DISPOSITIVO PARA LA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD Y LA DIRECCIÓN DEL VIENTO CON VISTAS A LA IMPLANTACIÓN DE AEROGENERADORES EÓLICOS.

Dispositivo para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos,

que comprende un globo (1), una plataforma (2) marítima o terrestre, un cable (3) de anclaje del globo (1) a la plataforma (2), un sensor (4) de la velocidad y la dirección del viento, que comprende un sistema de control de la altura del sensor a una altura predeterminada provisto de un altímetro, medios para variar la altura del sensor (4) y un procesador de control para actuar sobre dichos medios para variar la altura del sensor (4) en función al menos de la altura medida y la altura predeterminada, de modo que es posible reducir la dispersión de la altura en el proceso de medición.

Dispositivo para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos.

La presente invención se refiere a un dispositivo de observación meteorológica para el estudio de recursos eólicos, que tiene por objeto medir la velocidad y dirección del viento, la temperatura, la humedad relativa de aire y la presión atmosférica en alturas correspondientes a los niveles típicos de los bujes de los generadores eólicos, es decir, entre 50 y 150 metros de altura y en particular es aplicable en estudios de recursos eólicos previos a la construcción de los parques eólicos terrestres y marítimos, y especialmente en alta mar.

Antecedentes de la invención Con objeto de determinar las características del viento en alturas comprendidas entre los 50 y 150 metros sobre el nivel de terreno o del mar se emplean diferentes sistemas basados esencialmente en dos conceptos:

- Instalación de torres para la colocación de instrumentos de medición in situ de variables meteorológicas en alturas predeterminadas;

- Utilización de sistemas de medición por teledetección de variables meteorológicas tales como el LIDAR (Light-Imaging Detection And Ranging) o el SODAR (Sonic Detection And Ranging) .

Las torres de medición conllevan un alto coste de construcción e instalación, muy especialmente en el caso de su colocación en el mar por la necesidad de construir una plataforma marina fija o flotante, que tiene un gran impacto medioambiental. Además, para este tipo de obras civiles se requieren las correspondientes autorizaciones administrativas.

La utilización de sistemas tipo LIDAR o SODAR está limitada por su elevado coste unitario y su alta complicación técnica. Además, para su colocación en emplazamientos marinos también hay que construir costosas plataformas fijas por su alta sensibilidad a la correcta nivelación que prácticamente impide su instalación en plataformas flotantes.

Como alternativa, son conocidos dispositivos para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos, que comprende un globo, una plataforma terrestre, un cable de anclaje del globo a la plataforma, un sensor de la velocidad y la dirección del viento, tales como los que se describen, por ejemplo, en la solicitud DE19908330.

Sin embargo, este dispositivo presenta el inconveniente de que la altura de los sensores es fuertemente variable y no satisface los requisitos en lo que se refiere a la precisión en la medición de características del viento.

Otros dispositivos para la medición de las características del viento se describen en ES2304086, KR20020023769 y JP59218917.

Por ello, los inventores del objeto de la presente solicitud consideran necesario disponer de un dispositivo para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos que dé solución a los inconvenientes de la técnica mencionados.

Descripción de la invención Para ello, la presente invención propone un dispositivo para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos, que comprende un globo, una plataforma marítima o terrestre, un cable de anclaje del globo a la plataforma, un sensor de la velocidad y la dirección del viento, que se caracteriza por el hecho de que comprende un sistema de control de la altura del sensor a una altura predeterminada provisto de:

- un altímetro para la determinación de la altura del sensor;

- medios para variar la altura del sensor;

- y un procesador de control para actuar sobre dichos medios para variar la altura del sensor en función al menos de la altura medida y la altura predeterminada,

de modo que es posible reducir la dispersión de la altura en el proceso de medición.

De este modo se pueden reducir las imprecisiones en las medidas de determinación de la velocidad del viento para que satisfagan las mínimas exigencias para que sean válidas.

Según diversas características opcionales del dispositivo de la invención: -los medios para variar la altura del sensor comprenden medios para la regulación de la longitud del cable. -los medios para variar la altura del sensor comprenden un soporte móvil motorizado soportado por el globo. -la plataforma marítima o terrestre es giratoria con respecto a un eje vertical. -los medios para la regulación de la longitud del cable comprenden un tambor de enrollamiento motorizado montado en el globo o en la plataforma marítima o terrestre. -el altímetro es por láser o por radio. -el sistema de control de la altura comprende un doble lazo de control que actúa sobre los medios para la regulación de la longitud del cable y el soporte móvil motorizado soportado por el globo. -el dispositivo puede comprender además un sensor de temperatura, un sensor de humedad relativa, un sensor de la presión atmosférica.

Finalmente, el sensor de la dirección del viento comprende un compás digital.

Breve descripción de los dibujos Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan dos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representan dos casos prácticos de realización.

La figura 1 es un esquema de un dispositivo según la invención, para medidas terrestres.

La figura 2 es un esquema de un dispositivo según la invención, para medidas marítimas.

Descripción de una realización preferida Tal como se ilustra en las figuras1y2, lainvención se refiere de manera general a un dispositivo para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos, que comprende un globo 1, una plataforma 2 marítima o terrestre, un cable 3 de anclaje del globo1ala plataforma 2, un sensor 4 de la velocidad y la dirección del viento, características ya conocidas tal como se expuso más arriba.

La presente invención se caracteriza por el hecho de que está provisto de un sistema de control que permite garantizar la precisión mínima en las medidas de las características del viento que permiten satisfacer los requisitos para que sean consideradas como válidas, y para ello comprende un sistema de control de la altura del sensor a una altura predeterminada provisto de:

- un altímetro para la determinación de la altura del sensor 4;

- medios para variar la altura del sensor 4;

- y un procesador de control para actuar sobre dichos medios para variar la altura del sensor 4 en función al menos de la altura medida y la altura predeterminada.

De este modo, es posible reducir la dispersión de la altura en el proceso de medición.

Los medios para variar la altura del sensor 4 comprenden medios 5 para la regulación de la longitud del cable 3, situados en la plataforma, tales como un torno motorizado 5, preferentemente eléctrico.

Los medios para variar la altura del sensor 4 también pueden comprender un soporte 6 móvil motorizado soportado por el globo 1, de modo que la regulación en altura también se puede realizar sin variar la altura del globo.

Los dos medios para variar la altura, es decir variación de la longitud del cable de anclaje y variación de la altura del sensor con respecto al globo, permiten la realización de un control de altura con doble lazo.

De este modo, se pueden optimizar los parámetros de control de dos lazos, uno con una respuesta más rápida, correspondiente al de la altura del sensor con respecto al globo, y otro con una respuesta más lenta, correspondiente a la longitud del cable, con la finalidad de obtener un optimizar el consumo energético del dispositivo y la precisión en los datos.

Se prevé que la plataforma, marítima o terrestre, sea giratoria con respecto a un eje vertical, de modo que no se produzcan rozamientos o tensiones indebidas en la unión del cable con la plataforma, por lo cual comprende una parte fija 2’ y una parte giratoria 2.

Para medir la altura, se prefiere emplear un altímetro por láser o por radio.

Los datos de velocidad y dirección del viento se complementan con otros medios para determinar la energía del viento, concretamente un sensor de temperatura, un sensor de humedad relativa, un sensor de la presión atmosférica.

Asimismo, el sensor de la dirección del viento comprende un compás digital.

Por otro...

1. Dispositivo para la medición de la velocidad y la dirección del viento con vistas a la implantación de aerogeneradores eólicos, que comprende un globo (1) , una plataforma (2) marítima o terrestre, un cable (3) de anclaje del globo (1) a la plataforma (2) , un sensor (4) de la velocidad y la dirección del viento, caracterizado por el hecho de que comprende un sistema de control de la altura del sensor a una altura predeterminada provisto de:

- un altímetro para la determinación de la altura del sensor (4) ;

- medios para variar la altura del sensor (4) ;

- y un procesador de control para actuar sobre dichos medios para variar la altura del sensor (4) en función al menos de la altura medida y la altura predeterminada,

de modo que es posible reducir la dispersión de la altura en el proceso de medición.

2. Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que los medios para variar la altura del sensor (4) comprenden medios (5) para la regulación de la longitud del cable (3) .

3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios para variar la altura del sensor (4) comprenden un soporte (6) móvil motorizado soportado por el globo (1) .

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la plataforma (2) marítima o terrestre es giratoria con respecto a un eje vertical.

5. Dispositivo según la reivindicación 2 en el que los medios (5) para la regulación de la longitud del cable (3) comprenden un tambor de enrollamiento motorizado montado en la plataforma (2) marítima o terrestre.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el altímetro es por láser o por radio.

7. Dispositivo según las reivindicaciones2y3, enelque el sistema de control de la altura comprende un doble lazo de control que actúa sobre los medios (5) para la regulación de la longitud del cable (3) y el soporte (6) móvil motorizado soportado por el globo (1) .

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones, que comprende un sensor de temperatura, un sensor de humedad relativa, un sensor de la presión atmosférica.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sensor de la dirección del viento comprende un compás digital.