo (72) retirando el perno (114) removible que une las primeras aberturas (110) y las segundas aberturas (112) , de manera que la eslinga (66) sea desacoplada de la pala (16) del rotor.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que soltar el dispositivo (120) de seguridad comprende actuar a distancia el dispositivo (120) de seguridad.

9. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que soltar el dispositivo (120) de seguridad comprende actuar manualmente el dispositivo (120) de seguridad.

10. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende además conectar la pala (16) del rotor a una torre (12) de la turbina eólica (10) .