Método de fabricación de un componente de una pala partida de un aerogenerador.

Método de fabricación de un componente de una pala partida de un aerogenerador.

La invención proporciona un método de fabricación de un componente de una pala partida de una aerogenerador (tal como una concha interior o una viga interior) que tiene elementos de unión con su componente complementario (es decir, una concha exterior o una viga exterior). El método comprende las siguientes etapas: a) fabricar un laminado de unión de un material compuesto con los elementos de unión embebidos en él, estando configurado dicho laminado para convertirse en una parte del componente, b) fabricar el componente utilizando como una preforma dicho laminado de unión. La invención también se refiere a una pala partida que comprende componentes fabricados con dicho método de fabricación.

MÉTODO DE FABRICACIÓN DE UN COMPONENTE DE UNA PALA

PARTIDA DE UN AEROGENERADOR

CAMPO DE LA INVENCIÓN

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La presente invención se refiere en general a palas partidas de

aerogeneradores y, más en particular, a un método de fabricación de un

componente de una pala partida de un aerogenerador que tiene elementos de

unión con otro componente de la pala.

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ANTECEDENTES

Los aerogeneradores incluyen un rotor que soporta varias palas que se

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

15 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,

consecuentemente, el incremento de la longitud de las palas implica

2 o normalmente un incremento de la producción de energía del aerogenerador.

Sin embargo, el tamaño de las palas está limitado actualmente en cierta

medida por condicionamientos infraestructurales y de transporte.

Para resolver en particular los problemas planteados por palas de gran

longitud la técnica anterior describe la división de la pala en dos o más

2 5 secciones longitudinales provistas con medios de unión, de manera que cada

sección pueda ser fabricada individualmente y todas las secciones puedan ser

ensambladas en el lugar de instalación del aerogenerador.

WO 2005/100781, WO 2006/103307, EP 2 138 715 y EP 2 138 716 a

nombre del solicitante, divulgan diferentes elementos de unión de palas partidas

3º de aerogeneradores.

En un método típico de fabricación de aquellos componentes de los

módulos longitudinales de una pala partida de un aerogenerador que tienen

elementos de unión con otros componentes, estos elementos de unión se

incorporan a los componentes durante su fabricación.

Un inconveniente de este método es la complejidad de la fabricación de

los componentes de una pala partida de un aerogenerador que tiene elementos

5 de unión con otros componentes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Es un objeto de la presente invención, un método simplificado de

1º fabricación de un componente de una pala partida de un aerogenerador (tal

como una concha interior o una viga interior) que tiene elementos de unión con

su componente complementario (es decir, una concha exterior o una viga

exterior) .

Es otro objeto de la presente invención, un método de fabricación de un

15 componente de una pala partida de un aerogenerador (tal como una concha

interior o una viga interior) que tiene elementos de unión con su componente

complementario (es decir, una concha exterior o una viga exterior) que mejora la

integración de dichos elementos de unión.

Esos y otros objetos se consiguen con un método de fabricación que

2 o comprende las siguientes etapas:

a) fabricar un laminado de unión de un material compuesto con los

elementos de unión embebidos en él, estando configurado dicho laminado de

unión para convertirse en una parte del componente;

b) fabricar el componente utilizando dicho laminado de unión como una

2 5 preforma.

Ventajosamente, se fabrica el laminado de unión en un estado curado

para facilitar su transporte a las plantas donde se fabrican las palas partidas.

En una realización, el componente de la pala partida se fabrica en un

molde bivalente, es decir, un molde adaptable para fabricar un componente de

3º una pala unitaria y componentes de una pala partida.

molde específico para él.

El método incluye la fabricación de conchas interiores y exteriores con

laminados de unión configurados para convertirse en una sección longitudinal

central de la concha comprendida entre el 30-70% de la cuerda en sus

extremos vecinos y extendida en al menos un 20% de su longitud.

5 El método incluye la fabricación de vigas interiores y exteriores con

laminados de unión configurados para convertirse en la cabeza de la viga en al

menos un 20% de su longitud.

Otras características deseables y ventajas del método de fabricación de

un componente de una pala partida de un aerogenerador con otro componente

1º de la pala partida según la invención se harán evidentes a partir de la

descripción subsiguiente detallada de la invención y de las reivindicaciones

adjuntas, en relación con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

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La Figura 1 a es una vista esquemática en perspectiva de un laminado de

unión para un componente de una pala partida según la presente invención.

Las Figuras 2a y 2b son vistas esquemáticas en planta de las conchas

interior y exterior de una pala partida de un aerogenerador fabricadas utilizando

2 o laminados de unión según esta invención.

Las Figuras 3a y 3b son vistas esquemáticas en sección transversal de

una concha de una pala partida de un aerogenerador fabricada utilizando un

laminado de unión según esta invención.

Las Figuras 4a y 4b son vistas esquemáticas en planta de las vigas

2 5 interior y exterior de una pala partida de una aerogenerador fabricadas

utilizando laminados de unión de acuerdo con esta invención.

Las Figuras 5a y 5b son vistas esquemáticas en sección transversal de

una viga de una pala partida de una aerogenerador fabricada utilizando un

laminado de unión de acuerdo con esta invención.

3 o

La Figura 6 es una vista esquemática en perspectiva de un molde para la

laminados de unión de sus dos componentes colocados en su posición.

Las Figuras ?a y 7b son vistas esquemáticas en perspectiva de dos

moldes para la fabricación por separado de las conchas interior y exterior de

una pala partida de un aerogenerador con los laminados de unión colocados en

su posición.

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DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En el método de fabricación de un componente de una pala partida que

tiene elementos de unión con otro componente según la invención, los

1 o elementos de unión se incorporan en una primera etapa en un laminado de

unión apropiado para ellos y el componente se fabrica en una segunda etapa

utilizando como preforma dicho laminado de unión en un estado curado o

parcialmente curado.

La Figura 1 muestra un ejemplo de un laminado de unión 11 de un

15 material compuesto que incorpora dichos elementos de unión 13.

El laminado de unión 11 es dependiente, por un lado, de las

características de los elementos particulares de unión 13 que se utilizan en la

pala. Por otro lado, se asume que el diseño de un laminado específico para un

determinado conjunto de elementos de unión 13 es siempre posible.

2 o En referencia a una configuración de pala con conchas estructurales, las

Figuras 2a y 2b muestran una concha interior 21 y una concha exterior 31 que

se fabrican utilizando, respectivamente, como preformas unos laminados de

unión 23, 33 específicos que incorporan los elementos de unión previstos para

ambas conchas 21, 31.

2 5 Los elementos de unión 13 quedan embebidos en unos laminados de

unión 23, 33 de un material compuesto tal como Plástico Reforzado con Fibra

de Carbono ("Carbon Fibre Reinforced Plastic" o CFRP) o Plástico Reforzado

con Fibra de Vidrio ("Giass Fibre Reinforced Plastic" o GCFRP) diseñados

específicamente para lograr, por un lado, una buena integración de los

3º elementos de unión 13 y para proporcionar preformas adecuados para ser

lado.

La forma y estructura de la los laminados de unión 23, 33 debe ser

compatible con el espacio que ocuparán en, respectivamente, la concha interior

21 y la concha exterior 31 .

Como se muestra en las Figuras 2a y 2b, estos laminados de unión 23,

5 33 pueden ocupar una sección longitudinal central de las conchas interior y

exterior 21, 31 comprendida entre el 30%-70% de la cuerda en el extremo de

cada concha cercano a la otra concha, siendo sus longitudes respectivas, L 1, L2

al menos un 20% de, respectivamente, la longitud de las conchas interior y

exterior 21, 31. Pueden incluso tener la misma longitud que las conchas 21, 31.

1 o Como se muestra en las Figuras 3a y 3b, el espesor del laminado de

unión 23 puede ser igual o menor que el espesor de la sección central de la

concha interior 21. Lo mismo es aplicable...

1. Un método de fabricación de un componente (21, 31, 25, 35) de un módulo de una pala de aerogenerador dividida en al menos dos módulos 5 longitudinales, teniendo dicho componente elementos de unión con un componente complementario (31 , 21, 35, 25) en otro módulo, caracterizado porque comprende los siguientes pasos: a) fabricar un laminado de unión (23, 33, 27, 37) de un material

compuesto con los elementos de unión embebidos en él, estando configurado dicho laminado de unión (23, 33, 27, 37) para convertirse en una parte del componente (21 , 31 , 25, 35) ; b) fabricar el componente (21 , 31, 25, 35) utilizando como una preforma dicho laminado de unión (23, 33, 27, 37) .

2. Un método de fabricación según la reivindicación 1, en el que el laminado de unión (23, 33, 27, 37) se fabrica en un estado curado.

3. Un método de fabricación según la reivindicación 1, en el que el

laminado de unión (23, 33, 27, 37) se fabrica en un estado parcialmente curado.

4. Un método de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-3,

en el que dicha etapa b) se realiza en un molde (50) adaptable para la fabricación de un componente de una pala enteriza y de componentes de una pala de aerogenerador dividida longitudinalmente en al menos dos módulos.

5. Un método de fabricación según la reivindicación 4, en el que el componente (21, 31 , 25, 35) se fabrica al mismo tiempo que el componente complementario (31, 21, 35, 25) de otro módulo utilizando una plantilla de separación (51) entre ellos.

6. Un método de fabricación según la reivindicación 4, en el que el componente (21 , 31 , 25, 35) se fabrica en la sección correspondiente del molde (50) , no usándose el resto del molde (50) .

5 7. Un método de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicha etapa b) se realiza en un molde especifico para el componente (21 , 31, 25, 35) .

10 8. Un método de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicho componente es una concha (21 , 31) .

15 9. Un método de fabricación según la reivindicación 8, en el que dicho laminado de unión (23, 33) está configurado para convertirse en una sección longitudinal central de la concha (21 , 31) comprendida entre e.

3. 70% de la cuerda en su extremo próximo a la concha complementaria (31 , 21) Y que se extiende en al menos un 20% de su longitud desde su extremo próximo a la concha complementaria (31, 21) .

2 O 10. Un método de fabricación según la reivindicación 9, en el que dicho laminado de unión (23, 33) se extiende a lo largo de toda la longitud de la concha (21, 31) .

25 30 11 . Un método de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 17, en el que dicho componente es una viga (25, 35) . 12. Un método de fabricación según la reivindicación 11, en el que dicho laminado de unión (27, 37) está configurado para convertirse en la cabeza de la viga (25, 35) en al menos un 20% de su longitud desde su extremo próximo a viga complementaria (35, 25) .

13. Un método de fabricación según la reivindicación 12, en el que dicho laminado de unión (27, 37) se extiende a lo largo de toda la longitud de la viga (25, 35) .

14. Una pala partida de un aerogenerador dividida en al menos dos módulos longitudinales que comprende componentes (21, 31 , 25, 35) con elementos de unión con componentes complementarios (31 , 21, 35, 25) en otro módulo, caracterizada porque dichos componentes (21 , 31, 25, 35) están fabricados con un método de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1-13.