SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE AIRE EN UN COMPONENTE DE UNA TURBINA EÓLICA.

Un sistema (1) de recirculación de aire en un componente de una turbina eólica,

comprendiendo el sistema (1): - un alojamiento (5) que encierra al menos sustancialmente las partes restantes del sistema (1), - un ventilador (4) dispuesto en el alojamiento (5) para aspirar aire desde el interior del alojamiento (5) para producir la recirculación de aire en el sistema (1), - una abertura (6) dispuesta en una parte de pared del alojamiento (5) de tal manera que puede introducirse aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5) a través de la abertura (6), presentando la abertura (6) un filtro (7) dispuesto más allá de la misma, - medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5) por la abertura (6) y a través del filtro (7), y - un intercambiador de calor (3), en el que la abertura (6) está dispuesta a lo largo de una trayectoria de recirculación para el aire en el sistema (1) en una posición entre el intercambiador de calor (3) y el ventilador (4), y en el que el intercambiador de calor (3) y el ventilador (4) forman parte de los medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5)

La presente invención se refiere a un sistema de recirculación de aire en un componente de una turbina eólica. Más en particular, la presente invención se refiere a un sistema de recirculación de aire dentro de un área al menos sustancialmente cerrada, tal como una góndola, una caja que contiene dispositivos electrónicos, un generador, etc. Además, la invención se refiere a un sistema de recirculación de aire en el que se impide al menos sustancialmente que la suciedad y las impurezas penetren en el aire recirculado.ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En ocasiones es necesario o deseable proporcionar un flujo de aire recirculado en un componente de una turbina eólica, por ejemplo con el fin de proporcionar refrigeración por aire a varias partes o componentes de la turbina eólica, tales como dispositivos electrónicos que generan calor. Normalmente, los componentes de una turbina eólica, tales como cajas que comprenden equipos electrónicos, no son completamente herméticos, sino que normalmente presentan orificios y/o fisuras, por ejemplo para conducir cables, etc., hacia y desde el interior del componente. Por lo tanto, el aire de fuera del componente podrá introducirse en el componente. En algunos sistemas de recirculación de aire puede crearse una baja presión dentro del componente. Este es el caso, por ejemplo, si el sistema de recirculación de aire es un sistema de refrigeración que comprende un intercambiador de calor y un ventilador que aspira aire a través del intercambiador de calor; (véase, por ejemplo, el documento EP 1586769 A2). En este caso, el intercambiador de calor funciona como un “freno de flujo” y, por lo tanto, el ventilador crea una baja presión en la región entre el intercambiador de calor y el ventilador. Esta baja presión aspira aire desde fuera del componente hacia el interior del componente a través de los orificios y/o fisuras. Normalmente

esto no es deseable ya que el aire que está aspirándose puede comprender suciedad o impurezas, por ejemplo en forma de arena o sal, etc., lo que puede ser indeseable, o incluso dañino, dentro del componente y, en particular, es un problema cuando la turbina eólica está situada en un emplazamiento en el que abundan tales impurezas, por ejemplo en un desierto o en un parque eólico en alta mar.

Los problemas descritos anteriormente también pueden producirse si otro tipo de “freno de flujo” está presente en el sistema; (véase, por ejemplo, el documento DE 20104334 U1).RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, un objeto de la invención es proporcionar un sistema de recirculación de aire en un componente de una turbina eólica, en el que se impide al menos sustancialmente que entre suciedad o impurezas en el sistema.

Según la presente invención, los anteriores y otros objetos se satisfacen proporcionando un sistema de recirculación de aire en un componente de una turbina eólica tal y como se define en la reivindicación 1.

El sistema comprende un alojamiento que encierra al menos sustancialmente las partes restantes del sistema. Por lo tanto, el sistema es una entidad al menos sustancialmente cerrada y/o delimitada, definiendo el alojamiento los límites del sistema. El alojamiento comprende preferentemente una o más partes de pared que confinan el aire que está recirculándose hacia el interior del sistema. Sin embargo, el alojamiento no está necesariamente cerrado de manera hermética y puede comprender asimismo orificios o fisuras, por ejemplo para poder conducir cables, etc., dentro y fuera del sistema.

El componente puede ser, por ejemplo, una góndola, un generador o una parte de un generador, dispositivos electrónicos, una caja de convertidor, etc. Esto se describirá posteriormente en mayor detalle.

El ventilador está dispuesto en el alojamiento para aspirar aire desde el interior del alojamiento de tal manera

que cuando el ventilador está funcionando se recircula el aire del sistema. Por tanto, el ventilador puede estar dispuesto de manera ventajosa en una trayectoria de flujo del sistema.

El sistema comprende además una abertura, tal como un orificio, dispuesta en una parte de pared del alojamiento. La abertura está dispuesta de tal manera que el aire puede introducirse desde fuera del alojamiento al interior del alojamiento a través de la abertura. Por lo tanto, la abertura debe definir un paso de fluidos entre el exterior y el interior del alojamiento. Además, la abertura debe estar dispuesta de tal manera que el aire tienda a introducirse en el sistema por la abertura en lugar de por posibles orificios

o fisuras del alojamiento.

La abertura presenta un filtro dispuesto más allá de la misma. Preferentemente, el filtro es de un tipo que permite pasar el aire, pero impide el paso de suciedad e impurezas presentes en el aire en el emplazamiento en que está situada la turbina eólica. Tales impurezas pueden incluir arena y/o sal, las cuales pueden ser muy dañinas para las partes situadas en el interior de una turbina eólica, tales como los equipos electrónicos, los generadores, etc.

El sistema comprende además medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento a través de la abertura. Por consiguiente, dichos medios necesitan estar situados con respecto a la abertura de tal manera que, cuando se hagan funcionar, el aire se introduzca por la abertura en lugar de por posibles orificios o fisuras formados en el alojamiento. De ese modo se garantiza que cuando se introduce aire desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento, el aire pasa a través del filtro y, por tanto, se elimina la suciedad y las impurezas del aire y, por tanto, se impide que entren en el sistema. Por consiguiente, las partes situadas dentro del sistema están protegidas contra tales impurezas. Además, la introducción de aire al interior del alojamiento hará que se acumule una sobrepresión en el interior del alojamiento. Esta

sobrepresión impedirá que el aire externo al alojamiento entre en el alojamiento por posibles orificios o fisuras, ofreciendo de ese modo una mayor protección a las partes dispuestas dentro del sistema. Esto es muy ventajoso.

El sistema comprende además un intercambiador de calor, y la abertura está dispuesta a lo largo de una trayectoria de recirculación para el aire del sistema, en una posición entre el intercambiador de calor y el ventilador, y el intercambiador de calor y el ventilador pueden formar parte de los medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento.

Por lo tanto, según la presente invención, se crea una sobrepresión dentro del sistema mediante la introducción de aire en el sistema de una manera controlada y a través de un filtro y, por tanto, se impide que entre aire con suciedad y/o impurezas dentro del sistema a través de orificios o fisuras del alojamiento. Por consiguiente, las partes dispuestas dentro del sistema están protegidas contra la suciedad y las impurezas.

Según esta realización, el sistema de recirculación es un sistema de refrigeración, preferentemente para proporcionar refrigeración a componentes electrónicos, por ejemplo dispuestos en una caja que también forma el alojamiento. El sistema hace circular aire en una trayectoria de flujo que pasa por la(s) parte(s) que va(n) a refrigerarse. Este paso calienta el aire, el cual se hace circular después adicionalmente a través del intercambiador de calor, donde se refrigera antes de que se haga recircular hacia la(s) parte(s) que va(n) a refrigerarse. La abertura está dispuesta a lo largo de esta trayectoria de recirculación en una posición entre el intercambiador de calor y el ventilador. El ventilador tiende a aspirar más aire que el que puede suministrarse a través del intercambiador de calor, es decir, el intercambiador de calor funciona como un “freno de flujo”. En consecuencia, se crea una baja presión en la región entre el intercambiador de calor y el ventilador. Puesto que la abertura está dispuesta

exactamente en esta región, el aire se introducirá desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento por la abertura, y por lo tanto a través del filtro, debido a la baja presión. En consecuencia, se crea una sobrepresión dentro del sistema tal y como se ha descrito anteriormente.

El intercambiador de calor puede ser un intercambiador de calor de aire a líquido. En este caso, el aire recirculado se refrigera mediante un flujo de líquido que pasa a través del intercambiador de...

1. Un sistema (1) de recirculación de aire en un componente de una turbina eólica, comprendiendo el sistema (1):

- un alojamiento (5) que encierra al menos sustancialmente las partes restantes del sistema (1),

- un ventilador (4) dispuesto en el alojamiento (5) para aspirar aire desde el interior del alojamiento (5) para producir la recirculación de aire en el sistema (1),

- una abertura (6) dispuesta en una parte de pared del alojamiento (5) de tal manera que puede introducirse aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5) a través de la abertura (6), presentando la abertura (6) un filtro (7) dispuesto más allá de la misma,

- medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5) por la abertura (6) y a través del filtro (7), y

- un intercambiador de calor (3), en el que la abertura (6) está dispuesta a lo largo de una trayectoria de recirculación para el aire en el sistema (1) en una posición entre el intercambiador de calor (3) y el ventilador (4), y en el que el intercambiador de calor (3) y el ventilador (4) forman parte de los medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5).

2. Un sistema (1) según la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor (3) es un intercambiador de calor de aire a líquido.

3. Un sistema (1) según la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor (3) es un intercambiador de calor de aire a aire.

4. Un sistema (1) según la reivindicación 3, que comprende

además medios para hacer que un flujo de aire se mueva a través del intercambiador de calor (3).

5. Un sistema (1) según la reivindicación 1, que comprende además un ventilador adicional que está dispuesto en la abertura (6), formando parte dicho ventilador adicional de los medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento (5).

6. Un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios para introducir aire desde el exterior del alojamiento (5) al interior del alojamiento

(5) están adaptados para hacer que se acumule una sobrepresión dentro del alojamiento (5).

7. Un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema (1) es o forma parte de un sistema de refrigeración para refrigerar los dispositivos electrónicos de una turbina eólica.

8. Un sistema (1) según la reivindicación 7, en el que el sistema (1) está adaptado para colocarse en una caja de convertidor (2) de una turbina eólica.

9. Un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema (1) está adaptado para hacer recircular aire dentro, en o cerca de un generador de una turbina eólica.

10. Un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema (1) está adaptado para hacer recircular aire dentro de una góndola de una turbina eólica.

11. Un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios para deshumidificar el aire que se introduce desde el exterior del alojamiento

(5) al interior del alojamiento (5).

12. Un sistema (1) según la reivindicación 11, en el que los medios de deshumidificación de aire están dispuestos en o cerca de la abertura (6).

13. Un sistema (1) según la reivindicación 11 ó 12, en el que los medios de deshumidificación de aire son o comprenden un elemento de calentamiento.

14. Un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios para medir una presión dentro del alojamiento (5) y medios para avisar a un operador en caso de que la presión medida caiga por debajo de un valor de umbral predefinido.