Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador,

formada por una lámina flexible (3) de material polimérico, la cual se fija sobre el cuerpo estructural de la pala (2) de aplicación, en el borde de ataque, mediante anclajes mecánicos o magnéticos que establecen una sujeción desmontable de dicha lámina (3)

Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la realización constructiva de los aerogeneradores y más particularmente de las palas de los mismos, proponiendo una protección desmontable para el borde de ataque de dichas palas, con la cual se consiguen unas condiciones ventajosas de funcionalidad y montaje en relación con la pala de aplicación.

Estado de la técnica

Las palas de aerogenerador de gran tamaño constan generalmente de una estructura externa formada por dos semicáscaras que se unen con adhesivo en las partes que corresponden al borde de ataque y al borde de salida del perfil de la pala. Dichas semicáscaras son generalmente de fibra de vidrio o fibra de carbono, con un recubrimiento de pintura que tiene la función de proteger a la superficie externa frente a las condiciones ambientales (luz UV, humedad, partículas abrasivas, et.).

Los recubrimientos que se suelen utilizar en la superficie exterior de las palas son de base poliéster, epoxi o poliuretano, mezclados con aditivos para aumentar la resistencia a la intemperie.

En las palas de los aerogeneradores se suele producir, sin embargo, una erosión del recubrimiento, sobre todo en el último tercio de la longitud de la pala en la zona correspondiente al borde de ataque, dependiendo dicha erosión del tipo de emplazamiento, y suele estar asociada a diversos factores, como meteorización de partículas, humedad y temperatura atmosféricas, defectos de fabricación del borde de ataque, falta de espesor del recubrimiento o falta de adherencia del mismo.

Dicha erosión del borde de ataque de las palas puede llegar a afectar a la línea de pegado de las semicáscaras o dañar el laminado de la estructura de las mismas, y como consecuencia puede provocar pérdidas de energía y ocasionar ruido, debido a la alteración de la forma aerodinámica del perfil de la pala.

Un vez que se produce una erosión de ese tipo, la reparación suele ser complicada y costosa, ya que es necesario sanear bien el recubrimiento dañado, lijar y desengrasar la superficie, reparar el laminado y/o la línea de pegado si procede, aplicar masilla de relleno, perfilar la superficie intentando conseguir la forma original y aplicar la pintura final.

Al tener que realizar la reparación en campo, es además muy difícil conseguir preservar totalmente el perfil aerodinámico de la pala y por lo tanto pueden resultar pérdidas de energía en el funcionamiento. Mientras que, por otra parte, para asegurar una buena adhesión y curado del recubrimiento, se debe realizar la reparación en unas condiciones ambientales específicas (temperatura, humedad, limpieza) y por personal cualificado.

Una solución empleada para aumentar la resistencia a la erosión, con el fin de reducir las reparaciones necesarias y sus inconvenientes, es aumentar el espesor del recubrimiento, con lo cual se protege mejor la estructura del laminado interno, pero ello no ofrece seguridad contra el desprendimiento de partes del recubrimiento.

También se suele disponer una película, cinta o cubierta protectora, de un material resistente, en la zona del borde de ataque del perfil de las palas, fijándose dicha cubierta, en algunos casos, directamente sobre la superficie del perfil de la pala, lo cual ocasiona una alteración de la forma del perfil, mientras que en otros casos se realiza un rebaje para alojar la cubierta, con lo cual se preserva la forma del perfil.

En cualquiera de los casos, dado que aún no se ha encontrado un material suficientemente resistente, la cubierta protectora actúa como material de sacrificio, siendo necesario repararla o reemplazarla periódicamente, lo cual resulta complicado y costoso, debido a la fijación por pegado de la mencionada cubierta.

Otro problema que presentan los recubrimientos de protección actuales, es que debido a la rugosidad y adherencia de su material, los insectos, el polvo y otros tipos de partículas, se adhieren fácilmente a la superficie, lo cual provoca a su vez una alteración de la forma del perfil, pudiendo provocar pérdidas de energía y ruido, y para evitarlo son necesarias limpiezas periódicas. En lugares de clima frío se puede producir igualmente la acumulación de hielo en el borde de ataque, y para evitarlo suele ser necesario disponer un sistema de calentamiento en la estructura de la pala.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone una protección del borde de ataque de las palas de aerogenerador, prevista según una realización que resulta ventajosa para preservar las características aerodinámicas de la pala de aplicación, y con posibilidad de un fácil montaje y desmontaje para el mantenimiento de reparación o sustitución de la propia protección.

Esta protección objeto de la invención consiste en una cubierta flexible de material polimérico, la cual se fija en el montaje de aplicación mediante un sistema de enclavamiento mecánico o magnético, disponiéndose de un modo continuo o por tramos a lo largo del borde de ataque de la pala de aplicación.

Se obtiene así una cubierta, para la protección preconizada, que puede ser fabricada en tramos de menor longitud que la envergadura de las palas de aplicación, lo que añadido a la naturaleza flexible de dicha cubierta, permite un fácil transporte de la misma hasta el lugar de montaje, y la posibilidad de reparación de las palas sin necesidad de desmontar éstas.

La forma de fijación de la mencionada cubierta, sobre las palas de aplicación, mediante anclaje mecánico o magnético, permite a su vez un fácil montaje y desmontaje de los tramos componentes de la protección, posibilitando la reparación de las zonas de interés de una manera rápida y sin necesidad de personal cualificado ni tratamientos posteriores, sirviendo además los propios elementos de la fijación como guías para el correcto posicionamiento de la cubierta en el montaje de aplicación.

Con la protección preconizada se obtienen por lo tanto ventajas en la realización constructiva y funcional de las palas de aplicación, como por ejemplo:

- El material de la cubierta de protección, por ejemplo un polímero PUR-F (poliuretano fluorizado), posee propiedades anti-erosión, ya que es capaz de absorber la energía de pequeños impactos, resultando además deslizante para pequeñas partículas, lo que le confiere también cualidad anti-suciedad.

- El material polímero de formación de la cubierta de protección es flexible, pudiendo adaptarse adecuadamente de una manera uniforme a la curvatura del perfil de la pala, sin dejar huecos y sin tener que realizar rellenos con masilla o adhesivo.

- El material flexible de formación de la cubierta de protección es muy ligero y se puede enrollar para su empaquetado, facilitando el manejo y el transporte.

- El material de formación de la cubierta protectora hace que la superficie de la misma resulta lisa y deslizante, de manera que es poco propensa a la acumulación de partículas de suciedad.

- La cubierta de protección se puede realizar en tramos parciales de la longitud necesaria, permitiendo así una mayor facilidad de manejo para el montaje, así como la sustitución solo de los tramos parciales que sean necesarios, en caso de deterioro.

- En el caso de aplicación sobre palas formadas por tramos longitudinales, la cubierta protectora permite cubrir las líneas de unión de los tramos de la pala, mejorando el comportamiento aerodinámico.

- La fijación desmontable de la cubierta protectora sobre la pala de aplicación, permite sustituir con facilidad la cubierta, o los tramos que interese, cuando sea necesario, sin tener que desmontar la pala y sin necesidad de personal cualificado.

- Los elementos de fijación de la cubierta protectora sirven de guías para el posicionamiento de la misma en el montaje de aplicación, facilitando el trabajo y la precisión de dicho montaje.

Por todo ello, la protección preconizada resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente en la aplicación para la que se halla destinada.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra en representación esquemática un aerogenerador convencional.

La...

1. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, del tipo que se dispone como refuerzo contra la erosión en toda o parte de la longitud del borde de ataque, caracterizada porque se determina por una lámina flexible (3) de material polimérico, la cual se fija sobre el cuerpo estructural de la pala (2) de aplicación mediante una sujeción con anclajes desmontables que permiten retirarla para su sustitución cuando es necesario.

2. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la fijación de la lámina flexible (3) sobre el cuerpo estructural de la pala (2) se establece mediante anclajes mecánicos, de tipo tornillos o chavetas, que atraviesan a la mencionada lámina flexible (3) quedando enrasados con la superficie exterior de la misma.

3. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la fijación de la lámina flexible (3) sobre el cuerpo estructural de la pala (2) se establece mediante anclajes magnéticos entre elementos insertados en el cuerpo de la pala (2) y en la propia lámina flexible (3).

4. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con las reivindicaciones primera a tercera, caracterizada porque los anclajes de fijación de la lámina flexible (3) sirven de referencia y guiado para la colocación de dicha lámina flexible (3) en la posición de montaje.

5. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque el cubrimiento del borde de ataque de la pala (2) de aplicación mediante la lámina flexible (3) se determina por tramos longitudinales que son susceptibles de montaje y desmontaje individualmente.

6. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la lámina flexible (3) determina una cara configurada con resaltes (10), mediante la cual facilita la adaptación sobre el cuerpo de la pala (2) en el montaje de aplicación.

7. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la lámina flexible (3) determina una cara exterior deslizante que evita la retención de suciedad sobre ella.

8. Protección desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque en la lámina flexible (3) se incluye un sistema calefactor que evita la formación de hielo sobre ella.

9. Protección desmontable del borde de ataque de una pala de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque en la disposición de montaje la lámina flexible (3) se dispone en un rebaje (4) que absorbe el grosor de la misma, para preservar la configuración del perfil de la pala (2) de aplicación.