Deshumidificación del interior de la torre de una turbina eólica.

Instalación de energía eólica que comprende una torre (10) y una zona de máquinas (20) situada en un extremo de la torre de cara a la zona de máquinas (20),

con un espacio interior herméticamente cerrado o por lo menos esencialmente herméticamente cerrado, con un dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) entre una entrada de aire húmedo (53) y una salida de aire seco (61) por las cuales está unido al espacio interior, que permite obtener en el espacio interno, hacia la entrada de aire húmedo (53) una zona de depresión por aspiración de aire y hacia la salida de aire seco (61) una zona de sobrepresión por eyección de aire, estando esta instalación caracterizada porque, entre la zona de baja presión y la zona de sobrepresión se forma una corriente de aire con efectos secantes, y que el dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) presenta una canalización de aire (60) que tiene por lo menos por efecto espaciar entre sí la entrada de aire húmedo (53) y la salida de aire seco (61).

Deshumidificación del interior de la torre de una turbina eólica La invención se refiere a una instalación de energía eólica y a un procedimiento para el secado del espacio interior herméticamente cerrado, o por lo menos esencialmente herméticamente cerrado, de una instalación de energía eólica.

Las instalaciones de energía eólica disfrutan de una creciente expansión. Dado que las posiciones favorables de colocación en tierra son por el momento raras, se prefiere instalar las instalaciones de energía eólica en el mar, a poca distancia de la costa.

Las instalaciones de energía eólica presentan generalmente el problema del enfriamiento de los generadores colocados en la zona de máquinas. En la patente WO 01/06121 A1 se ha propuesto para el enfriamiento del generador, la creación de una corriente de aire en circuito cerrado en la instalación de energía eólica, la cual absorba el calor cedido por el generador y lo entregue a las paredes de la torre. Mediante el circuito cerrado de aire se evita el contacto de los componentes sensibles con el aire cargado de sal o humedad y con ello también disminuye el peligro de corrosión.

En la patente DE 101 39 556 A1 se describe un elemento Peltier, el cual está colocado entre un primer elemento y un segundo elemento, y el primer elemento se enfría por debajo de la temperatura ambiente y la humedad contenida en el aire del medio ambiente se condensa con ello en este primer elemento. El agua condensada puede escurrirse, acumularse y recogerse.

En la patente WO 99/300031 se describe una instalación de energía eólica en el mar, a poca distancia de la costa, cuyo generador está enfriado por una corriente de aire. La corriente de aire se crea mediante el efecto chimenea a lo largo del espacio interior de la torre, en la cual es absorbido aire fresco a través de unas aberturas de entrada practicadas en la parte inferior de la pared de la torre, y a lo largo del espacio interior de la torre desemboca en la zona de máquinas y allí absorbe el calor desprendido en el generador y lo conduce hacia el exterior. La instalación no es apropiada para emplear en la zona cercana a la costa, puesto que en la parte inferior de la torre el aire absorbido es particularmente salobre y húmedo, con lo cual promueve la corrosión de la pared de la torre.

En la patente DE 199 47 915 A1 se describe una instalación de energía eólica cuyos componentes se enfrían igualmente mediante una corriente de aire, en donde los componentes a enfriar están situados en la parte baja de la instalación de energía eólica y la corriente de aire refrigeradora, se origina mediante un aspirador en combinación con el efecto chimenea. También este sistema de refrigeración tiene aberturas de entrada de aire en la parte baja, de manera que no se recomienda su empleo en la zona cercana a la costa.

La patente DE 198 529 628 C1 describe un dispositivo para evitar la introducción de partículas salinas en el espacio interior del generador. Para ello, se inyecta presión al aire seco y exento de partículas salinas del espacio interior del generador encapsulado, con lo cual la sobrepresión originada impide la entrada de aire salobre y húmedo. El aire del exterior introducido para la creación de una sobrepresión en el espacio encapsulado del generador es sin embargo, particularmente húmedo y salobre, y necesita por esto un tratamiento intensivo de secado y desalinizado.

Todos los sistemas mencionados no son apropiados para la deshumidificación del aire que se encuentra en el espacio interior de la instalación de energía eólica. Por lo tanto la protección contra la formación de agua condensada y contra la corrosión, es limitada.

La invención tiene por finalidad la tarea de desarrollar una instalación de energía eólica y un procedimiento para evitar la, o respectivamente el peligro de, la formación de agua condensada y de la corrosión, en particular en el espacio interior de la torre.

El problema se soluciona mediante una instalación de energía eólica con la característica de la reivindicación 1. La invención utiliza la idea de emplazar un dispositivo de deshumidificación del aire del espacio interior de la instalación de energía eólica, y producir una corriente de aire seco en el espacio interior el cual, en particular sobre las paredes del espacio interior, absorbe el agua de condensación y se transporta al exterior. Cuando se habla de espacio interior se puede tratar del espacio interior de la torre o también del espacio interior de la zona de máquinas o también de una combinación de ambos espacios interiores.

El dispositivo de deshumidificación está situado entre una entrada de aire húmedo y una salida de aire seco. El aire es aspirado del espacio interior por medio de la entrada de aire húmedo del dispositivo de deshumidificación, allí se deshumidifica y mediante la salida de aire seco se libera de nuevo en el espacio interior. Debe evitarse al máximo un intercambio de aire con el aire del exterior. Puesto que el espacio interior está herméticamente cerrado contra el intercambio de aire con el aire exterior de la instalación de energía eólica o por lo menos es esencialmente hermético, o está encapsulado, se puede formar en el espacio interior además una circulación de aire. Para ello se dirige el aire seco en una dirección, de preferencia en la dirección longitudinal de la torre, desde el extremo del lado del fondo marino hasta el extremo del lado de la zona de de máquinas del interior de la torre, a través del espacio interior de la torre. El espacio interior herméticamente cerrado o por lo menos esencialmente hermético contra el intercambio de aire, favorece la circulación de aire mediante la formación de una zona de baja presión en la entrada de aire fresco y una sobrepresión en la salida del aire seco. A este respecto, las torres convencionales de una instalación de energía eólica en este sentido también deben ser herméticamente cerradas contra el intercambio de aire. La corriente de aire formada por la caída de presión, seca. La corriente de aire pasa rozando por ejemplo las paredes interiores de la torre y seca las paredes interiores de la torre, contrarrestando por lo tanto la formación de agua condensada en las paredes interiores de la torre. Además la corriente de aire seco pasa rozando también los componentes colocados en el espacio interior de la torre, secándolos.

En una primera versión de la invención, el espacio interior de la torre está herméticamente sellado hacia el exterior, mientras que en una segunda versión de la invención, el espacio interior de la zona de máquinas está herméticamente sellado hacia el exterior. En una combinación preferida, ambas versiones están herméticamente selladas conjuntamente hacia el exterior, el espacio interior de la torre y la zona de máquinas, de manera que pueda tener lugar un intercambio de aire entre ambos espacios interiores.

En la versión preferida de la invención, la instalación de energía eólica tiene junto al dispositivo de deshumidificación para el espacio interior de la torre, un dispositivo adicional de deshumidificación para el espacio interior de la zona de máquinas. El dispositivo de deshumidificación está situado de manera favorable en la parte superior próxima a la zona de máquinas del espacio interior de la torre, en el caso más favorable previsto debajo de una plataforma superior. El dispositivo de deshumidificación está previsto encima de la plataforma superior, mientras que la entrada de aire húmedo y la salida de aire seco están previstos debajo de la plataforma superior, mientras que el dispositivo de deshumidificación adicional está colocado en la zona inferior de cara al fondo o respectivamente a la superficie del mar, del espacio interior de la zona de máquinas. En el fondo de la zona de máquinas el aire del interior está algo más frío que debajo del techo. El aire frío puede deshumedecerse con mayor eficacia que el aire caliente, empleando de preferencia un deshumidificador de adsorción.

La instalación adicional de deshumidificación comprende también una entrada de aire húmedo y una salida de aire seco de las cuales puede salir una canalización de aire con eventualmente varias salidas de aire. Mediante el aire seco los componentes eléctricos y sensibles a la corrosión, tanto de la zona de máquinas como también del espacio interior de la torre, están protegidos de la humedad y con ello de la corrosión.

Las salidas de aire de aire seco, están previstas en la zona de máquinas, en el mejor de los casos directamente debajo... [Seguir leyendo]

1. Instalación de energía eólica que comprende una torre (10) y una zona de máquinas (20) situada en un extremo de la torre de cara a la zona de máquinas (20) , con un espacio interior herméticamente cerrado o por lo menos esencialmente herméticamente cerrado, con un dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) entre una entrada de aire húmedo (53) y una salida de aire seco (61) por las cuales está unido al espacio interior, que permite obtener en el espacio interno, hacia la entrada de aire húmedo (53) una zona de depresión por aspiración de aire y hacia la salida de aire seco (61) una zona de sobrepresión por eyección de aire, estando esta instalación caracterizada porque, entre la zona de baja presión y la zona de sobrepresión se forma una corriente de aire con efectos secantes, y que el dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) presenta una canalización de aire (60) que tiene por lo menos por efecto espaciar entre sí la entrada de aire húmedo (53) y la salida de aire seco (61) .

2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque, el dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) retira la humedad del aire que viene del espacio interior sin formar un agregado líquido durante dicha deshumidificación.

3. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque, el dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) presenta un dispositivo calefactor.

4. Instalación de energía eólica según la reivindicación 2, caracterizada porque, el dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) presenta un dispositivo de absorción a través del cual pasan, por una parte para la absorción de la humedad, una corriente de aire extraído del espacio interior, y por otra parte para recoger la humedad así absorbida, una corriente de aire de regeneración que proviene del exterior a través de una entrada de aire de regeneración (51) que conduce a este dispositivo de absorción, siendo evacuado el aire de regeneración húmedo al exterior a través de una salida de aire de regeneración (52) y el dispositivo calefactor estando previsto en el circuito de aire de regeneración entre la entrada (51) de este aire y el dispositivo de absorción.

5. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada por una torre (10) que presenta en un extremo, una zona de máquinas (20) rotativa, estando dispuesto el dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) en el extremo de cara a la zona de máquinas de la torre.

6. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque, el espacio interior comprende un espacio interior de la zona de máquinas.

7. Instalación de energía eólica según por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, la torre (10) presenta un espacio interior de la torre en donde una parte está constituida por el espacio interior sin posibilidad de un intercambio de aire y por lo menos esencialmente estanca, y que un ramal de cable (40) que sale de la zona de máquinas (20) atraviesa un paso (14) asegurando la estanqueidad entre el espacio interior de la torre y la zona de máquinas.

8. Procedimiento de secado en un espacio interior sin posibilidad de un intercambio de aire o por lo menos esencialmente estanco, de una instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 7, con una entrada de aire húmedo (53) y una salida de aire seco (61) , por las cuales está unido al espacio interior un dispositivo de deshumidificación (50, 60, 70) , en el cual:

se crea una zona de baja presión en el espacio interior, por aspiración del aire del espacio interior a través de la entrada de aire húmedo (53) , y se crea una zona de sobrepresión en el espacio interior por inyección de aire seco a través de la entrada de aire seco (61) en el espacio interior, y entre la zona de depresión y la zona de sobrepresión se crea en el espacio interior una corriente de aire con efectos secantes, estando la entrada de aire húmedo (53) y la salida de aire seco (61) , espaciadas la una de la otra, por lo menos, por un canal de aire (60) .

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque, la zona de depresión se produce en el extremo de cara a la zona de máquinas del espacio interior de la torre (10) y que la zona de sobrepresión se produce en el extremo opuesto de cara a la zona de máquinas del espacio interior de la torre (10) , de tal manera que se establece una corriente de aire desde el extremo opuesto de cara a la zona de máquinas hasta el extremo de cara a la zona de máquinas.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque, a través de un dispositivo de adsorción pasan por una parte, para la adsorción de humedad, una corriente de aire extraído del espacio interior a través de una entrada de aire húmedo (53) , y por otra parte para recoger la humedad así absorbida, una corriente de aire de regeneración que proviene del exterior a través de una entrada de aire de regeneración (51) que conduce a este dispositivo de absorción, siendo evacuado el aire de regeneración húmedo al exterior a través de una salida de aire de regeneración (52) , estando este aire calentado entre su entrada (51) y el dispositivo de absorción.