UNA PALA DE AEROGENERADOR MULTI-PANEL CON LA RAIZ INTEGRADA.
Una pala de aerogenerador multi-panel con la raíz integrada, de perfil aerodinámico,
conformada por al menos una concha inferior (17) en el lado de presión y una concha superior (19) en el lado de succión y dos largueros interiores (11, 13) prefabricados, estando ensambladas dichas conchas inferior y superior (17, 19) con dichos largueros interiores (11, 13), en la que dichas conchas inferior y superior (17, 19) y dichos largueros interiores (11, 13) prefabricados incluyen, respectivamente, unas extensiones (31, 33, 37, 39) configuradas de manera que puedan ensamblarse conformando la raíz de la pala. La pala también puede incluir una concha frontal (15) ensamblada con el larguero (11) más próximo al borde de ataque junto con las conchas inferior y superior (17, 19)
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200803064.
Solicitante: GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: NAVARRA.
Inventor/es: GARCIA VIDORRETA,ENRIQUE.
Fecha de Solicitud: 28 de Octubre de 2008.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 10 de Mayo de 2011.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F03D1/06C
Clasificación PCT:
- F03D1/06 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR. › F03D MOTORES DE VIENTO. › F03D 1/00 Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/02). › Rotores.
Fragmento de la descripción:
Una pala de aerogenerador multi-panel con la raíz integrada.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a palas de aerogeneradores y más en particular a palas multi-panel con la raíz integrada.
Antecedentes
Los aerogeneradores incluyen un rotor que soporta una o varias palas que se extienden radialmente para capturar la energía cinética del viento y causan un movimiento rotatorio de un tren de potencia acoplado a un generador eléctrico para producir energía eléctrica.
La cantidad de energía producida por los aerogeneradores depende de la superficie de barrido del rotor de palas que recibe la acción del viento y consecuentemente, el incremento de la longitud de las palas implica normalmente un incremento de la producción de energía del aerogenerador.
Para facilitar la fabricación de las palas de aerogeneradores se ha propuesto la división de la pala en varios paneles que pueden fabricarse individualmente de manera optimizada y ensamblarse posteriormente para formar la pala. Algunos ejemplos de las propuestas conocidas son los siguientes.
EP 1 184 566 A1 describe una pala de aerogenerador que está formada ensamblando una, dos o más secciones longitudinales, cada una de las cuales comprende un elemento central formado por un tubo longitudinal de fibra de carbono sobre el que están montadas una serie de costillas transversales de fibra de carbono o fibra de vidrio unidas a dicha zona central y una cubierta de fibra de carbono o fibra de vidrio unida a dichas costillas.
WO 01/46582 A2 describe una pala de aerogenerador que tiene una pluralidad de elementos divididos unidos a una viga cajón transmisora de la carga y separados por juntas elásticas que permiten a dichos elementos divididos movimientos entre ellos de cara a minimizar los esfuerzos de tracción en la región de la pala en la que están situados dichos elementos divididos.
En la técnica conocida, la raíz de la pala se fabrica independientemente de los paneles con los que se conforma el resto de la pala y se ensambla posteriormente mediante un proceso de cocurado o bien mediante una unión adhesiva.
La actual tendencia en la industria de aerogeneradores a palas de rotor más grandes demanda nuevos diseños de palas aptos para cumplir por un lado por los condicionantes de transporte y de calidad planteados por palas de gran tamaño y, por otro, por los condicionantes planteados por los procesos de fabricación de cara a alcanzar el máximo grado de automatización.
Sumario de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar una configuración de una pala de aerogenerador que permite prefabricar sus componentes incluyendo la raíz de la pala.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una configuración de una pala de aerogenerador que contribuye positivamente a la automatización de su fabricación.
Esos y otros objetos de la presente invención se consiguen proporcionando una pala multi-panel de aerogenerador de perfil aerodinámico conformada por al menos una concha inferior en el lado de presión y una concha superior en el lado de succión y dos largueros interiores prefabricados, estando ensambladas dichas conchas inferior y superior con dichos largueros interiores, en la que dichas conchas inferior y superior y dichos largueros interiores prefabricados incluyen, respectivamente, unas extensiones configuradas de manera que puedan ensamblarse conformando la raíz de la pala.
En una realización preferente la pala también comprende una concha frontal ensamblada con el larguero más próximo al borde de ataque junto con las conchas inferior y superior. Se consigue con ello una configuración que facilita la conformación de la zona de transición de dichas extensiones hasta la zona de raíz de sección circular.
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la siguiente descripción detallada en relación con las figuras que se acompañan.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de una pala de aerogenerador según la presente invención.
Las Figuras 2a, 2b y 2c son vistas esquemáticas en sección transversal por el plano A-A de la Figura 1 de tres realizaciones de la pala.
La Figura 3 es una vista esquemática en perspectiva de los componentes prefabricados que conforman la pala según una realización preferente de la presente invención antes de su ensamblaje.
La Figura 4 es una vista en sección transversal de la pala de la Figura 3 por el plano B-B.
La Figura 5 es una vista en sección transversal de la pala de la Figura 3 por el plano C-C.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Como es bien conocido en la técnica, una pala multi-panel tiene varias ventajas:
La Figura 1 muestra el perfil aerodinámico típico de una pala de aerogenerador y las Figuras 2a, 2b y 2c muestran tres posibles configuraciones multi-panel.
En las configuraciones ilustradas en las Figuras 2a y 2b los componentes de la pala son dos largueros 11,13 con forma de C con sus solapas destinadas a facilitar el ensamblaje de las conchas orientados hacia dentro y hacia fuera respectivamente, una concha frontal 15 y dos conchas inferior y superior 17, 19 y en el caso de la Figura 2c los componentes de la pala son dos largueros 11, 13 y dos conchas inferior y superior 17, 19.
En las configuraciones ilustradas en las Figuras 2a y 2b los paneles se ensamblan de manera que, por un lado, haya continuidad en las tres conchas 15, 17, 19 cuyas superficies externas configuran por tanto el perfil aerodinámico de la pala y, por otro lado, que las tres conchas 15, 17, 19 queden unidas al larguero 11 próximo al borde de ataque y las conchas inferior y superior 17, 19 queden unidas al larguero 13.
En la configuración ilustrada en la Figura 2c los paneles se ensamblan de manera que, por un lado, haya continuidad en las dos conchas inferior y superior 17, 19 cuyas superficies externas configuran por tanto el perfil aerodinámico de la pala y, por otro lado, que las conchas inferior y superior 17, 19 queden unidas a los dos largueros 11,13.
Según la presente invención (que es aplicable a las configuraciones multi-panel mencionadas y a cualquier otra en la que las conchas inferior y superior 17, 19 queden ensambladas con los dos largueros 11, 13), los largueros 11, 13 y las conchas superior e inferior 17 y 19 incluyen unas extensiones 31, 33, 37, 39 configuradas de manera que puedan ensamblarse conformando la raíz de la pala que tiene una primera sección de transición y una segunda sección de forma circular.
Así pues y como se ilustra en las Figuras 4 y 5, que se corresponden con cualquiera de las palas ilustradas en las Figuras 2a, y 2b, las configuraciones de dichas extensiones 31, 33, 37, 39 comprenden una primera zona 31', 33', 37', 39' mediante la que se conforma la sección de transición de la raíz de la pala y una segunda zona 31'', 33'', 37'', 39'' con forma de sector circular para conformar la sección circular de la raíz de la pala.
El ensamblaje de dichas extensiones 31, 33, 37 y 39 puede realizarse con la misma técnica que la utilizada para el ensamblaje de conchas 15, 17, 19 y largueros 11, 13, en cuyo caso la configuración de sus bordes debe ser del mismo tipo, ó con cualquier otra que resulte apropiada.
Entre las ventajas de esta configuración de raíz integrada respecto a la estructura tradicional de raíz adhesivada o cocurada al resto de la pala cabe destacar:
Reivindicaciones:
1. Una pala multi-panel de aerogenerador de perfil aerodinámico conformada por al menos una concha inferior (17) en el lado de presión y una concha superior (19) en el lado de succión y dos largueros interiores (11, 13) prefabricados, estando ensambladas dichas conchas inferior y superior (17, 19) con dichos largueros interiores (11, 13), caracterizada porque dichas conchas inferior y superior (17, 19) y dichos largueros interiores (11, 13) prefabricados incluyen, respectivamente, unas extensiones (31, 33, 37, 39) configuradas de manera que puedan ensamblarse conformando la raíz de la pala.
2. Una pala multi-panel de aerogenerador de perfil aerodinámico según la reivindicación 1, caracterizada porque también comprende una concha frontal (15) ensamblada con el larguero (11) más próximo al borde de ataque junto con las conchas inferior y superior (17, 19).
3. Una pala de aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizada porque la configuración de dichas extensiones (31, 33, 37, 39) comprende una primera zona (31', 33', 37', 39') mediante la que se conforma la sección de transición de la raíz de la pala y una segunda zona (31'', 33'', 37'', 39'') con forma de sector circular para conformar la sección circular de la raíz de la pala.
4. Una pala de aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque dichas extensiones (31, 33, 37, 39) se ensamblan mediante una unión adhesiva.
5. Una pala de aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque dichas extensiones (31, 33, 37, 39) se ensamblan mediante una unión remachada.
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