Procedimiento para la determinación de la desviación de una pala de rotor de una instalación de energía eólica.

Procedimiento para la determinación de la desviación de una pala de rotor (10) de una instalación de energía eólica con una conexión de pala de rotor para la conexión a un buje del rotor de una instalación de energía eólica y una punta de pala que se sitúa en el extremo de la pala de rotor opuesto a la pala de rotor

(10), caracterizado porque un conductor de luz (14) está tendido a lo largo de la longitud de la pala de rotor, entrando la luz en el extremo de entrada del conductor de luz (14) y saliendo la luz de nuevo en el extremo de salida del conductor de luz (14) y estando previsto un detector que detecta la cantidad de luz saliente, y porque el detector está conectado con un dispositivo de evaluación que evalúa la cantidad de la luz entrante y de la saliente y por consiguiente determina una medida de la desviación de la pala de rotor (10) durante el funcionamiento de la instalación de energía eólica.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2002/013845.

Solicitante: Wobben Properties GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Dreekamp 5 26605 Aurich ALEMANIA.

Inventor/es: WOBBEN, ALOYS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DETALLES O CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS... > F21V8/00 (Utilización de guías de luz, p. ej. dispositivos de fibras ópticas, en los dispositivos o sistemas de iluminación (guías de luz en sí , detalles de estructura de las disposiciones de las guías de luz y de otros elementos ópticos G02B 6/00))
  • 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;... > ILUMINACION > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES F21L,... > Uso o aplicación de aparatos o sistemas de iluminación... > F21W111/06 (para pistas de aterrizaje o despegue de aeronaves o similares)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES F21L,... > F21W111/00 (Uso o aplicación de aparatos o sistemas de iluminación para señalar, marcar o indicar no previstos en el grupo F21W 101/00)

PDF original: ES-2545375_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la determinación de la desviación de una pala de rotor de una instalación de energía eólica.

Ya desde hace tiempo se conocen instalaciones de energía eólica con palas de rotor de los tipos más distintos. También se conoce que, en situaciones determinadas, la instalación de energía eólica se debe equipar con una luz de peligro para advertirle a tiempo al tráfico aéreo en la región de la instalación de energía eólica de la existencia de la instalación de energía eólica. Con la finalidad mencionada anteriormente también se conoce proveer las palas de rotor de pinturas de aviso la mayoría de las veces rojas, de modo que se puede evitar la colisión de un avión, en particular de un avión militar, con una instalación de energía eólica o su rotor.

Para la mejora de la advertencia del tráfico aéreo también se ha hecho ya la propuesta de usar lámparas incandescentes u otras lámparas, que están encendidas luego por la noche y por consiguiente se pueden reconocer adecuadamente por el tráfico aéreo, en las puntas de pala de rotor de las palas de rotor, junto a la coloración con 15 colores de señalización. Pero la desventaja de las lámparas incandescentes u otras lámparas consiste en que sólo disponen de una durabilidad limitada y los costes para el recambio de las lámparas consumidas no están en una relación razonable al aprovechamiento. Así los costes para el recambio de las lámparas en la punta de pala de rotor pueden ser de varios miles de DM, ya que no sólo se debe detener la instalación de energía eólica de forma muy costosa, sino que el personal de servicio también se debe acercar a la punta de pala de rotor desde la torre de la instalación de energía eólica o desde el suelo de la instalación de energía eólica mediante un dispositivo de grúa.

Este coste está en una crasa desproporción respecto al fallo técnico verdadero.

Por ello como salida también se ha propuesto ya realizar el dispositivo de iluminación de forma redundante en la punta de pala de rotor. Pero una concepción semejante no siempre puede impedir que se produzca un fallo de la iluminación, pudiendo ser extraordinariamente diferentes los motivos para el fallo de las lámparas, es decir, que las lámparas se deterioren mecánicamente en la punta de la pala de rotor (encuentro con partículas, granizo, lluvia, etc.)

o que los contactos eléctricos correspondientes estén interrumpidos o también otros motivos.

La invención se basa en la idea de trasladar todas las lámparas desde la zona de punta (punta de pala de rotor) de las palas de rotor a la zona cercana al buje, por ejemplo, el buje del rotor mismo. Si luego falla una lámpara, entonces se puede cambiar de forma muy fácil y muy sencilla por parte del personal de servicio.

En tanto que la lámpara, es decir, un dispositivo que genera luz, como por ejemplo un láser o un diodo luminiscente o una multiplicidad de ellos, está alojada en la góndola de la instalación de energía eólica, la luz generada se alimenta en el cable de fibra de vidrio (fibra óptica, conductor de luz) , el cual está tendido por su lado hasta la zona de punta de la pala de rotor y allí está dispuesto en la superficie de la pala de rotor, de modo que la luz puede salir sin más.

Aun cuando, lo que es muy improbable, pudiese producirse una vez un deterioro de la zona fina de la fibra óptica en la zona de punta, esto no conduce al fallo de toda la fibra óptica, sino que ésta irradiará en adelante su luz que se conduce a través de ella. Pero dado que en la zona de punta no se sitúan elementos eléctricos, las fibras ópticas están muy protegidas.

El tendido de fibras ópticas semejantes conduce a un cierto coste en la producción de las palas de rotor, de modo que no merece la pena el equipamiento de las palas de rotor con la fibra óptica en determinados tipos de instalaciones de energía eólica por aspectos económicos.

Además, por ejemplo, por el documento JP-A-2000-18147 se conoce prever una pala de rotor con una fibra óptica, 50 sirviendo aquí la fibra óptica para detectar una pala de rotor rota. Otro uso semejante de la fibra óptica aumenta por lo tanto el aprovechamiento de una fibra óptica en la pala de rotor, siendo deseable encontrar todavía otras posibilidades de uso de la fibra óptica.

Por ello el objetivo de la invención es encontrar otras posibilidades de uso para las fibras ópticas tendidas en las 55 palas de rotor, a fin de diseñar de forma más interesante económicamente el gasto adicional en el tendido de las fibras ópticas.

El objetivo se resuelve gracias a la invención con las características según la reivindicación 1. Un perfeccionamiento ventajoso se describe en la reivindicación dependiente.

La invención proponer usar los conductores de luz para realizar mediciones de carga eventuales en la pala de rotor misma.

Para ello se remite en general a lo siguiente: si en un conductor de luz se introduce luz, entonces esta luz se refleja en el interior de este conductor en bordes correspondientes y continúa hasta la salida en el extremo del conductor de luz.

A partir del cociente de la cantidad de luz introducida respecto a la cantidad de luz saliente también se puede asumir un valor para el factor de calidad, siendo el factor de calidad uno en el caso óptimo, cuando la cantidad de luz alimentada en el conductor de luz se corresponde con la intensidad (lúmenes) de la cantidad de luz en el extremo saliente del conductor de luz.

Pero el factor de calidad de los conductores de luz depende no sólo del material del conductor de luz o del tipo de luz introducida, sino también del tendido del conductor de luz. Por ejemplo, si el conductor de luz se tiende a lo largo de una recta, entonces el factor de calidad es generalmente mayor que cuando el conductor de luz está tendido con distintos serpentines o arcos o geometrías que presentan otros radios de curvatura.

Un movimiento del conductor de luz transversalmente a su dirección de extensión también conduce a que el seguimiento de la luz en el interior del conductor de luz esté limitado en parte, lo que conduce a que descienda en conjunto el factor de calidad.

Según la invención también se puede aprovechar este efecto, mencionado en último término, en una pala de rotor de una instalación para medir de forma óptica / eléctrica la flexión de la pala de rotor, en tanto que un conductor de luz se conduce casi como bucle, comenzando desde el buje de la pala de rotor a través de un guiado determinado en la pala de rotor a lo largo de la punta de pala de rotor y de nuevo de vuelta al buje. En el extremo saliente del conductor de luz se dispone luego un detector correspondiente, que mide la intensidad de la luz saliente y esta cantidad de luz saliente se usa constantemente en relación a la cantidad de luz entrante en el conductor de luz mediante un dispositivo de procesamiento correspondiente (procesador) .

Cuando ahora, con carga creciente de la pala de rotor (velocidad del viento ascendente) , ésta se flexiona cada vez más, esto conduce automáticamente a un factor de calidad empeorado o modificado y a partir del factor de calidad concreto también se puede derivar una medida para la carga mecánica de la pala de rotor.

Por consiguiente, con la variante antes mencionada de la invención, también se puede constatar la carga de una pala de rotor no sólo integralmente en el buje, raíz de la pala de rotor, sino también en puntos individuales, en particular también en la zona de la punta de pala, y se puede constatar de forma muy rápida una elongación excesiva eventual de la punta de pala de rotor debida a una ráfaga u otro evento, lo que también se puede utilizar simultáneamente para parar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la determinación de la desviación de una pala de rotor (10) de una instalación de energía eólica con una conexión de pala de rotor para la conexión a un buje del rotor de una instalación de energía eólica y una punta de pala que se sitúa en el extremo de la pala de rotor opuesto a la pala de rotor (10) , caracterizado porque un conductor de luz (14) está tendido a lo largo de la longitud de la pala de rotor, entrando la luz en el extremo de entrada del conductor de luz (14) y saliendo la luz de nuevo en el extremo de salida del conductor de luz (14) y estando previsto un detector que detecta la cantidad de luz saliente, y porque el detector está conectado con un dispositivo de evaluación que evalúa la cantidad de la luz entrante y de la saliente y por consiguiente determina una medida de la desviación de la pala de rotor (10) durante el funcionamiento de la instalación de energía eólica.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de evaluación está conectado con un dispositivo de control de la instalación de energía eólica y la instalación de energía eólica se desconecta o se realiza una regulación del ángulo de pala de rotor (pitch) de la pala de rotor (10) de la instalación de energía eólica si la cantidad de la luz saliente del conductor de luz (14) queda por debajo de un valor predeterminado.