PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE UN AEROGENERADOR Y AEROGENERADOR MONTADO SEGÚN DICHO PROCEDIMIENTO.

Procedimiento de montaje de un aerogenerador y aerogenerador montado según dicho procedimiento.



El objeto de la invención es un procedimiento de montaje de un aerogenerador que comprende una torre, una góndola y un rotor que mediante el empleo de unos medios adecuados logra un incremento en la velocidad de ejecución del montaje de un aerogenerador y por lo tanto de un parque eólico compuesto por varios aerogeneradores. Es también objeto de la presente invención el aerogenerador montado según el procedimiento anterior.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201131110.

Solicitante: ACCIONA WINDPOWER, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARCIA SAYES,JOSE MIGUEL, NUÑEZ POLO,MIGUEL, AZANZA LADRÓN,EDUARDO, GARCÍA MAESTRE,IVÁN, GÓMEZ ANDUEZA,Asier, GASTÓN LUJAMBIO,Ander.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D1/00 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.Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/02).
  • F03D11/04
PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE UN AEROGENERADOR Y AEROGENERADOR MONTADO SEGÚN DICHO PROCEDIMIENTO.

Fragmento de la descripción:

PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE UN AEROGENERADOR y AEROGENERADOR MONTADO SEGÚN DICHO PROCEDIMIENTO

5

OBJETO DE LA INVENCiÓN

10 15 El objeto de la invención es un procedimiento de montaje de un aerogenerador que comprende una torre, una góndola y un rotor que mediante el empleo de unos medios adecuados logra un incremento en la velocidad de ejecución del montaje de un aerogenerador y por lo tanto de un parque eólico compuesto por varios aerogeneradores. Es también objeto de la presente invención el aerogenerador montado según el procedimiento anterior. ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

2 O 25 3 O Los aerogeneradores constan de una torre, una góndola que alberga el generador eléctrico y un rotor formado a su vez por al menos dos palas. La torre del aerogenerador soporta la góndola y el rotor. Para grandes aerogeneradores las torres pueden ser de acero, de celosía, de hormigón armado o incluso mixtas, comprendiendo estas últimas secciones de diferentes materiales, por ejemplo, una sección inferior de hormigón y una superior de acero o celosía. A mayor diámetro del rotor, mayor potencia nominal de los aerogeneradores lo que a su vez implica el empleo de torres más altas. El incremento en altura de las torres puede hacer imprescindible que la torre esté dividida en varias secciones anulares que se apilan durante la fase de montaje del aerogenerador conformando así la totalidad de la altura de la torre. La división de la torre en secciones tiene la ventaja de que cada sección posee unas dimensiones que facilitan su transporte por carretera o ferrocarril.

Uno de los materiales más comúnmente empleados para grandes torres

es el hormigón, ya que permite obtener unos costes de producción aceptables

comparados con los de producción de torres metálicas de características

similares. Sin embargo, el peso de cada sección de la torre de hormigón puede

5 fácilmente superar las cien toneladas, siendo infrecuente este hecho en

secciones de torres metálicas, por lo que para el apilamiento de las secciones

se requieren unos medios de elevación y posicionamiento de gran tonelaje. El

coste de empleo de estos medios, que pueden ser por ejemplo una grúa, está

directamente relacionado con el tonelaje que es capaz de manipular y el

10 tiempo de uso de la misma. Esta grúa de gran tonelaje se emplea también para

la elevación y posicionamiento de la góndola ya que el peso de ésta puede

también superar las 100 toneladas.

El diseño de los componentes de un aerogenerador, así como el diseño

15 de las uniones entre ellos una vez posicionados, debe tener en cuenta las

cargas a las que van a ser sometidos a lo largo de su vida útil, para garantizar

el adecuado funcionamiento de los mismos. En particular, las uniones entre

diferentes secciones que comprenden hormigón están adaptadas para soportar

las cargas inducidas por el rotor que son las cargas por efecto del viento

2 O incidente sobre la superficie del rotor y las cargas del peso del rotor.

Es conocido en el estado de la técnica que el procedimiento de montaje

de un aerogenerador comprende las siguientes etapas:

25 apilado de cada sección anular superior sobre la sección anular inferior

mediante el empleo de unos medios de elevación y posicionamiento;

realización de la unión entre ambas secciones anulares, entendiendo por

unión la que está adaptada para permitir soportar cargas inducidas por el

rotor;

30 repetición de las anteriores fases con la totalidad de secciones de la torre;

apilado de la góndola sobre la sección anular superior;

realización de la unión entre la góndola y la sección superior, estando esta

unión adaptada para permitir soportar cargas inducidas por el rotor.

5 Este procedimiento de montaje de aerogeneradores tiene la desventaja de que el tiempo de utilización de la grúa es elevado ya que las uniones entre cada sección requieren un tiempo elevado, por ejemplo para el fraguado del material de la unión, tiempo en el que además la grúa permanece inactiva.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

10 El procedimiento objeto de la invención se implementa en un aerogenerador que comprende una torre, una góndola y un rotor. La torre es del tipo que comprende secciones anulares apilables, estando al menos dos de estas secciones anulares comprendidas por hormigón.

15 pasos: El procedimiento de montaje es del tipo que comprende los siguientes

20 apilado de las secciones anulares mediante el empleo de medios de elevación y posicionamiento; apilado de la góndola sobre la sección anular superior; unión principal de las secciones anulares entre sí y entre la sección anular superior y la góndola mediante unos medios de unión principales adaptados para soportar cargas inducidas por el rotor del aerogenerador.

25 Caracteriza al procedimiento objeto de la invención el que la unión principal de las secciones anulares comprendidas por hormigón entre sí mediante medios de unión principales se realiza después del apilamiento de la góndola sobre la sección anular superior.

3 O Por lo tanto, a diferencia del método conocido en el estado de la técnica, existe una primera fase en la que se procede al apilamiento de la totalidad de las secciones anulares y de la góndola y posteriormente se realizan las

uniones principales entre las secciones anulares comprendidas por hormigón.

De este modo se logra el efecto técnico de aumentar la velocidad de montaje

de un aerogenerador, lo que tiene como consecuencia la reducción del tiempo

de utilización y por tanto el coste de utilización de una grúa durante el montaje

5 del aerogenerador, ya que durante la fase posterior de realización de las

uniones principales no se requiere la utilización de una grúa de gran tonelaje.

Antes de montar el rotor eólico sobre el conjunto torre y góndola, se

procede a la ejecución de las uniones principales, puesto que una vez

10 colocado el rotor eólico el aerogenerador es susceptible de soportar cargas

inducidas por el rotor, es decir, por efecto del viento incidente sobre la

superficie del rotor y por el peso propio del rotor. La etapa de diseño del

aerogenerador comprende una fase de cálculo de cargas dimensionantes,

tanto extremas como a fatiga, para verificar el adecuado dimensionamiento de

15 cada uno de los componentes y de sus respectivas uniones. Dichas cargas

dimensionantes están recogidas en normativas e incluyen siempre el

aerogenerador completo, incluido el rotor, pues una vez situado éste las cargas

pueden ser máximas pese a no estar al aerogenerador todavía conectado a la

red. Sin la ejecución de estas uniones principales el aerogenerador podría

2 O quedar dañado irreversiblemente una vez situado el rotor. Una vez realizadas

las uniones principales una grúa de pequeño tonelaje procede a la colocación del

rotor en la góndola.

Por lo tanto, por unión principal se entiende aquélla realizada para

25 soportar las cargas del aerogenerador inducidas por el rotor, tanto por efecto

del viento como del peso propio. Como ejemplo de uniones principales se

pueden citar, entre otras:

- Uniones roscadas, en las que el par de apriete debe ser superior a uno

3 O especificado y debe realizarse en todas y cada una de las uniones de que

consta al aerogenerador;

- Uniones húmedas o secas en las que el tipo de adhesivo (mortero,

grout, etc.) y tiempo de curado o secado del mismo aplicado en cada una de las uniones deben cumplir determinadas especificaciones.

5 El procedimiento de montaje propuesto puede ser aplicado tanto a torres de hormigón como mixtas. Las torres mixtas comprenden al menos una parte de hormigón, generalmente en la parte inferior y otra superior metálica o de celosía.

10 15 Es también objeto de esta invención un aerogenerador que comprende una torre, una góndola y un rotor, comprendiendo la torre secciones anulares apilables estando al menos dos de ellas comprendidas por hormigón y unos medios de unión principales entre las secciones y entre la sección superior y la góndola adaptadas para soportar cargas inducidas por el rotor del aerogenerador. Caracteriza al aerogenerador el comprender adicionalmente unos medios de unión auxiliares entre las secciones anulares comprendidas por hormigón adaptados para soportar cargas de montaje y cargas inducidas por el viento sobre el aerogenerador desprovisto de rotor pero que no cargas inducidas por el rotor.

2 O 25 Es también objeto de esta invención el procedimiento de montaje de una pluralidad de aerogeneradores de un parque eólico, donde cada aerogenerador comprende secciones anulares apilables estando al menos dos secciones anulares comprendidas por hormigón....

 


Reivindicaciones:

5 1. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, donde el aerogenerador comprende una torre (1) , una góndola (2) y un rotor, comprendiendo la torre (1) secciones anulares (3, 4, 5, 6) apilables comprendiendo al menos dos secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón, donde el procedimiento comprende las siguientes etapas:

10 15 apilado de las secciones anulares (3, 4, 5, 6) mediante el empleo de medios de elevación y posicionamiento; apilado de la góndola (2) sobre la sección anular superior (6) mediante el empleo de medios de elevación y posicionamiento; unión principal de las secciones anulares (3, 4, 5, 6) entre sí y entre la sección anular superior (6) y la góndola (2) mediante unos medios de unión principales adaptados para soportar cargas inducidas por el rotor del aerogenerador,

2 O caracterizado porque la unión principal entre sí de las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón mediante medios de unión principales se realiza después de apilar la góndola (2) sobre la sección anular superior (6) .

25 2. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente una etapa de estabilización de las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón previa al apilado de la góndola (2) , mediante unos medios de unión auxiliares adaptados para soportar cargas de montaje y cargas inducidas por el viento sobre el aerogenerador desprovisto de rotor pero que no cargas inducidas por el rotor.

3 O 3. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 2, caracterizado porque las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón comprenden unas barras (8) que emanan al menos de su base inferior y unos alojamientos (9) localizados en su base superior de modo que

las barras (8) son insertables en los alojamientos (9) de una sección anular (3,

4, 5, 6) inferior.

4. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 3,

5 caracterizado porque la etapa de estabilización mediante unos medios de

unión auxiliares comprende el relleno con resina (11) de un hueco existente

una vez apiladas las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por

hormigón entre algunas de las barras (8) y algunos de los alojamientos (9) una

vez apiladas.

10

5. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 3,

caracterizado porque las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por

hormigón comprenden un cajeado (12) abierto hacia el interior de la sección (3,

4) localizado en la parte inferior de algunos de los alojamientos (9) de modo que

15 la etapa de estabilización mediante los medios de unión auxiliares comprende el

acceso a las barras (8) de una sección anular (4, 5, 6) apilada sobre una sección

anular (3, 4, 5) inferior a través de los cajeados (12) de la sección anular (3, 4, 5)

inferior y el apriete de un elemento de retención (13) en la barra (8) .

2 O 6. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 3,

caracterizado porque las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por

hormigón comprenden unas primeras orejetas (14) solidarias a su base superior

y unas segundas orejetas (15) solidarias a su base inferior de modo que la etapa

de estabilización mediante los medios de unión auxiliares comprende la

25 interposición de unas barras pasantes (16) entre las primeras (14) y las

segundas orejetas (15) de secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por

hormigón adyacentes y el bloqueo de las mismas (16) .

7. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según una cualquiera de

3 O las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el número de uniones auxiliares

se efectúa en un número de conjuntos barra (8) -alojamiento (9) inferior al 20%

del total de conjuntos barra (8) alojamiento (9) .

5 8. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque las uniones auxiliares se realizan en conjuntos barra (8) alojamiento (9) no contiguos y distribuidos uniformemente a lo largo del perímetro de la circunferencia de las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón.

10 9. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa de unión principal entre las distintas secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprende la utilización de una plataforma colgante (17) suspendida de la góndola (2) o de la sección anular (6) superior de la torre (1) .

15 10. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 9, caracterizado porque la góndola (2) comprende un mecanismo de guiñada para la realización del giro de la misma y la plataforma colgante (17) se dispone unida al mismo de modo que para realizar las uniones principales se acciona el mecanismo de guiñada.

2 O 11. Procedimiento de montaje de un aerogenerador, según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la plataforma colgante (17) comprende una tolva para almacenar mortero y una bomba para impulsar el mortero a la unión entre las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón.

25 3 O 12. Aerogenerador, que comprende una torre (1) , una góndola (2) y un rotor comprendiendo la torre (1) secciones anulares (3, 4, 5, 6) apilables comprendiendo al menos dos secciones anulares (3, 4) comprendidas por hormigón y unos medios de unión principales entre las secciones (3, 4, 5, 6) Y entre la sección superior (6) y la góndola (2) adaptadas para soportar cargas inducidas por el rotor del aerogenerador, caracterizado por comprender adicionalmente unos medios de unión auxiliares entre las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón adaptados para soportar cargas de montaje y cargas inducidas por el viento sobre el aerogenerador desprovisto de rotor pero

no cargas inducidas por el rotor.

13. Aerogenerador, según la reivindicación 12, caracterizado porque las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón comprenden unas barras (8) que emanan al menos de su base inferior y unos alojamientos (9) localizados en su base superior de modo que las barras (8) son insertables en los alojamientos (9) de una sección anular (3, 4, 5, 6) inferior.

14. Aerogenerador, según la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de unión auxiliares comprenden resina (11) en los huecos existentes entre barras (8) y alojamientos (9) de algunos de los conjuntos barra (8) alojamiento (9) .

15. Aerogenerador, según la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de unión auxiliares comprenden un cajeado (12) en las secciones anulares (3, 4, 5, 6) abierto hacia el interior de la sección (3, 4, 5, 6) localizado en la parte inferior de algunos de los alojamientos (9) y un elemento de retención (13) en la barra (8) en la zona del cajeado (12) .

O 16. Aerogenerador, según la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de unión auxiliares comprenden unas primeras orejetas (14) solidarias a la base superior de las secciones anulares (3, 4, 5, 6) comprendidas por hormigón y unas segundas orejetas (15) solidarias a su base inferior y unas barras pasantes (16) bloqueadas entre las primeras (14) y las segundas orejetas (15) de 25 secciones anulares (3, 4, 5, 6) adyacentes.


 

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