INSTALACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA.

Instalación de energía eólica para generar energía eléctrica La invención se refiere a una instalación de energía eólica para generar energía eléctrica mediante circulación de aire hacia un rotor giratorio alrededor de un eje de rotor y provisto de varias palas de rotor, que está acoplado con un generador a través de un árbol de rotor, existiendo para la multiplicación del número de revoluciones entre el árbol de rotor y el árbol de entrada del generador un engranaje principal, cuya lubricación a presión o forzada que presenta una bomba de lubricante permite el suministro de lubricante a componentes sometidos a desgaste. Una instalación de energía eólica de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE3231016A1. Las instalaciones de energía eólica para generar energía eléctrica mediante circulación de aire hacia un rotor giratorio alrededor de un eje de rotor se conocen por el estado de la técnica en múltiples variantes de realización. En ellas, un árbol de rotor giratorio alrededor del eje de rotor está acoplado con un generador. Para la multiplicación del número de revoluciones sirve un engranaje principal existente entre el árbol de rotor y el árbol de entrada de generador. Los componentes que están sometidos a un desgaste como consecuencia de su movimiento relativo se alimentan de lubricante mediante una lubricación a presión o forzada, en la que generalmente se trata de un aceite lubricante fluido con la viscosidad adecuada. Para desplazar el lubricante se emplean bombas de lubricante. El engranaje principal en este tipo de instalaciones de energía eólica sirve para la multiplicación de un elevado par y de un bajo número de revoluciones del árbol de rotor a un elevado número de revoluciones con un par más bajo en el lado más rápido del engranaje principal, es decir, en el lado del generador. Por consiguiente, de esta manera, la energía cinética procedente del árbol de rotor puede convertirse en energía eléctrica mediante diferentes sistemas de generador. Se conoce el uso de convertidores u otros sistemas electrónicos de potencia. Especialmente el engranaje principal está sometido a considerables esfuerzos de fatiga debido a las elevadas frecuencias de alteración de carga y el funcionamiento permanente, de modo que componentes como por ejemplo los dentados y los cojinetes requieren una lubricación eficiente para evitar el desgaste o daños y garantizar una vida útil suficiente de la instalación de energía eólica. En las instalaciones de energía eólica, además de sistemas de lubricación por inmersión se usan principalmente lubricaciones a presión o forzadas. La lubricación a presión o forzada requiere una bomba de lubricante que puede hacerse funcionar tanto de forma mecánica como eléctrica. Las bombas de lubricante de este tipo frecuentemente están combinadas con un filtro y/o intercambiador térmico para regular la pureza y/o la temperatura del aceite lubricante. La función de la bomba de lubricante consiste en succionar el aceite lubricante calentado del cárter del engranaje y hacerlo pasar, por ejemplo, por uno o varios filtros o, en función de la temperatura dada del aceite, por un intercambiador térmico, de modo que a continuación pueda temperarse y suministrarse depurado al engranaje principal. Las bombas de lubricante mecánicas se integran en el engranaje principal en parte a través de un engranaje intermedio, y por tanto, están concebidas para la gama de revoluciones de servicio de la instalación de energía eólica en cuanto a su multiplicación o su número de revoluciones. Una desventaja de las bombas de lubricante accionadas mecánicamente consiste en que la multiplicación de estas bombas de lubricante, normalmente, está concebida de tal forma que sólo a partir de un número de revoluciones mínimo del rotor pueda desplazarse una cantidad notable de aceite lubricante. Este límite es claramente superior al número de revoluciones de barrena de una instalación de energía eólica. Este número de revoluciones de barrena se sitúa aproximadamente en el intervalo entre una hasta cinco o incluso hasta ocho revoluciones por minuto. Sin embargo, si estas bombas de lubricante produjesen un volumen desplazado satisfactorio incluso a bajos números de revoluciones, las bombas de lubricante estarían sometidas a cargas extremas durante altos números de revoluciones, es decir, durante el funcionamiento de la instalación de energía eólica en la gama de potencia nominal. En la gama de revoluciones inferior, sin embargo, estarían sobredimensionadas. Alternativamente, para la lubricación a presión o forzada se emplean bombas de lubricante accionadas de forma eléctrica que se hacen funcionar a través de una alimentación de tensión convencional de la red eléctrica. Sin embargo, una problemática especial que se plantea en las instalaciones de energía eólica consiste en que en caso de fallos de red o durante la primera instalación o después de una reparación necesaria en la instalación de energía eólica no hay tensión eléctrica para poder hacer funcionar una bomba de lubricante eléctrica. En caso de un fallo de corriente, las bombas de lubricante accionadas de forma eléctrica suponen, por tanto, una desventaja para las instalaciones de energía eólica, por la deficiencia de la lubricación necesaria y, por tanto, por la existencia del peligro de un desgaste prematuro. Partiendo de ello, la invención tiene el objetivo de proporcionar una instalación de energía eólica para generar energía eléctrica que de manera sencilla y económica ofrezca una posibilidad de garantizar durante el régimen de 2   barrena y/o durante un fallo de red un suministro suficiente de lubricante a los componentes sometidos a desgaste. Según la invención, este objetivo se consigue con una instalación de energía eólica según la reivindicación 1. Algunas variantes de la invención están reproducidas en las reivindicaciones subordinadas. Una instalación de energía eólica para generar energía eléctrica mediante circulación de aire hacia un rotor que gira o que puede girar alrededor de un eje de rotor y que está dotado de varias palas de rotor y acoplado a través de un árbol de rotor con un generador, existiendo para la multiplicación del número de revoluciones entre el árbol de rotor y el árbol de entrada de generador un engranaje principal, cuya lubricación a presión o forzada que presenta una bomba de lubricante permite el suministro de lubricante a componentes sometidos a desgaste, se ha perfeccionado según la invención de tal forma que la instalación de energía eólica presenta para la alimentación de lubricante una bomba de emergencia puesta fuera de funcionamiento especialmente durante el funcionamiento normal de la instalación de energía eólica y que puede conectarse durante el régimen de barrena y/o en caso de un fallo de red y que es accionada o se puede accionar por el rotor en rotación. Con la invención, adicionalmente a la bomba de lubricante, se proporciona una bomba de emergencia que garantiza un suministro fiable de lubricante a los componentes sometidos a desgaste, incluso en situaciones críticas, como por ejemplo un fallo de red y/o durante el régimen de barrena de una instalación de energía eólica. Para mejorar el grado de eficacia de la instalación de energía eólica en su conjunto, la bomba de emergencia se conecta preferentemente sólo en los regímenes críticos antes mencionados. Durante el régimen normal de la instalación de energía eólica, la bomba de emergencia preferentemente está fuera de servicio y, por tanto, no está en funcionamiento. De esta manera, pueden evitarse pérdidas de energía. La solución según la invención se puede realizar de forma muy sencilla y sin gasto constructivo adicional y garantiza un incremento de la vida útil del conjunto de la instalación de energía eólica y una reducción de los intervalos de mantenimiento. La bomba de lubricante se acciona por ejemplo de forma eléctrica. El suministro de energía eléctrica necesario para ello se realiza, preferentemente, a través de un suministro de tensión convencional de la red eléctrica. No obstante, adicionalmente o alternativamente, la bomba de lubricante también puede accionarse de forma mecánica. En este caso, la bomba de lubricante está integrada en el engranaje principal preferentemente a través de un engranaje intermedio y, por tanto, está concebido para la gama de revoluciones de la instalación de energía eólica en cuanto a su multiplicación o su número de revoluciones. En particular, la bomba de lubricante mecánica se acciona / está accionada al menos directamente por el rotor. Según una primera configuración de la invención se propone que la instalación de energía eólica presente una unidad de acoplamiento para conectar y/o desconectar la bomba de emergencia.... [Seguir leyendo]

1.- Instalación de energía eólica para generar energía eléctrica mediante circulación de aire (1) hacia un rotor (48) giratorio alrededor de un eje de rotor (2) y provisto de varias palas de rotor (3, 4), que está acoplado con un generador (6) a través de un árbol de rotor (5), existiendo para la multiplicación del número de revoluciones entre el árbol de rotor (5) y el árbol de entrada del generador (7) un engranaje principal (8), cuya lubricación a presión o forzada que presenta una bomba de lubricante (9) permite el suministro de lubricante a componentes (46, 47) sometidos a desgaste, caracterizada porque la instalación de energía eólica (10) presenta una bomba de emergencia (11) para la alimentación de lubricante, accionada por el rotor (48) en rotación, que está puesta fuera de funcionamiento durante el régimen normal de la instalación de energía eólica y que puede conectarse durante el régimen de barrena y/o durante un fallo de la red. 2.- Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque la instalación de energía eólica (10) presenta una unidad de acoplamiento para conectar y/o desconectar la bomba de emergencia (11). 3.- Instalación de energía eólica según la reivindicación 2, caracterizada porque la unidad de acoplamiento presenta un acoplamiento conmutable (38). 4.- Instalación de energía eólica según la reivindicación 3, caracterizada porque el acoplamiento conmutable (38) está realizado con una posibilidad de apertura eléctrica, magnética o hidráulica. 5.- Instalación de energía eólica según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el acoplamiento conmutable (38) se cierra o se puede cerrar por medio de un mecanismo de resorte (41) durante el régimen de barrena y/o durante un fallo de la red, estando abierto durante el régimen normal de la instalación de energía eólica (10). 6.- Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque el acoplamiento conmutable (38) presenta un electroimán (42). 7.- Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la instalación de energía eólica (10) presenta varios árboles (14, 15, 16) rotatorios con diferentes números de revoluciones, y la bomba de emergencia (11) puede acoplarse o está acoplada con uno de estos árboles (14, 15, 16). 8. - Instalación de energía eólica según la reivindicación 7, caracterizada porque el engranaje principal (8) presenta los árboles (14, 15, 16) rotatorios. 9.- Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la bomba de emergencia (11) está acoplada con un engranaje de emergencia (37) separado. 10.- Instalación de energía eólica según la reivindicación 9, caracterizada porque el engranaje de emergencia (37) presenta un medio de tracción (17, 18, 19) u otro sistema de transmisión mecánico o hidráulico. 9     11   12   13   14