CONSTRUCCIÓN MODULAR PARA PALA DE AEROGENERADOR.

Una pala (26) para un aerogenerador de eje vertical, la pala tiene una estructura modular que comprende por lo menos dos secciones de pala,

cada sección tiene unos paneles superiores e inferiores (12, 14) con una cavidad (16) formada entremedio a través de la cual se extiende una sección de mástil (18) que tiene unos extremos primero y segundo de sección, caracterizada porque la sección de mástil de una sección de mástil se puede conectar a una sección de mástil de una sección adicional de pala por medio del primer externo tubular que pasa dentro del segundo extremo tubular de la sección de mástil de la sección adicional de pala, para conectar con ello las secciones de pala entre sí, por lo que el primer extremo de sección del mástil tubular tiene un diámetro externo más pequeño que un diámetro tubular interno del segundo extremo.

Construcción modular para pala de aerogenerador La presente invención esta relacionada con un aerogenerador y mas especialmente con una configuración mejorada para un aerogenerador de eje vertical.

Los aerogeneradores tienen que aumentar continuamente de tamafo para proporcionar los niveles de objetivos de producción de potencia para la industria de aerogeneradores con el fin de competir con los metodos convencionales de producción de electricidad. Se preve que la tecnologfa de aerogeneradores de eje horizontal debe alcanzar el maximo en los pr6ximos afos, en gran parte debido a las limitaciones de viabilidad de las palas y sus efectos en la maquina. Se esta haciendo cada vez mas evidente que el peso de las palas no es proporcional al tamafo y la potencia nominal de la maquina.

El solicitante ha establecido con el paso de los afos muchas ventajas que tienen los aerogeneradores de eje vertical sobre los aerogeneradores mas convencionales. Tales ventajas incluyen la eliminación de las tensiones variables cfclicamente que experimentan las palas de las turbinas horizontales convencionales. Aunque las turbinas de eje vertical experimenten algunas cargas aerodinamicas variables, las tensiones resultantes son relativamente constantes y no aumentan substancialmente con el tamafo de la turbina. Por consiguiente, los aerogeneradores de eje vertical pueden construirse mucho mas grandes que lo que puede considerarse viable para turbinas de eje horizontal. Cualquier diferencia marginal en la eficiencia es sobrepasada por sus mayores velocidades de viento de funcionamiento, sus economfas de escala y la reducción en costes principales de planta por kW producido.

Se conocen varios disefos de aerogeneradores de eje vertical y ya han sido empleados para generar electricidad.

La patente anterior GB 2286637 del solicitante describe un aerogenerador de eje vertical que puede ser montado en una chimenea industrial, torre de cemento o estructura semejante ya existentes.

En el documento DE-UN- 3825241 se describe un aerogenerador del tipo de eje vertical que tiene una palas hechas de secciones de pala.

La presente invención se propone para proporcionar un aerogenerador de eje vertical que tiene una mejor 25 configuración de palas, teniendo con ello una mejor eficiencia segun la reivindicación 1.

Ahora se describira la invención, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que se acompafan, en los que:

La Figura 1 es una vista lateral en sección transversal de una sección de pala de un aerogenerador segun la presente invención;

La Figura 2 es una vista en planta en sección transversal de una pala que comprende una pluralidad de secciones de pala de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista en perspectiva del nucleo central y los tubos de tensión que forman parte de la pala de la Figura 2;

La Figura 4 es una vista en planta en sección transversal del nucleo central de la Figura 3.

La Figura 5 es una vista lateral en sección transversal de una tapa extrema de la pala de la Figura 2;

La Figura 6 es una vista lateral en sección transversal de una primera construcción de aerogenerador para montar en una pared;

La Figura 7 es una sección transversal lateral de una segunda construcción de aerogenerador;

La Figura 8 es una vista en planta de la construcción de la Figura 7;

La Figura 9 es una vista lateral en sección transversal de una tercera construcción de aerogenerador;

La Figura 10 es una vista lateral en sección transversal de una cuarta construcción de aerogenerador;

La Figura 11 es una vista en planta de la construcción de la Figura 10;

La Figura 1 muestra una vista en sección transversal de una sección 10 de pala de aerogenerador construida segun la presente invención.

45 La sección 10 de pala comprende unos paneles, extruidos por estirado, superior e inferior 12, 14 acoplados en sus extremos para proporcionar una cavidad 16 entremedio. Un mastil 18 se extiende por la longitud de la sección 10 de pala dentro de la cavidad 16. El mastil 18 se situa hacia un lado de la cavidad 16 entre los paneles, extruidos por estirado, superior e inferior 12, 14. El panel, extruido por estirado, superior 12 se extiende sobre y alrededor del

mastil 18 para ensanchar la cavidad 16 en ese punto. Dos tubos de tensado 20, 22 se extienden por la longitud de la sección 10 de pala, uno a cada lado del mastil 18.

Un tubo de tensado 20 se situa en un extremo de la cavidad 16 de tal manera que el tubo de tensado 20 forma parte de la unión de los paneles superior e inferior 14 en ese extremo. El otro tubo de tensado 22 se situa hacia el otro extremo de la cavidad 16, pero aquf los paneles 12, 14 se extienden mas alla del tubo de tensado 22 para formar un borde de cola 24 en la estructura de la pala.

El mastil 18 es de mayor diametro que los tubos de tensado 20, 22. Los tubos de tensado 20, 22 son de diametro generalmente igual. El mastil 18 y los tubos de tensado 20, 22 se forman a partir de tubos de fibra de carbono enrollados en vendas o filamentos.

El perfil de la sección 10 de pala, y por consiguiente una pala de aerogenerador hecha de una pluralidad de secciones de pala vinculadas se define por lo tanto por la manera en la que se extienden los paneles superior e inferior 12, 14 sobre el mastil 18 y los tubos de tensado 20, 22. El espacio libre dentro de la cavidad 16 entre los paneles 12, 14 se rellena de espuma.

El perfil de la pala se disefa para proporcionar una alta sustentación.

Las caracterfsticas de una alta sustentación incluyen, un borde de ataque de radio pequefo, una cara inferior generalmente plana o ligeramente curvada, una cara posterior generalmente curvada y un borde de cola prolongado que se extiende por debajo de la lfnea de cord6n.

La Figura 2 ilustra una pala 26 construida a partir de una pluralidad de secciones 10 de pala vinculadas. Las secciones 10 de pala se vinculan entre sí de tal manera que el mastil 18 y los tubos de tensado se extienden continuamente por toda la longitud de la pala 26. Cada sección 10 de pala tiene una pluralidad de nervaduras 28 que se extienden lateralmente, hechas de fibra de vidrio o material similar para proporcionar resistencia a cada sección 10 y por consiguiente a toda la estructura de pala 26.

La manera en la que los mastiles 18 de cada sección 10 de pala se vinculan conectandose entre sí se describira ahora haciendo referencia a las Figuras 3 y 4.

Como puede verse de estas Figuras, el mastil 18 de cada sección 10 de pala se forma a partir de una estructura tubular hueca que tiene una parte principal 30 de diametro uniforme y una parte extrema 32 de diametro reducido. Un extremo de la parte principal 30 tiene un rebaje tubular interno 34 igual al diametro externo de la parte extrema 32 (vease la Figura 4) . Esto permite que el extremo de un mastil adyacente 18 de una sección adyacente 10 de pala sea situado dentro del rebaje 34 de la parte principal 30. La parte extrema 32 de las secciones 18 de mastil puede estrecharse.

La anchura de los paneles 12, 14 de cada sección 10 de pala es igual a la longitud de la parte principal 30 del mastil 18 que se extiende entre esos paneles 12, 14 de tal manera que, cuando dos mastiles 18 de secciones adyacentes 10 se conectan juntos de la manera descrita anteriormente, los bordes de los paneles 12, 14 de las dos secciones conectadas 10 de palo quedan uno contra otro a nivel. El mecanismo de conexión tambien asegura que los tubos de tensado 20, 22 estan alineados.

La sección extrema 10 de pala de la pala 26 tiene una tapa extrema 36 conectada a la misma. La tapa extrema 36 comprende un panel semicircular que tiene un mastil 38 que se extiende parcialmente adentro de una cavidad 40 formada por la estructura de la tapa extrema 36. El mastil 38 se conecta a un mastil adyacente 18 de la sección extrema 10 de pala de la manera descrita anteriormente. Los tubos de tensado 22, 24 continuan alrededor de la tapa extrema 36 para proporcionar un circuito continuo. La tapa extrema 36 pueden incluir una baliza de destellos para proporcionar una advertencia a aviones que vuelan bajo de la presencia del aerogenerador y de la altura alcanzada por las palas 10.

Una vez que se construye la pala entera 26 (la longitud de la pala 26 es controlada simplemente por el numero de secciones 10 de pala conectadas juntas)... [Seguir leyendo]

1. Una pala (26) para un aerogenerador de eje vertical, la pala tiene una estructura modular que comprende por lo menos dos secciones de pala, cada sección tiene unos paneles superiores e inferiores (12, 14) con una cavidad (16) formada entremedio a traves de la cual se extiende una sección de mastil (18) que tiene unos extremos primero y segundo de sección, caracterizada porque la sección de mastil de una sección de mastil se puede conectar a una sección de mastil de una sección adicional de pala por medio del primer externo tubular que pasa dentro del segundo extremo tubular de la sección de mastil de la sección adicional de pala, para conectar con ello las secciones de pala entre sí, por lo que el primer extremo de sección del mastil tubular tiene un diametro externo mas pequefo que un diametro tubular interno del segundo extremo.

2. Una pala segun la reivindicación 1, en la que el mastil de cada sección se situa hacia un lado de la cavidad entre los paneles superior e inferior.

3. Una pala segun la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que cada sección de pala comprende ademas dos secciones (20, 22) de tubo de tensado situadas en ambos lados del mastil, a traves de las que se puede extender un cable de tensado, cada sección de tubo de tensado de la sección de pala se puede conectar con respectivas secciones de tubo de tensado de otra sección de pala.

4. Una pala segun la reivindicación 3, en la que una de las secciones de tubo de tensado se situa en un extremo de la cavidad de tal manera que dicha sección de tubo de tensado forma parte de la unión en los paneles superior e inferior en el extremo.

5. Una pala segun la reivindicación 4, en la que la otra sección de tubo de tensado de cada sección de pala se

situa hacia el otro extremo de la cavidad, en el que los paneles superior e inferior se extienden mas alla de la otra sección de tubo de tensado para formar un borde de cola (24) para la estructura de la pala.

6. Una pala segun la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el espacio libre dentro de la estructura de pala se rellena de espuma.

7. Una pala segun la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que cada sección de pala (26) tiene por lo menos 25 una nervadura (28) que se extiende lateralmente.

8. Una pala segun la reivindicación 7, en la que cada nervadura de cada sección de pala se hace de fibra de vidrio o de material similar.

9. Una pala segun la reivindicación 1 que tiene una sección extrema de pala que tiene una tapa extrema (36) conectada a la misma.

10. Una pala segun la reivindicación 9, en la que la tapa extrema incluye una sección de tubo de tensado para proporcionar un circuito continuo por la pala.

11. Una pala segun la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en la que la tapa extrema tiene una luz situada sobre la misma.

12. Una pala segun la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el perfil de la pala se disefa para 35 proporcionar una alta sustentación y baja resistencia.