Torre de una instalación de energía eólica.

Torre (10) de una instalación de energía eólica con una parte inferior (20) en forma de una torre en celosía

(20) con al menos tres cornijales (24) y una parte superior (40) en forma de una torre tubular (40), con una sección transversal sustancialmente circular, estando unida en la zona de transición la zona de unión superior, en particular el lado superior, de la parte inferior (20) mediante un cuerpo de transición (30) a la zona de unión superior, en particular el lado inferior, de la parte superior (40), caracterizada porque el cuerpo de transición (30) está realizado a modo de una superficie envolvente del tronco cónico (32), asomándose los cornijales (24) a la zona de transición y estando unidas en la zona de transición entre la zona de unión superior de la parte inferior (20) y la zona de unión inferior de la parte superior (40) al menos por secciones a la superficie envolvente del tronco cónico (32), estando realizados sustancialmente sin cambios en particular la o las sección(es) transversal(es) de los cornijales de la zona de transición por secciones y/o en la zona de la unión a la superficie envolvente del tronco cónico (32)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/010289.

Solicitante: Senvion SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Überseering 10 (Oval Office) 22297 Hamburg ALEMANIA.

Inventor/es: SCHÜTTENDIEBEL,RALF.

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 > Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos... > F03D11/04 (Estructuras de montaje)

PDF original: ES-2526922_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Torre de una instalación de energía eólica La invención se refiere a una torre de una instalación de energía eólica con una parte inferior en forma de torre en celosía con al menos tres cornijales y una parte superior en forma de una torre tubular, preferiblemente con una sección transversal sustancialmente circular, estando unida en la zona de transición la zona de unión superior, en particular el lado superior, de la parte inferior mediante un cuerpo de transición a la zona de unión superior, en particular el lado inferior, de la parte superior.

Una torre de este tipo se conoce, por ejemplo, bajo la denominación OWEC Jacket Quattropod de la empresa OWEC Tower A/S. Una torre de este tipo de una instalación de energía eólica se ha dado a conocer en el documento WO-A-2006/004417.

En el documento DE-B-10339438 está descrita otra torre de una instalación de energía eólica, estando prevista una pieza de transición dispuesta entre una sección inferior de torre con una torre en celosía y una sección superior de torre con una torre tubular. La pieza de transición está realizada de tal forma que su extensión horizontal en la zona inferior es mayor que su extensión horizontal en la zona superior.

Las dos formas de torre son adecuadas para erigir instalaciones de energía eólica offshore, es decir, en un mar.

El documento FR 901698 A da a conocer una instalación de energía eólica con una torre en celosía y un dispositivo giratorio hidráulico dispuesto por encima de la torre en celosía para amortiguar fuerzas giroscópicas.

El documento DE 2804711 A1 da a conocer un generador de energía eólica con una construcción rígida, estando fijada en la torre del generador de energía eólica en el exterior una guía helicoidal.

El documento BE 451404 A da a conocer un generador de energía eólica con una torre en celosía.

Partiendo de este estado de la técnica, el objetivo de la presente invención es proporcionar una torre de una instalación de energía eólica con una gran estabilidad, que se pueda erigir por ejemplo offshore, debiendo ser sencilla la estructura de la torre y debiendo poder realizarse la erección de la torre a unos costes económicamente justificables.

El objetivo se consigue mediante una torre con las características de la reivindicación 1.

La invención está basada en la idea de que la transición de un mástil en celosía o torre en celosía a una torre tubular, en la que está dispuesta una instalación de energía eólica o una góndola de máquina apoyada de forma giratoria con un rotor y al menos una pala de rotor, se une en una zona de transición mediante el cuerpo de transición, asomándose los cornijales de la parte inferior a la zona del cuerpo de transición y estando soldados en la zona de transición realizada de forma cónica en la superficie envolvente del tronco cónico o en los segmentos de la superficie envolvente del tronco cónico. En una configuración, la inclinación de la pared de la torre tubular es preferiblemente inferior a la inclinación de la superficie envolvente del tronco cónico.

De este modo se consigue un flujo de fuerza eficiente y uniforme desde la torre tubular realizada de forma circular, como estructura portante envolvente, a la torre en celosía angular, con una vía de carga discreta a través de los cornijales. Al mismo tiempo, gracias a la unión por soldadura de los cornijales a la superficie envolvente del tronco cónico o los segmentos de la superficie envolvente del tronco cónico se reduce considerablemente el volumen de las costuras de soldadura en la zona de transición, siendo posible usar componentes estándar, por ejemplo en forma de 50 perfiles tubulares estándar o chapas estándar, que por regla general son mecanizadas o están mecanizadas solo poco o nada.

Además, se evitan también conexiones de tubos inclinadas en la zona de transición de la torre en celosía a la torre tubular, que presentan una geometría complicada. De este modo se consigue en conjunto una estructura sencilla de 55 una torre de una instalación de energía eólica. La torre según la invención tiene, por lo tanto, la ventaja esencial de que con una geometría delgada de la torre se consigue una gran solicitación a torsión y/o flexión. Al mismo tiempo, con la gran capacidad de carga a la torsión y/o flexión, se optimiza el peso de la superficie envolvente del tronco cónico o del cuerpo de transición.

Una solución alternativa se presenta en una torre del tipo indicado al principio porque el cuerpo de transición, en particular un cuerpo de transición realizado a modo o en forma de una superficie envolvente del tronco cónico, está realizado en su lado exterior con una inclinación que corresponde a la inclinación de los cornijales de la parte inferior, estando unidos en particular los cornijales de la parte inferior al lado inferior del cuerpo de transición. De este modo también se consigue un flujo de fuerza eficiente y uniforme desde la torre tubular circular a la torre en celosía angular con sus cornijales.

Una unión fiable se consigue porque la o las sección (es) transversal (es) de los cornijales en la zona de transición sustancialmente no cambia (n) por secciones y/o en la zona de la unión a la superficie envolvente del tronco cónico.

Gracias a ello es posible usar perfiles tubulares estándar o similares como cornijales.

Una forma de realización preferible está caracterizada, además porque el o los cornijal (es) esté (n) realizado (s) de forma continua, en particular sin pandeos en la zona de transición, por lo que no se producen saltos de las secciones transversales de los cornijales ni aumentos de la tensión en la zona de transición. Al mismo tiempo, es posible renunciar a refuerzos adicionales en la zona de transición en los cornijales o en el cuerpo de transición. Gracias a ello, los ejes longitudinales de los cornijales no experimentan un cambio de la dirección en la región de la transición o en la zona de transición. Por lo tanto, los momentos de flexión que se producen en la torre se transmiten mediante fuerzas de cizallamiento a lo largo de las costuras de soldadura, realizadas en particular en la dirección vertical, en los cornijales o en los tubos de los cornijales a la torre en celosía.

Además, gracias a la realización sin pandeo de los cornijales, al menos en la zona de transición, resulta una mejor accesibilidad durante el proceso de soldadura para la unión de los cornijales a la superficie envolvente del tronco cónico.

En una forma de realización, el ángulo de inclinación de al menos un cornijal o de varios cornijales corresponde preferiblemente al ángulo de inclinación de la superficie envolvente del tronco cónico, de modo que es posible un flujo de fuerza homogéneo a través de la superficie envolvente del tronco cónico o el cuerpo de transición reduciéndose los aumentos de tensión en el componente, por lo que también se reduce el esfuerzo para las inspecciones durante el servicio de la instalación de energía eólica.

Además, según una configuración está previsto que al menos un cornijal esté unido por soldadura o sea unido por soldadura a la superficie envolvente del tronco cónico, en particular en sus lados longitudinales. Gracias a la soldadura del cornijal en forma de preferiblemente dos costuras longitudinales en los lados longitudinales resulta un volumen de costuras de soldadura claramente inferior al de construcciones conocidas, consiguiéndose con una mayor rigidez del cuerpo de transición una reducción de la masa o del peso del cuerpo de transición.

Además, está previsto que en el lado exterior de la superficie envolvente del tronco cónico esté dispuesta una plataforma de trabajo, por lo que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Torre (10) de una instalación de energía eólica con una parte inferior (20) en forma de una torre en celosía (20) con al menos tres cornijales (24) y una parte superior (40) en forma de una torre tubular (40) , con una 5 sección transversal sustancialmente circular, estando unida en la zona de transición la zona de unión superior, en particular el lado superior, de la parte inferior (20) mediante un cuerpo de transición (30) a la zona de unión superior, en particular el lado inferior, de la parte superior (40) , caracterizada porque el cuerpo de transición (30) está realizado a modo de una superficie envolvente del tronco cónico (32) , asomándose los cornijales (24) a la zona de transición y estando unidas en la zona de transición entre la zona de unión superior de la parte inferior (20) y la zona de unión inferior de la parte superior (40) al menos por secciones a la superficie envolvente del tronco cónico (32) , estando realizados sustancialmente sin cambios en particular la o las sección (es) transversal (es) de los cornijales de la zona de transición por secciones y/o en la zona de la unión a la superficie envolvente del tronco cónico (32) .

2. Torre (10) según el preámbulo de la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo de transición (30) , en particular un cuerpo de transición (30) realizado a modo de una superficie envolvente del tronco cónico (32) , está realizado en su lado exterior con una inclinación que corresponde a la inclinación de los cornijales (24) de la parte inferior (20) , estando unidos en particular los cornijales (24) de la parte inferior (20) al lado inferior del cuerpo de transición (30, 32) .

3. Torre (10) según la reivindicación 1, caracterizada porque el o los cornijal (es) (24) está (n) realizado (s) de forma continua, en particular sin pandeos en la zona de transición.

4. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el ángulo de inclinación de al menos un cornijal (24) o de varios cornijales (24) corresponde preferiblemente al ángulo de inclinación de la superficie envolvente del tronco cónico (32) , y/o porque al menos un cornijal (24) está unido por soldadura o se une por soldadura a la superficie envolvente del tronco cónico (32) , en particular en sus lados longitudinales.

5. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en el lado exterior de la superficie envolvente del tronco cónico (32) esté prevista una plataforma de trabajo (50) , estando realizada en particular la plataforma de trabajo (50) en la superficie envolvente del tronco cónico (32) preferiblemente de forma circunferencial en la zona inferior y/o en la transición a la parte inferior (20) .

6. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el espacio interior de la superficie envolvente del tronco cónico (32) está al menos parcialmente cerrado, en particular mediante al menos una plataforma interior (52) y/o porque en el espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) está (n) dispuesta (s) una o varias plataforma (s) (72, 74) .

7. Torre (10) según la reivindicación 6, caracterizada porque mediante una plataforma superior (74) en el espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) queda realizado un espacio superior, en 40 particular cerrado, preferiblemente un espacio de trabajo, estando prevista o alojada en particular en el espacio superior del espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) una instalación para transitar, en particular superior, de modo que es transitable la parte superior (40) de la instalación de energía eólica o puede llegarse a la misma mediante la instalación para transitar del cuerpo de transición (30) y/o estando prevista en particular en el espacio superior del espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) una 45 instalación (82) de la instalación de energía eólica, preferiblemente una instalación de distribución de tensión, en particular una instalación de distribución de tensión media (82) .

8. Torre (10) según la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque mediante una plataforma inferior (72) en el espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) queda realizado un espacio inferior, en 50 particular cerrado, preferiblemente un espacio de trabajo, estando alojada en particular en el espacio inferior del espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) una instalación para transitar, en particular inferior, de modo que es transitable el cuerpo de transición (30) de la instalación de energía eólica o puede llegarse al mismo mediante la instalación para transitar de la parte inferior (20) , en particular la torre en celosía (20) .

9. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque en el espacio interior (70) de la superficie envolvente del tronco cónico (32) queda (n) alojada o alojadas una instalación para transitar inferior y una instalación para transitar superior, estando dispuesta en particular la instalación para transitar inferior en la posición de reposo en el espacio interior de la superficie envolvente del tronco cónico (32) o en el cuerpo de transición (30) .

10. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la superficie envolvente del tronco cónico (32) está realizada en la zona inferior y/o en la zona superior con un perfil en T (39) o un perfil en L

(38) y/o porque los cornijales (24) están unidos a lo largo de una longitud de más de dos diámetros del cornijal (24) a la superficie envolvente del tronco cónico (32) y/o porque la superficie envolvente del tronco cónico (32) presenta al menos una escotadura (33, 35, 36, 37) , en particular entre dos cornijales (24) y/o una abertura de acceso (33) y/o porque uno o varios cornijal (es) (24) está (n) realizado (s) en la zona de transición de forma que se extiende (n) continuamente en la dirección longitudinal y/o en la dirección circunferencial y/o están unidos por soldadura o se unen por soldadura a la superficie envolvente del tronco cónico (32) y/o porque los cornijales (24) están realizados como perfiles huecos, en particular tubos, preferiblemente de acero, o están hechos o se hacen de perfiles tubulares estándar.

11. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la superficie envolvente del tronco cónico (32) presenta al menos un anillo de refuerzo o varios anillos de refuerzo, preferiblemente en el extremo inferior y/o superior, envolviendo en particular un anillo de refuerzo (56) previsto en la zona inferior de la superficie envolvente del tronco cónico (32) al menos parcialmente o por completo uno o varios cornijal (es) (24) y/o estando unido en particular el anillo de refuerzo (56) parcialmente a uno o varios cornijal (es) (24) , de modo que en particular la unión del anillo de refuerzo (56) a un cornijal (24) está realizada de forma discontinua.

12. Torre (10) según la reivindicación 11, caracterizada porque entre el anillo de refuerzo (56) y el cornijal (24) que pasa por una abertura (59) del anillo de refuerzo (56) está (n) prevista (s) una o varias escotadura (s) (55) , en particular en forma de riñón, y/o porque el anillo de refuerzo (56) no está unido a uno o varios de los cornijal (es) en la dirección circunferencial de la superficie envolvente del tronco cónico y/o porque el anillo de refuerzo (56) está unido a uno o varios cornijal (es) (24) en la dirección transversal, en particular en la dirección perpendicular respecto a la dirección circunferencial de la superficie envolvente del tronco cónico (32) , y/o porque la superficie envolvente del tronco cónico (32) presente en la zona del anillo de refuerzo (56) una o varias escotadura (s) (65) , preferiblemente en forma de gotas o talones, y/o porque los anillos de refuerzo están realizados como perfil en L o como perfil en T.

13. Torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque en el extremo inferior de la superficie envolvente del tronco cónico (32) está (n) dispuesto (s) o soldado (s) entre los cornijales (24) uno o varios anillo (s) de refuerzo, en particular con un perfil en T o un perfil en L, y/o porque el cuerpo de transición está dispuesto por debajo de las puntas de la pala de rotor y/o porque la torre tubular de la parte superior representa al menos 1/6 de la altura total de la torre.

14. Instalación de energía eólica con una torre (10) según una de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Uso de un cuerpo de transición (30) en una torre (10) de una instalación de energía eólica según una

de las reivindicaciones 1 a 13. 40