PALA PARA AEROGENERADORES.
Pala para aerogeneradores que se extiende desde una raíz (1) donde la pala está unida a un rotor,
hasta una punta (2). La pala tiene elementos de fijación para montar de forma reemplazable la punta (2) en un extremo (3) de la pala opuesto a la raíz. La punta (2) tiene las siguientes características: longitud L, 0'1m
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800580.
Solicitante: GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: VIZCAYA.
Inventor/es: MATESANZ GIL,ALVARO.
Fecha de Solicitud: 28 de Febrero de 2008.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 27 de Enero de 2012.
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:
Pala para aerogeneradores.
Campo de la invención
La invención se refiere a palas para aerogeneradores que incorporan una punta de pala aerodinámica para disminuir ruido aerodinámico.
Antecedentes de la invención
El ruido aerodinámico generado por las palas de los aerogeneradores puede clasificarse de acuerdo con el siguiente criterio:
- Ruido de capa límite turbulenta en el borde de salida: se origina por un déficit fluctuante de presión entre el lado de presión y el lado de succión cuando el flujo llega al borde de salida. La frecuencia es de banda ancha y está relacionada con parámetros de la capa límite (típicamente de 100 Hz a 10000 Hz, más presente a frecuencias medias alrededor de 1000 Hz).
- Ruido de punta: se origina por la turbulencia en el vórtice de la punta. La frecuencia es de banda ancha y está relacionada con el diámetro del vórtice de la punta (típicamente entre 1000 Hz y 8000 Hz).
- Ruido de entrada en pérdida: se origina por las fluctuaciones de presión en las áreas de separación de flujo, presentes a menudo a altos ángulos de ataque. La frecuencia es de banda ancha y está relacionada con la extensión del área de entrada en pérdida (típicamente entre 20 Hz y 1000 Hz).
- Ruido de vórtices de la capa límite laminar: se origina por las inestabilidades en el lado de presión de la capa límite causando la formación de vórtices. La frecuencia es tonal y está relacionada con el espesor de la capa límite en el lado de presión (típicamente entre 1000 Hz y 4000 Hz).
- Ruido de borde de salida romo: se origina en la pequeña zona de separación de flujo detrás de un borde de salida romo que causa la formación de vórtices (bien conocida como formación de vórtices de von Karman). La frecuencia es tonal y está relacionada con el espesor del borde de salida (típicamente entre 1000 Hz y 4000 Hz).
- Ruido de flujo sobre orificios, cortes, intrusiones: se origina por flujos inestables y por la formación de vórtices. La frecuencia es tonal y está relacionada con la dimensión de los elementos distorsionadores del flujo (típicamente entre 1000 Hz y 10000 Hz).
La pala objeto de la invención ayuda a disminuir el ruido aerodinámico producido durante el funcionamiento del aerogenerador.
ES2161196 muestra una instalación de pararrayos para aerogeneradores que comprende un casquete de aluminio en el extremo de cada pala, un perfil de aluminio en el borde de cada pala y un conductor paralelo al mástil de la pala para que el perfil y el conductor deriven de forma paralela un rayo.
WO2005031158 muestra una pala para aerogeneradores que comprende medios de protección para rayos. Al menos una sección de la punta de la pala es de metal y forma parte de los medios de protección.
Descripción de la invención
Un aspecto de la invención se refiere a una pala para aerogeneradores que se extiende desde una raíz donde la pala está unida a un rotor, hasta una punta. La punta de la pala de la invención permite lograr unas tolerancias geométricas en esta zona crítica ele la pala que no pueden alcanzarse medianía los diseños habituales de pala; normalmente, las palas se fabrican en fibra de carbono, y la punta de pala de la invención permite conseguir unos espesores que no se pueden dar con fibra de carbono. Este control dimensional conlleva que la dispersión en el ruido generado en la punta de pala, que es de
comprende medios de fijación para montar de forma reemplazable la punta en un extremo de la pala opuesto a la raíz;
la punta:
Se reflejan a continuación los valores en las tolerancias que se consiguen en las palas convencionales frente a los que permite la presente invención:
Los medios de fijación pueden comprender primeros elementos de fijación y segundos elementos de fijación seleccionados entre:
una pluralidad de taladros roscados y tornillos;
una pluralidad de lengüetas de solape;
una pluralidad de bordes para engatillado;
y combinaciones de los mismos;
estando los primeros elementos de fijación situados en un componente seleccionado entre, la punta y el extremo, y los segundos elementos de fijación en el componente conjugado para constituir la fijación entre ambos componentes.
La pala puede además comprender:
un borde de salida de la pala de material metálico desde la raíz hasta la punta.
En la pala de la invención, al menos un elemento seleccionado entre la punta y el borde de salida, puede además comprender medios de drenaje constituidos por al menos un taladro pasante desde una cavidad interior hasta una superficie exterior, siendo la superficie exterior continua.
Adicionalmente, en la pala de la invención, al menos un elemento seleccionado entre la punta y el borde de salida puede además comprender medios de balizamiento constituidos por un alojamiento provisto de una fuente luminosa recubierta por una carcasa enrasada con la superficie exterior.
Por otro lado, al menos un elemento seleccionado entre la punta y el borde de salida puede ser de un material adicionado con partículas conductoras configuradas para derivar una descarga de un rayo a un sistema de transmisión de rayo incluido en la pala, teniendo la punta junto con el borde de salida un peso inferior a 90 kg.
El borde de salida puede comprender una pluralidad de tramos unidos uno a continuación de otro, configurados para ser desmontados de manera independiente y para asegurar una conductividad eléctrica desde la punta hasta la raíz.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la Invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La Figura 1 es una vista lateral de un aerogenerador que muestra la pala de la invención.
Las Figuras 2A, 2B, 2C muestran distintos medios de fijación de la punta al extremo.
La Figura 3 muestra una punta de pala y un borde de salida.
Descripción de una realización preferida de la invención
Una realización de la invención se refiere a una pala para aerogeneradores que se extiende desde una raíz (1) donde la pala está unida a un rotor, hasta una punta (2). La pala:
comprende medios de fijación para montar de forma reemplazable la punta (2) en un extremo (3) de la pala opuesto a la raíz;
la punta (2):
Los medios de fijación comprenden primeros elementos de fijación (100, 101, 102) y segundos elementos de fijación (200, 201, 202) seleccionados entre:
una pluralidad de taladros roscados (100) y tornillos...
Reivindicaciones:
1. Una pala para aerogeneradores que se extiende desde una raíz (1) donde la pala está unida a un rotor, hasta una punta (2), caracterizada porque:
comprende medios de fijación para montar de forma reemplazable la punta (2) en un extremo (3) de la pala opuesto a la raíz;
la punta (2):
2. La pala de la reivindicación 1 caracterizada porque los medios de fijación comprenden primeros elementos de fijación (100, 101, 102) y segundos elementos de fijación (200, 201, 202) seleccionados entre:
una pluralidad de taladros roscados (100) y tornillos (200);
una pluralidad de lengüetas de solape (101, 201);
una pluralidad de bordes para engatillado (102, 202);
y combinaciones de los mismos,
estando los primeros elementos de fijación (100, 101, 102) situados en un componente seleccionado entre la punta (2) y el extremo (3), y los segundos elementos de fijación (200, 201, 202) en el componente conjugado (3, 2) para constituir la fijación entre ambos componentes.
3. La pala de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizada porque además comprende un borde de salida (4) de la pala de material metálico desde la raíz (1) hasta la punta (2).
4. La pala de cualquiera de la reivindicación 3 caracterizada porque al menos un elemento seleccionado entre la punta (2) y el borde de salida (4), además comprende medios de drenaje constituidos por al menos un taladro pasante (22, 32) desde una cavidad interior (20, 30) hasta una superficie exterior (21, 31), siendo la superficie exterior (21, 31) continua.
5. La pala de cualquiera de las reivindicaciones 3-4 caracterizada porque al menos un elemento seleccionado entre la punta (2) y el borde de salida (4) además comprende medios de balizamiento constituidos por un alojamiento (23, 33) provisto de una fuente luminosa (24, 34) recubierta por una carcasa (25, 35) enrasada con la superficie exterior (21, 31).
6. La pala de cualquiera de las reivindicaciones 3-5 caracterizada porque al menos un elemento seleccionado entre la punta (2) y el borde de salida (4) es de un material adicionado con partículas conductoras configuradas para derivar una descarga de un rayo a un sistema de transmisión de rayo incluido en la pala, teniendo la punta (2) junto con el borde de salida un peso inferior a 90 kg.
7. La pala de la reivindicación 6-7 caracterizada porque el borde de salida (4) comprende una pluralidad de tramos unidos uno a continuación de otro, configurados para ser desmontados de manera independiente y para asegurar una conductividad eléctrica desde la punta (2) hasta la raíz (1).
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