Metodo de fabricación de palas de aerogeneradores de longitud variable.

Método de fabricación de palas de aerogenerador de longitud variable.

El método comprende etapas de proporcionar y usar moldes alargados de fabricación (41, 43, 45, 47) con una zona común (13) de una longitud predeterminada y, al menos, una zona adaptable (15) dispuesta con la longitud necesaria para la fabricación de palas con la longitud deseada y, particularmente, con la longitud requerida para la optimización de la producción anual de energía (AEP) de un modelo de aerogenerador predeterminado en un emplazamiento determinado.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201100762.

Solicitante: GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: SANZ PASCUAL,ENEKO, AROCENA DE LA RUA,ION, GARCIA FERNANDEZ AVILES,Maria, AGUILAR MENENDEZ,Raquel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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.
Metodo de fabricación de palas de aerogeneradores de longitud variable.

Fragmento de la descripción:

MÉTODO DE FABRICACIÓN DE PALAS DE AEROGENERADOR DE

LONGITUD VARIABLE

La presente invención se refiere en general a un método de fabricación

5 de palas de aerogenerador de longitud variable.

ANTECEDENTES

Los aerogeneradores incluyen un rotor que soporta varias palas que se

1 o extienden radialmente para capturar la energía cinética del viento y causan un

movimiento rotatorio de un tren de potencia acoplado a un generador eléctrico

para producir energía eléctrica.

La cantidad de energía producida por los aerogeneradores depende de la

superficie de barrido del rotor de palas que recibe la acción del viento y,

15 consecuentemente, el incremento de la longitud de las palas implica

normalmente un incremento de la producción de energía del aerogenerador.

La energía producida por un aerogenerador depende, entre otros

factores, del diámetro del rotor y de las características del viento en el lugar

donde está instalado el aerogenerador.

2 o Para optimizar la energía producida en el emplazamiento del

aerogenerador, el procedimiento habitual de selección del aerogenerador más

apropiado es el siguiente:

- Identificar las características del viento en el emplazamiento (velocidad

máxima, velocidad media, turbulencia ...) .

25 -Determinar la clase de emplazamiento (1, JI o 111) , de acuerdo a Jos

estándares internacionales (IEC-61400-1) .

- Seleccionar el modelo de aerogenerador apropiado para el

emplazamiento. Los fabricantes de aerogeneradores suelen ofrecer

aerogeneradores con palas específicas para cada clase. En emplazamientos de

3 o vientos bajos tienen palas más largas que en emplazamientos de vientos altos

para que las cargas inducidas en el aerogenerador sean similares.

Este procedimiento conduce a una clasificación muy amplia de

emplazamientos (sólo tres niveles) , de modo que si un emplazamiento está a

medio camino entre los límites de dos clases se puede seleccionar un

aerogenerador sobredimensionado. En este caso, la elección del diámetro

5 óptimo del rotor para la subclase intermedia supondría una optimización de la

producción anual de energía (AEP) .

La adaptación de un aerogenerador a restricciones del emplazamiento

incluyendo la selección de una longitud de pala adaptada a las características

del emplazamiento se discute en US 2009/0169390. Se propone la provisión de

1 o un kit de piezas comprendiendo varios módulos para el montaje de una pala de

rotor modular, en el que los distintos módulos comprenden al menos un módulo

de tipo raíz y al menos un módulo de tipo punta y al menos un módulo adicional

de tipo raíz o tipo punta, en el que el al menos módulo adicional tiene una forma

diferente en comparación con el otro módulo del mismo tipo. Por último, se

15 proporciona un método para la adaptación de un rotor de un aerogenerador a

una restricción del emplazamiento.

Por lo tanto, la enseñanza de US 2009/0169390 está limitada a

proporcionar una serie de módulos de palas de aerogeneradores, fabricados

según los procedimientos habituales, para la selección de un conjunto

2 o. apropiado para el montaje de una pala adaptada a una restricción del

emplazamiento.

El problema de este enfoque es que no proporciona palas con la longitud

óptima para cada emplazamiento particular.

Esta invención está dirigida a la solución de este problema.

25

SUMARIO DE LA INVENCION

Un objeto de esta invención es proporcionar palas para aerogeneradores

de unas determinadas características (es decir, para modelos específicos de

3 o aerogeneradores) con la longitud óptima para un emplazamiento particular.

Otro objeto de esta invención es proporcionar un método de fabricación

de palas de aerogeneradores de longitud variable.

Estos y otros objetos se cumplen mediante un método de fabricación de

palas de aerogeneradores de longitud variable con medios de conexión con el

buje del rotor que comprende etapas de proporcionar y usar moldes alargados

de fabricación con una zona común de una longitud predeterminada y, al

5 menos, una zona adaptable dispuesta con la longitud necesaria para la

fabricación de palas con la longitud deseada.

En realizaciones de la invención, dicha longitud deseada es la longitud

requerida para la optimización de la producción anual de energía (AEP) de un

modelo de aerogenerador predeterminado en un emplazamiento determinado.

1 o De esta manera se logra un método de fabricación que permite la fabricación de

palas de aerogeneradores con la longitud óptima para un determinado

emplazamiento mejorando por lo tanto la situación actual en la que sólo hay una

oferta de un conjunto limitado de palas de diferente longitud para un modelo de

aerogenerador dado.

15 En realizaciones de la invención dichos moldes alargados de fabricación

se proporcionan y se usan para palas enteras o, en palas divididas en, al menos

un módulo interior y un módulo exterior, para el módulo interior; estando

localizada dicha zona adaptable en el lado correspondiente a la raíz de la pala.

De esta manera se logra un método de fabricación de palas de

2 o aerogeneradores de longitud variable en el que dicha longitud variable se

concentra en la zona de la raíz, donde hay pequeñas variaciones en la

geometría de las palas.

En realizaciones de la invención para palas divididas en un módulo

interior y un módulo exterior los moldes alargados de fabricación se

2 5 proporcionan y se usan para el módulo interior y/o el módulo exterior; estando

localizadas dicha (s) zona (s) adaptable (s) en el lado en contacto con el otro

módulo. De esta manera se logran métodos de fabricación de palas de

aerogeneradores de longitud variable en los que dicha longitud variable se

concentra en el extremo distal del módulo interior y/o en el extremo frontal del

3 o módulo exterior en donde un aumento de la longitud puede tener un efecto

significativo en la AEP.

En realizaciones de la invención para palas divididas en un módulo

interior, un módulo exterior y un módulo intermedio entre ellos, dichos moldes

alargados de fabricación se proporcionan y se usan para el módulo intermedio;

estando localizada (s) dicha (s) zona (s) adaptable (s) en cualquiera de los lados

5 en contacto con los módulos interior y exterior o en ambos lados. De esta

manera se logran métodos de fabricación de palas de aerogeneradores de

longitud variable en los que dicha longitud variable se concentra en un módulo

intermedio.

En realizaciones de la invención, cada zona adaptable en una sección

1º central de la pala está configurada con la misma sección transversal que la

sección transversal de la zona común contigua en toda su longitud. De esta

manera se logra un método de fabricación de palas de aerogeneradores de

longitud variable que permite una adaptación de la longitud de la pala a las

características del emplazamiento previsto para ella a un bajo coste.

15 En realizaciones de la invención, cada zona adaptable en una sección

central de la pala está configurada con una sección transversal variable

correspondiente a la sección de pala de forma óptima en dicha zona (utilizando,

por ejemplo, moldes flexibles) . De esta manera se logra un método de

fabricación de palas de aerogeneradores de longitud variable que permite una

2 o adaptación completa de la longitud de la pala a las características del

emplazamiento previsto para ella para la optimización de la AEP.

En realizaciones de la invención, la longitud de cada zona adaptable en

cada uno de dichos moldes alargados de fabricación está comprendida entre el

1% -15% de la longitud de la zona común. Por su parte la longitud del módulo

2 5 intermedio está comprendida entre el 10%-30% de la longitud de la pala. Estas

proporciones evitan posibles efectos perjudiciales debidos al uso de los moldes

alargados de fabricación mencionados.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán

de la siguiente descripción detallada en relación con las figuras que se

30

acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 a muestra vistas esquemáticas en perspectiva de los

principales componentes del módulo interior de una pala de aerogenerador.

5

La Figura 1 b muestra vistas esquemáticas en perspectiva de los

principales componentes del módulo exterior de una pala de aerogenerador.

La Figura 2 muestra esquemáticamente los moldes alargados de

fabricación con una zona de adaptable...

 


Reivindicaciones:

5 1. Un método de fabricación de palas de aerogeneradores de longitud variable con medios de conexión con el buje del rotor que comprende etapas de proporcionar y usar moldes alargados de fabricación (41, 43, 45, 47) con una zona común (13) de una longitud predeterminada y, al menos, una zona adaptable (15) dispuesta con la longitud necesaria para la fabricación de palas con la longitud deseada.

1º 2.Un método según la reivindicación 1, en el que dicha longitud deseada es la longitud requerida para la optimización de la producción anual de energía (AEP) de un modelo de aerogenerador predeterminado en un emplazamiento determinado.

15 2 o 3. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que: -dichos moldes alargados de fabricación (41) se proporcionan y se usan para palas enteras o, en palas divididas en por lo menos un módulo interior (23) y un módulo exterior (33) , para el módulo interior (23) ; -dicha zona adaptable (15) está localizada en el lado correspondiente a la raíz de la pala.

25 30 4.Un método según la reivindicación 3, en el que los medios de conexión (18) con el buje del rotor están colocados dentro de dicha zona adaptable ( 15) en la posición ( 17') prevista para el extremo frontal de la pala.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que: -las palas están divididas en un módulo interior (23) y un módulo exterior (33) ; -dichos moldes alargados de fabricación (43, 45) se proporcionan y se usan para el módulo interior (23) y/o para el módulo exterior (33) ; -dicha (s) zona (s) adaptable (s) (15) están localizadas en el lado en contacto con el otro módulo.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que:

- las palas están divididas en un módulo interior (23) , un módulo exterior

(33) y un módulo intermedio (29) entre ellos;

5 -dichos moldes alargados de fabricación (47) se proporcionan y se usan

para el módulo intermedio (29) ;

- dicha (s) zona (s) adaptable (s) (15) está localizada (s) en cualquiera de

los lados en contacto con los módulos interior y exterior (23, 33) o en ambos

lados.

10

7. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en el que

cada zona adaptable (15) en una sección central de la pala está configurada

con la misma sección transversal que la sección transversal de la zona común

(13) contigua en toda su longitud.

15

8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en el que

cada zona adaptable (15) en una sección central de la pala está configurada

con una sección transversal variable correspondiente a la sección de pala de

forma óptima en dicha zona.

20

9.Un método según la reivindicación 3, en el que en dicha zona

adaptable (15) los moldes alargados de fabricación (43, 45, 47) son moldes

flexibles.

2 5 10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en el que la

longitud de cada zona adaptable (15) en cada uno de dichos moldes alargados

de fabricación (41, 43, 45, 47) está comprendida entre el1% -15% de la longitud

de la zona común (13) .

3 o 11. Un método según la reivindicación 6, en el que la longitud del

módulo intermedio (29) está comprendida entre e.

10. 30% de la longitud de la

pala.

12. Una pala de aerogenerador fabricada con un método de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-11.


 

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