Carcasa para una nacela de una planta de energía eólica.

Carcasa para la nacela de una planta de energía eólica con una estructura portante (15) de tubos o riostras,

preferentemente de metal, en particular acero, o plástico, en particular PRFV, y fijados a esta estructura portante(15) segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) que presentan una superficie cubriente de plástico, en particularPRFV, y realizados autoportantes, caracterizada porque los segmentos de revestimiento 5 (2, 3, 4, 5, 6) presentan, encada caso, un bastidor reforzador (9) y, en cada caso, unido sólidamente al bastidor (9) un elemento de casco (13)de plástico, particularmente PRFV, colocado plano sobre una superficie de bastidor de dicho bastidor (9), estandolos bastidores (9) unidos a la estructura portante (15).

Carcasa para una nacela de una planta de energía eólica

Ámbito técnico La invención se refiere a una carcasa para la nacela de una planta de energía eólica con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Estado actual de la técnica Las plantas de energía eólica tienen una torre sobre la que está dispuesta una denominada nacela que también es señalada como cabina de máquinas. En dicha nacela se encuentra dispuesto en la cara frontal un rotor conectado a un árbol de rotor que penetra en la nacela. En la nacela misma están dispuestos, dado el caso, un engranaje así como un generador para la generación de corriente así como, probablemente, otros componentes.

Por un lado contra las inclemencias climáticas, pero por otro lado también para la desviación de cargas del viento, la nacela ha de ser equipada de un revestimiento o encerrada en una carcasa.

Para ello, según el estado actual de la técnica se conocen diferentes planteamientos o procedimientos.

Con este propósito se conocen construcciones autoportantes de plástico, generalmente conocido como PRFV, que se componen de unos pocos segmentos, por ejemplo dos partes inferiores y una tapa. Sin embargo, en este caso son problemáticos, por un lado, el tamaño de los componentes y la elevada imprecisión respecto de las tolerancias geométricas relacionadas, que en la fabricación con PRFV son responsabilidad del sistema. Asimismo, para las funciones de las estructuras autoportantes es necesario construir estructuras de soporte relativamente grandes, algo que en las nacelas de espacios limitados conduce, frecuentemente, a restricciones constructivas. También es costoso el transporte de tales elementos conocidos de grandes dimensiones, porque los revestimientos se componen, por regla general, de unos pocos elementos grandes (frecuentemente sólo 1 componente) . Los transportes especiales requeridos son logísticamente complicados y acarrean costes elevados.

Además, se conocen construcciones autoportantes de acero o aluminio con estructura interna o cascos autoportantes. En este caso, las estructuras son, habitualmente, bastante sencillas y estructuralmente construidas ventajosamente, sin embargo las placas metálicas (también aluminio) no son, desde el punto de vista económico, particularmente apropiadas como material plano debido a su densidad relativamente grande o bien a los costes (particularmente en el aluminio) .

Finalmente, las estructuras de acero portantes se conocen para la construcción de carcasas de nacelas o cascos que deban ser revestidas. Quiere decir que a dichas construcciones de acero no se fijan directamente elementos planos no autoportantes de PRFV o de un material metálico con un gran número de remaches o tornillos. Consecuentemente, en estos sistemas conocidos resultan una pluralidad de lugares de separación que son complicados en función de la fabricación porque, debido a las incidencias climáticas, deben ser realizados herméticos. Con ello, de acuerdo con la experiencia, aumentan ostensiblemente los costes para el sistema cuando se debe conseguir un sellado sistemático entre los segmentos, porque entonces se necesitan grandes precisiones y un gran aparataje técnico de montaje. Además de ello, un transporte de los elementos planos realizados no autoportantes resulta costoso, los mismos deben ser transportados en estructuras de soporte complicados y voluminosos.

Un ejemplo de una carcasa de nacela fabricada de elementos de plástico reforzados con fibra de vidrio se ha dado a conocer por el documento DE 10 2006 001 931 A1. En el ejemplo dado a conocer se trata de una construcción autoportantes de plástico reforzado con fibra de vidrio de construcción complicada. Además de ello, los componentes individuales de la construcción mostrada aquí, por ejemplo un revestimiento de pared lateral, están realizados de gran tamaño, lo que, por un lado, produce problemas en el cumplimiento de tolerancias y, por otro lado, en el trasporte de dichas piezas.

Por el documento DE 10 2005 042 394 A1 se conoce un ejemplo de una carcasa de una nacela con una estructura de acero portante que será revestida para la construcción de la cubierta. Aquí, la carcasa de nacela tiene, en primer lugar, una estructura de bastidor de acero a manera de celosía sobre la que después se atornillan o se fijan de cualquier otra manera diferentes elementos de revestimiento de forro exterior.

En el documento WO 2007/132408 A2 se muestra otra carcasa construida de segmentos individuales de gran superficie para la nacela de una planta de energía eólica.

El documento EP 1 860 322 A2 muestra una carcasa para una nacela de una planta de energía eólica en la que sobre una estructura construida de riostras se han colocado elementos de recubrimiento en forma de placas o autoportantes de plástico reforzado con fibra de vidrio. La descripción de esta solicitud se corresponde en este aspecto con el preámbulo de la reivindicación 1.

Descripción de la invención En este aspecto es el objetivo de la invención indicar una carcasa para una nacela de una planta de energía eólica que puede ser fabricada de piezas producidas económicamente con pocas complicaciones técnicas de fabricación, y erigida de manera sencilla.

Dicho objetivo se consigue mediante una carcasa, con las características de la reivindicación 1, para la nacela de una planta de energía eólica. Otros perfeccionamientos ventajosos de la carcasa según la invención se indican en las reivindicaciones secundarias 2 - 14.

De acuerdo con la invención, una carcasa, que también puede ser designada como cubierta o como pared exterior para la nacela, designada también como cabina de máquinas, es realizada en una planta de energía eólica, primeramente, como construcción no autoportante. O sea, de acuerdo con la invención, se ha previsto como "subestructura" una estructura portante de tubos y riostras, preferentemente de metal, en particular acero, o de plástico, en particular PRFV, a las que después se fijan elementos de revestimiento. En este aspecto, el procedimiento según la invención o la carcasa según la invención se asemejan, según el estado actual de la técnica, a la estructura descrita anteriormente de carcasas conocidas realizadas como no autoportantes. No obstante, la diferencia sustancial respecto del estado actual de la técnica descrito anteriormente consiste entonces en los elementos de revestimiento a prever de acuerdo con la invención. Diferente que allí donde como elementos de revestimiento se utilizan planchas metálicas o elementos de plástico sencillos no autoportantes se usan, según la invención, segmentos de revestimiento que presentan una superficie cubriente de plástico, en particular PRFV, y realizados autoportantes.

En el sentido de la invención, "autoportante" significa el hecho de que después del montaje de los segmentos de revestimiento los mismos absorban, particularmente, las cargas dimensionantes de viento y circulación y puedan ser transmitidas a la estructura portante por medio de un número reducido de puntos de unión. A este respecto, la estructura según la invención se diferencia de los revestimientos con elementos no autoportantes que, finalmente, para absorber y transmitir cargas deben ser conectados con la estructura portante a lo largo de toda la circunferencia.

O sea que aquí, dos conceptos conocidos del estado actual de la técnica pero hasta ahora siempre perseguidos de diferente manera se combinan, en cierto sentido, de manera hábil e intrínsecamente sorprendente, concretamente la estructura de apoyo y soporte a partir del concepto de la forma constructiva soportada, y el aspecto de los elementos individuales autoportantes, conocido de la forma constructiva realizada como un todo autoportante para carcasas genéricas. El paso que para el entendido en la materia es, inicialmente, remoto y no convencional, de realizar el “revestimiento” de una estructura portante, una estructura portante de tubos y riostras mediante estructuras de revestimiento de costes constructivos y de material elevados con segmentos de revestimiento portantes conduce, finalmente, a ventajas marcadas y provechosas. La fijación de segmentos de revestimiento en la estructura portante se puede realizar en sustancialmente menos puntos de fijación que en el revestimiento conocido, de manera que aquí se ahorra un tiempo de trabajo considerable y es posible reducir el coste en el caso de mantenimiento o reparaciones en la carcasa.

-Los elementos de revestimiento son sustancialmente más sencillos de transportar, porque gracias a la propiedad autoportante no necesitan ser apuntalados costosamente o trasladados en equipos de sujeción. Aquí es ventajoso si los elementos de revestimiento... [Seguir leyendo]

1. Carcasa para la nacela de una planta de energía eólica con una estructura portante (15) de tubos o riostras, preferentemente de metal, en particular acero, o plástico, en particular PRFV, y fijados a esta estructura portante (15) segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) que presentan una superficie cubriente de plástico, en particular PRFV, y realizados autoportantes, caracterizada porque los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) presentan, en cada caso, un bastidor reforzador (9) y, en cada caso, unido sólidamente al bastidor (9) un elemento de casco (13) de plástico, particularmente PRFV, colocado plano sobre una superficie de bastidor de dicho bastidor (9) , estando los bastidores (9) unidos a la estructura portante (15) .

2. Carcasa según la reivindicación 1, caracterizada porque los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) son componentes constructivos compuestos con bastidores (9) de tubos o riostras metálicos, preferentemente de acero, sobre los que se encuentran colocados elementos de casco (13) , y porque los bastidores (9) están unidos con la estructura portante (15) por medio de elementos habituales, particularmente de construcción metálica.

3. Carcasa según la reivindicación 1, caracterizada porque los bastidores (9) de los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) están conformados de plástico, particularmente de PRFV.

4. Carcasa según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de casco (13) está unido con el bastidor (9) respectivo asignado mediante el solapamiento (14) del material plástico sobre partes del bastidor (9) , en particular tubos o riostras (11) , estando expuestas al menos partes, en particular los tubos o riostras (11) del bastidor (9) , unidas al bastidor (9) con sectores que sirven para la estructura portante (15) .

5. Carcasa según la reivindicación 4, caracterizada porque los solapamientos (14) está realizados de tal manera que se permiten movimientos relativos entre el bastidor (9) y el elemento de casco (13) , en particular los provenientes de diferente dilatación térmica.

6. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los bastidores (9) de los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) están fabricados como bastidores (9) circundantes cerrados, preferentemente de tubos cuadrangulares.

7. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque entre los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) quedan en las junturas intersticios (21) con una anchura de intersticio de 5 mm a 20 mm, particularmente de 10 mm a 15 mm.

8. Carcasa según la reivindicación 7, caracterizada porque las junturas están realizadas de tal manera que un primer segmento de revestimiento (2, 3) , dispuesto en una línea de pendiente de la carcasa (1) encima de un segundo segmento de revestimiento (3, 4, 5, 6) , se proyecta con su borde por encima del borde del segundo segmento de revestimiento (3, 4, 5, 6) .

9. Carcasa según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque en las junturas están dispuestos, al menos parcialmente, retenes labiales (26) para el cierre del intersticio.

10. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las secciones superficiales cubrientes de los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) están realizadas con superficies esencialmente lisas con un espesor de menos de 10 mm, preferentemente de 3 a 5 mm, particularmente preferentes de más o menos 4 mm.

11. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la estructura portante (15) presenta una sección de soporte inferior que, en lo esencial, se extiende en sentido longitudinal de la nacela, y al menos dos, preferentemente tres pórticos que cubren dicha estructura portante en el sentido transversal de la nacela, en los que se encuentran fijados al menos los segmentos de revestimiento (2, 3) laterales y superiores.

12. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos uno de los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) está fijado removible en la estructura portante (15) .

13. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se encuentran dispuestos en total doce segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) , en cada caso dos para el revestimiento de la cara superior, de la cara inferior, de la cara frontal derecha, izquierda y delantera y trasera de la nacela.

14. Carcasa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el tamaño de los segmentos de revestimiento (2, 3, 4, 5, 6) están dimensionado de tal manera que los mismos pueden ser alojados, incluso con elementos de soporte y/o de protección, en un contenedor convencional de 40 pies.