Deshielo de una pala de rotor.

Pala de rotor (10) de una instalación de energía eólica con un primer y un segundo canal

(16, 17) que discurren por el interior de la pala de rotor (10) para hacer pasar una corriente de aire (21, 22), en la que está previsto un dispositivo de separación (15), que separa los canales (16, 17) entre sí, de tal forma que el primer canal (16) está dispuesto en una primera cara del dispositivo de separación (15) hacia la cara de presión (26) de la pala de rotor (10) y el segundo canal (17) está dispuesto en una segunda cara del dispositivo de separación (15) hacia el lado de aspiración de la pala de rotor (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/002994.

Solicitante: Senvion SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: UBERSEERING 10 22297 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: WEITKAMP,ROLAND, QUELL,PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Motores de viento con el eje de rotación dispuesto... > F03D1/06 (Rotores)

PDF original: ES-2490467_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Deshielo de una pala de rotor.

La invención se refiere a una pala de rotor de una instalación de energía eólica con un primer y un segundo canal que discurren por el interior de la pala de rotor para hacer pasar una corriente de aire. La invención se refiere además a un procedimiento para el deshielo de una pala de rotor de una instalación de energía eólica, en el que la pala de rotor presenta un primer y un segundo canal en el interior de la pala de rotor para hacer pasar una corriente de aire, en donde la corriente de aire comprende una corriente de aire calentado, que se introduce en el primer canal 1 y que circula al menos por tramos en dirección desde la raíz de la pala de rotor hacia la punta de la pala de rotor en una conducción predefinible de la corriente y que para el deshielo de al menos un tramo de la pala de rotor circula a lo largo de al menos una parte de una pared exterior de la pala de rotor, en donde la corriente de aire, después de que se hubiera enfriado, se lleva de vuelta hacia la raíz de la pala de rotor a través del segundo canal.

Son conocidas palas de rotor con dispositivos que sirven para el deshielo de las palas de rotor, así como procedimientos correspondientes para el deshielo de palas de rotor. A este respecto se remite, por ejemplo, al documento US 7 217 91 B2, en donde mediante un ventilador de aire callente se conduce aire caliente en un canal a lo largo de la nariz de la pala de rotor, y se enfría ahí en la nariz por el aire del entorno y la temperatura del material de la envoltura de la pala de rotor, y circula de vuelta después de una circulación desde la raíz de la pala de 2 rotor hasta la punta de la pala de rotor en otro canal diferente, que envuelve sustancialmente en su totalidad al canal anterior y está dispuesto en dirección del canto posterior de la pala. La corriente de aire que circula de vuelta se vuelve a calentar mediante un elemento calefactor y se envía de nuevo al circuito de corriente. En ello se ajusta la temperatura del flujo de aire calentado.

Del documento EP 842 36 B1 se conoce además un procedimiento para el deshielo de una pala de rotor de una Instalación de energía eólica, que presenta tubos que se comunican entre sí, a través de los cuales se conduce un medio portador de calor eventualmente calentado con anterioridad, en donde el medio portador de calor calentado, después de circular por una cavidad en el lado de la nariz de la pala con una entrega correspondiente de calor a zonas de la pared de la pala, se desvía a una cavidad situada en el canto posterior de la pala y se evacúa de la 3 misma.

Los documentos DE 196 21 485 A1 y EP 1 375 913 A1 muestran una calefacción de pala de rotor para Instalaciones de energía eólica, para hacer posible un deshielo de palas de rotor.

Es objeto de la presente invención prever un deshielo de pala de rotor más eficiente.

Este objetivo se resuelve mediante una pala de rotor de una instalación de energía eólica con un primer y un segundo canal que discurren por el interior de la pala de rotor para hacer pasar una corriente de aire, en la que

está previsto un dispositivo de separación, que separa los canales entre sí, de tal forma que el primer canal está dispuesto a un primer lado del dispositivo de separación hacia el lado de presión de la pala de rotor, y el segundo canal está dispuesto en un segundo lado del dispositivo de separación hacia el lado de aspiración de la pala de rotor.

Mediante la pala de rotor de acuerdo con la invención se hace posible un deshielo más eficiente de la pala de rotor, dado que se puede solicitar con aire caliente una superficie menor de la envoltura exterior de la pala de rotor, de tal forma que incluso para una menor potencia calorífica es posible un deshielo eficiente. Preferentemente, el primer y el segundo canal están unidos entre sí, y concretamente particularmente en la punta de la pala de rotor. Uno de los dos canales sirve para la alimentación de aire caliente en dirección hacia la punta de la pala de rotor, y 5 concretamente partiendo desde la raíz de la pala de rotor, y el otro canal para la recirculación de aire enfriado. Por ejemplo, en la zona de la raíz de la pala de rotor o en la zona de un cubo de rotor de un rotor con palas de rotor correspondientes de una instalación de energía eólica, puede estar previsto un ventilador de aire caliente o un ventilador con una calefacción, que está conectado con los canales correspondientes. Particularmente se prefiere cuando el canal de aire de entrada, esto es, el primer o el segundo canal, que está previsto para la alimentación de 55 aire caliente en dirección hacia la punta de la pala de rotor desde la raíz de la pala de rotor, está conectado con un ventilador correspondiente.

Preferentemente, el dispositivo de separación es o comprende al menos por tramos una pared de separación, que está dispuesta sustancialmente en extensión longitudinal de la pala de rotor y perpendicular a un nervio de la pala de

rotor, en el que el nervio se extiende desde el lado de aspiración hacia el lado de presión de la pala de rotor y está dispuesto sustanclalmente en extensión longitudinal de la pala de rotor. Con ello es posible una muy buena separación del primer y del segundo canal con respecto al lado de aspiración o al lado de presión de la pala de rotor. Particularmente, un dispositivo de separación de este tipo es sencillo de fabricar. Preferentemente, los canales son 5 canales de conducción de aire, que conducen una corriente de aire callente y enfriada en el recorrido de la corriente de aire.

Preferentemente, el primer canal y/o el segundo canal presentan como pared una pared exterior de la pala de rotor, y/o el primer canal y/o el segundo canal presentan al menos una abertura en una pared del primer y/o del segundo 1 canal, que hace posible una conexión con un tercer canal, en donde el tercer canal presenta como pared una pared exterior de la pala de rotor. De este modo es posible un calentamiento muy eficiente de la pared exterior, particularmente hacia la nariz de la pala de rotor. En la pared exterior se trata particularmente de una envoltura de pala de rotor o una parte de la envoltura de la pala de rotor. En la pared exterior, que está prevista como pared del primer, segundo y/o tercer canal, se trata preferentemente de una pared exterior o pared o envoltura de la pala de 15 rotor en la zona de la nariz de la pala de rotor.

Es particularmente preferida una forma de realización en la que el primer canal y/o el segundo canal está dispuesto entre dos nervios de la pala de rotor, en la que los nervios están dispuestos sustancialmente en extensión longitudinal de la pala de rotor y se extienden respectivamente desde el lado de presión hacia el lado de aspiración 2 de la pala de rotor. En esta variante particularmente preferida de la pala de rotor de acuerdo con la Invención es posible conducir sin grandes pérdidas de calor aire calentado hacia la punta de la pala de rotor o hacia la zona exterior de la pala de rotor, esto es, la zona de la pala de rotor que está prevista alejada de la raíz de la pala de rotor. Es particularmente preferido, que al menos una pared del primer o del segundo canal esté conformada al menos por tramos aislada contra pérdidas de calor. De este modo es posible una alimentación de una corriente de 25 aire calentado a las zonas que se deben de descongelar, sin que se produzcan pérdidas de calor demasiado grandes. Preferentemente dos o más paredes, particularmente preferentemente todas las paredes del primer o del segundo canal están conformadas aisladas contra pérdidas de calor. Por una conformación aislada contra pérdidas de color se debe de entender particularmente que está previsto un aislamiento térmico correspondiente, en donde está prevista una conductividad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

I. Pala de rotor (1) de una instalación de energía eólica con un primer y un segundo canal (16, 17) que discurren por el interior de la pala de rotor (1) para hacer pasar una corriente de aire (21, 22), en la que está

previsto un dispositivo de separación (15), que separa los canales (16, 17) entre sí, de tal forma que el primer canal (16) está dispuesto en una primera cara del dispositivo de separación (15) hacia la cara de presión (26) de la pala de rotor (1) y el segundo canal (17) está dispuesto en una segunda cara del dispositivo de separación (15) hacia el lado de aspiración de la pala de rotor (1).

2. Pala de rotor (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de separación (15) es

o comprende al menos por tramos una pared de separación, que está dispuesta sustancialmente en extensión longitudinal (4) de la pala de rotor (1) y perpendicular a un nervio (13, 14) de la pala de rotor (1), en la que el nervio (13 14) se extiende desde el lado de aspiración (25) hacia el lado de presión (26) de la pala de rotor (1) y está dispuesto sustancialmente en extensión longitudinal (4) de la pala de rotor (1).

3. Pala de rotor (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los canales (16, 17) son canales de conducción de aire.

4. Pala de rotor (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el primer canal (16) 2 y/o el segundo canal (17) presenta una pared exterior (19) de la pala de rotor (1) a modo de pared, y/o porque el

primer canal (16) y/o el segundo canal (17) presenta al menos una abertura (41-41") en una pared (14) del primer y/o del segundo canal (16, 17), que hace posible una conexión con un tercer canal (29), en donde el tercer canal (29) presenta una pared exterior (19) de la pala de rotor (1) a modo de pared.

5. Pala de rotor (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el primer canal (16)

y/o el segundo canal (17) está dispuesto entre dos nervios (13, 14) de la pala de rotor (1), en la que los nervios (13, 14) están dispuestos sustancialmente en extensión longitudinal (4) de la pala de rotor (1) y se extienden respectivamente desde el lado de presión (26) hacia el lado de aspiración (25) de la pala de rotor (1).

6. Pala de rotor (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque al menos una pared

(13, 14, 15, 33) del primer o del segundo canal (16, 17) está conformada de forma aislada contra pérdidas de calor al

menos por tramos.

7. Pala de rotor (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque en la zona de la nariz 35 (18) de la pala de rotor (1) el material de envoltura de la pala de rotor (1) está mezclado con material

termoconductor.

8. Pala de rotor (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el primer y/o el segundo canal (16, 17) está dispuesto a una distancia de separación de las paredes exteriores (19) de la pala de

rotor (1).

9. Pala de rotor (1) de una instalación de energía eólica con un primer y un segundo canal (16, 17) que discurren por el Interior de la pala de rotor (1) para hacer pasar una corriente de aire (21, 22), particularmente según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el primer y/o el segundo canal (16, 17) presenta un

dispositivo de estrangulación de corriente (23-23v, 27, 34-34", 35, 36).

1. Pala de rotor (1) según la reivindicación 9, caracterizada porque el dispositivo de estrangulación de corriente (23-23v, 27, 34-34", 35, 36) está previsto en una pared exterior (13, 14, 15, 33) y/o en una pared interior (31, 31) del primer y/o del segundo canal (16, 17), en la que particularmente el dispositivo de estrangulación de

corriente (23-23v, 27, 34-34", 35, 36) es una superficie de paso de corriente de aire (23-23v, 24-24v, 34-34"), que es ajustable.

II. Procedimiento para el deshielo de una pala de rotor (1) de una instalación de energía eólica, en el que la pala de rotor (1) presenta un primer y un segundo canal (16, 17) en el interior de la pala de rotor (1) para

hacer pasar una corriente de aire (21, 22), en el que la corriente de aire (21, 22) comprende una corriente de aire calentado (21), que se introduce en el primer canal (16) y circula al menos por tramos en dirección desde la raíz de la pala de rotor (12) hacia la punta de la pala de rotor (11) en una conducción predefinible de corriente y circula para el deshielo a lo largo de al menos un tramo (32, 32, 32", 32") de la pala de rotor (1) por al menos una parte de una pared exterior (19) de la pala de rotor (1), caracterizado porque la velocidad de circulación de la corriente de aire

(21, 22) se ajusta o está ajustada en el tramo (32-32"), en el que la velocidad de circulación y/o la conducción de circulación se varía durante el funcionamiento de la instalación de energía eóllca.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque en extensión longitudinal (4) de la 5 pala de rotor se calientan en diferentes instantes tramos (32-32") de la pala de rotor (1) dispuestos uno detrás de

otro.

13. Procedimiento según las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque se calienta la zona de nariz (18) de la pala de rotor (1).

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque en los canales (16, 17, 29) y/o entre los canales (14, 17, 29) están previstos unos dispositivos de estrangulación de corriente (23-23v, 27, 41-41"), cuyas superficies de paso se ajustan o están ajustadas.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque al menos

temporalmente, particularmente a intervalos de tiempo predefinibles, la corriente de aire calentado (21) se introduce en el segundo canal (17) y circula al menos por tramos en dirección desde la raíz de la pala de rotor (12) hacia la punta de la pala de rotor (11), en la que la corriente de aire (22), después de que ésta se haya enfriado o esté fría, se devuelve a la raíz de la pala de rotor (12) a través del primer canal (16), en el que particularmente se invierte 2 temporalmente la dirección de circulación.