Aspa de turbina eólica (5) que comprende en su dirección longitudinal al menos dos secciones de aspa de turbina eólica separadas (12,

13), incluyendo dichas secciones separadas una o más estructuras de refuerzo (6, 6a, 6b), dicha una o más estructuras de refuerzo (6, 6a, 6b, 10, 11) comprenden una estructura de refuerzo de viga interna (6a), una estructura de refuerzo interna en el borde de salida (6b) y/o una estructura de refuerzo interna de una estructura de casco de superficie (7), estando los extremos (14, 15) de dichas estructuras de refuerzo conectados en una junta de conexión (22), en la que dichos extremos están al menos parcialmente conformados como extremos dentados (14, 15) que incluyen superficies de conexión correspondientes, siendo una o más dimensiones relevantes de dichas superficies más grandes que las dimensiones correspondientes de las superficies transversales de dichos extremos dentados de las estructuras de refuerzo en dichos extremos, en la que una o más dimensiones relevantes de dicha junta de conexión (22) está ampliada en la dirección perpendicular a la longitud del aspa y en relación con la estructura de refuerzo adyacente (6, 6a, 6b) y en la que los medios de adhesión en dichas superficies de conexión se adhieren entre sí.

Aspas de turbinas eólicas constituidas por dos secciones separadas

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a aspas de turbinas eólicas.

Descripción de la técnica relacionada Las aspas de las turbinas eólicas son componentes muy importantes en una turbina eólica moderna y son muy importantes en la definición de la producción de energía y la vida útil de la turbina eólica. Sin embargo, el aumento del tamaño de las turbinas eólicas modernas también ha dado lugar a aspas de turbinas eólicas aún más largas y pesadas. El transporte de las aspas desde el lugar de producción hasta el lugar de montaje de la turbina eólica es, pues, un asunto que requiere de mucha consideración, por ejemplo en la elección de las rutas correctas en relación con las características del aspa, como la longitud, altura y peso del aspa. Además, el transporte requiere de un equipo cada vez más especializado en el manejo de aspas de turbinas eólicas.

En consecuencia, el transporte de aspas de turbinas eólicas añade dificultades y costos para el proceso de montaje de las turbinas eólicas.

La técnica anterior incluye una serie de soluciones en la fabricación de aspas de turbinas eólicas más fáciles de transportar hasta el lugar de montaje de una turbina eólica.

La patente No. US-A 4.474.536 divulga, por ejemplo, la fabricación de aspas de turbinas eólicas en la que cada aspa se compone de dos secciones. Las secciones se envían individualmente al lugar de montaje de las turbinas eólicas y se montan en las aspas de la turbina eólica. Las superficies del aspa en las áreas de sección a unir comprenden una serie de ranuras correspondientes. Las secciones se montan mediante la introducción de empalmes de bloques de madera y los medios de adhesión en las ranuras. Las ranuras correspondientes y los empalmes de bloques de madera comprenden una forma de diamante y los empalmes por lo tanto pueden cerrar las ranuras.

Otros ejemplos de aspas de turbinas eólicas y procedimientos de producción de aspas están descritos en la solicitud de patente internacional No. WO-A 03/078332 y patente holandesa NL-C 1001200.

El documento NL-C-1001200, que representa la técnica anterior más cercana para las reivindicaciones adjuntas, especifica una aspa de turbina eólica que comprende en su sentido longitudinal al menos dos secciones de aspa de turbina eólica que están separadas, incluyendo dichas secciones separadas una estructura de refuerzo que comprende una estructura de refuerzo de viga interna, estando los extremos de dichas estructuras de refuerzo conectados en una junta de conexión, en la que dichos extremos están, al menos parcialmente, formados como extremos dentados que incluyen las correspondientes superficies de conexión en las que los medios de adhesión sobre dichas superficies de conexión se adhieren entre sí.

Un problema con la técnica anterior y sobre todo con la patente estadounidense antes mencionada es la baja resistencia y rigidez que limita el uso en relación con la mayoría de las aspas de turbinas eólicas modernas.

Un objeto de la invención es el establecimiento de una técnica de aspa de turbina eólica, sin los inconvenientes antes mencionados. Además, es un objeto establecer una técnica que sea ventajosa en relación con las grandes aspas de las turbinas y, sobre todo en relación con las fuerzas que enfrentan durante su uso normal.

La invención La invención se refiere a un aspa de turbina eólica como se define en la reivindicación 1.

Un aspa de turbina eólica se establece aquí sin los inconvenientes antes mencionados.

Las superficies de conexión correspondiente ampliadas en la junta de conexión entre las estructuras de refuerzo son ventajosas ya que la sujeción entre las superficies se incrementa significativamente. Mediante las superficies de conexión correspondiente muy grandes en relación a la superficie transversal del aspa es posible restablecer la fuerza del aspa de la turbina eólica. En consecuencia, se garantiza que el aspa de la turbina eólica y la junta de la conexión puedan soportar las fuerzas normales de uso, así como durante situaciones extremas como situaciones 45 meteorológicas extremas.

Además, las superficies de conexión correspondiente más grandes de conexión aseguran que los medios de adhesión conectan las superficies de una manera más ventajosa y más fuerte en comparación con la conexión de las superficies transversales. La conexión de las superficies de conexión correspondientes experimentará las fuerzas laterales tratando de deslizar las superficies una respecto a la otra en las que la conexión de las superficies 50 transversales experimentará fuerzas perpendiculares tratando de separar directamente las superficies. Los medios de adhesión son siempre mucho más fuertes en relación con las fuerzas laterales y la junta de conexión por lo tanto soportará más fuerzas sin romperse.

Aún más, un aumento resultante en la superficie del aspa de turbina eólica va en contra de la enseñanza dentro del área técnica. La superficie totalmente lisa de un aspa de turbina eólica ha sido hasta ahora considerada una necesidad. Sin embargo, el tamaño del aspa de la turbina eólica disminuye los resultados aerodinámicos de la ampliación. Las ventajas en el transporte del aspa además compensan los resultados aerodinámicos de la ampliación.

La frase "estructura de refuerzo" en general, debe entenderse como cualquier estructura en o dentro del aspa de la turbina eólica que lleva una parte sustancial de las fuerzas de la energía eólica.

La frase "superficies transversales de las estructuras de refuerzo" por lo general debe entenderse como la superficie que aparecería si el aspa de la turbina eólica se cortara en dos mediante un corte perpendicular en relación con la dirección longitudinal del aspa. La superficie se ve como la superficie sustancialmente más pequeña que puede ser establecida dividiendo el aspa de la turbina eólica en una posición dada.

El término "adyacente", por lo general debe entenderse como la posición más cercana desde la junta de conexión en la que el aspa de la turbina eólica y/o la estructura de refuerzo interna han reasumido su forma normal. En consecuencia, la relación entre la junta de la conexión transversal y la estructura de refuerzo adyacente puede ser vista como dimensiones comparables por ejemplo, los valores de longitud adyacente (grosor) en la misma línea longitudinal del aspa de la turbina eólica.

Los extremos de dichas estructuras de refuerzo de las secciones del aspa se forman como una serie de extremos dentados correspondientes o parcialmente correspondientes. De esta manera se puede crear una junta de conexión con una resistencia a la tracción mucho mayor ya que las fuerzas longitudinales del aspa se transfieren a las conexiones más largas, más grandes y no perpendiculares de las secciones.

En un aspecto de la invención, los dientes de dichos extremos dentados tienen forma de triángulos, tales como triángulos rectángulos y/o equiláteros, dientes de cuatro lados, como rectángulos, formas redondeadas o formas más libres, así como combinación de formas diferentes, por ejemplo una combinación de una forma rectangular y una forma triangular en la punta o una combinación de diferentes formas triangulares. De esta manera, es posible establecer extremos dentados correspondientes con grandes superficies, que al mismo tiempo son fáciles de fabricar y conectar.

En otro aspecto de la invención, los lados de los dientes comprenden una forma de tarta, tal como en forma de dientes redondeados o en cuña por ejemplo, con el fin de establecer esquinas en una estructura de refuerzo. Los dientes requerirán menos precisión en la fabricación, serían rentables y todavía permitirían que se establecieran las grandes superficies de conexión.

En otro aspecto de la invención, dichos extremos dentados que corresponden parcialmente uno respecto a otro y las cavidades se llenan de uno o más medios de conexión intermedia, por ejemplo de bloques en forma triangular o de diamante. De esta manera, es posible disminuir la longitud (o zona de conexión) de los dientes de los extremos dentados ya que los medios de conexión intermedia determinan la longitud necesaria. Si los medios de conexión intermedia, por ejemplo, son de la misma longitud que los extremos dentados, juntos serán comparables en fuerza a los extremos (sin medios) de la longitud doble. Como... [Seguir leyendo]

1. Aspa de turbina eólica (5) que comprende en su dirección longitudinal al menos dos secciones de aspa de turbina eólica separadas (12, 13) , incluyendo dichas secciones separadas una o más estructuras de refuerzo (6, 6a, 6b) , dicha una o más estructuras de refuerzo (6, 6a, 6b, 10, 11) comprenden una estructura de refuerzo de viga interna 5 (6a) , una estructura de refuerzo interna en el borde de salida (6b) y/o una estructura de refuerzo interna de una estructura de casco de superficie (7) , estando los extremos (14, 15) de dichas estructuras de refuerzo conectados en una junta de conexión (22) , en la que dichos extremos están al menos parcialmente conformados como extremos dentados (14, 15) que incluyen superficies de conexión correspondientes, siendo una o más dimensiones relevantes de dichas superficies más grandes que las dimensiones correspondientes de las superficies transversales de dichos extremos dentados de las estructuras de refuerzo en dichos extremos, en la que una o más dimensiones relevantes de dicha junta de conexión (22) está ampliada en la dirección perpendicular a la longitud del aspa y en relación con la estructura de refuerzo adyacente (6, 6a, 6b) y en la que los medios de adhesión en dichas superficies de conexión se adhieren entre sí.

2. Aspa de turbina eólica según la reivindicación 1, en la que los dientes de dichos extremos dentados (14, 15)

tienen forma de triángulos (18) , tales como triángulos rectángulos y/o equiláteros, dientes de cuatro lados, tales como rectángulos, formas redondas o formas más libres, así como una combinación de diferentes formas, por ejemplo una combinación de una forma rectangular y una forma triangular en la punta o una combinación de diferentes formas triangulares.

3. Aspa de turbina eólica según la reivindicación 1 ó 2, en la que los lados de los dientes comprenden una forma de tarta, tal como dientes con forma redondeada o de cuña, por ejemplo, para establecer las esquinas en una estructura de refuerzo.

4. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dichos extremos dentados (14, 15) comprenden cavidades llenas de uno o más medios de conexión intermedios (19, 19a, 19b) por ejemplo, bloques de forma triangular o de diamante.

5. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho medio de adhesión, tal como un adhesivo epoxi de dos componentes, adhiere dichos extremos dentados correspondientes (14, 15) y dicho uno o más medios de conexión intermedios (19, 19a, 19b) entre sí.

6. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha una o más dimensiones relevantes de dichas superficies de conexión, superficies transversales, junta de conexión (22) y estructura de 30 refuerzo adyacente pueden ser valores de área, longitud o grosor.

7. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la longitud l de uno de dichos dientes en una junta de conexión ampliada viene dada por en la que h1 es la altura adyacente de la estructura de refuerzo y h2 es la altura ampliada de dicho diente en la 35 misma anchura b, siendo dicha altura h2 entre 2 y 10, y preferentemente entre 3 a 6 veces el tamaño de h1, tal como 3 veces.

8. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el número de dientes en el extremo dentado (12, 13) es de entre 25 y 200 por metro de la estructura de refuerzo, tal como alrededor de 100 por metro, es decir, b por diente de alrededor de 10 milímetros.

9. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicha estructura de refuerzo interna de una estructura de casco de superficie (7) incluye una pluralidad de tiras alargadas incrustadas en la superficie del aspa, tal como tiras de carbón (10) , madera y/o fibra de vidrio (11) .

10. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la ampliación de dicha junta de conexión (22) es simétrica en relación con la estructura de refuerzo adyacente, tal como una expansión simétrica 45 hacia el interior y el exterior en relación con el curso de estructura de refuerzo adyacente.

11. Aspa de turbina eólica según la reivindicación 1, en la que dichas estructuras de refuerzo (6, 6a, 6b) incluyen una serie de tiras de fibra de carbono sustancialmente alargadas (10) y tiras (11) de uno o más materiales tales como madera o fibra de vidrio.

12. Aspa de turbina eólica según la reivindicación 11, en la que las fibras de carbono de dichas tiras de fibra de 50 carbono sustancialmente alargadas (10) en cada sección de aspa de turbina eólica son continuas.

13. Aspa de turbina eólica según la reivindicación 11 ó 12, en la que los extremos correspondientes de dichas tiras de fibra de carbono (10) están conectadas y los extremos correspondientes de dichas tiras (11) de uno o más materiales están conectados en la junta de conexión (21, 22) .

14. Aspa de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que la junta de conexión está cubierta con una superficie de cubierta (20) tal como unas pocas capas de fibra de vidrio.