Pala seccional.

Una pala modular (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901,

1001) para una turbina eólica,

comprendiendo la pala al menos una primera porción de la pala (2, 602, 702, 802, 902, 1002) y una segundaporción de la pala (3, 603, 703, 803, 903, 1003) que se extienden en direcciones opuestas a partir de una junta(4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004), donde cada porción de la pala comprende una sección de larguero queforma un miembro estructural de la pala y que discurre en sentido longitudinal, estando la primera porción de lapala y la segunda porción de la pala estructuralmente conectadas por al menos un puente de larguero (5, 105,605, 705, 805, 905, 1005) que se extiende por el interior de ambas porciones de la pala para facilitar la uniónde ambas porciones de la pala, al menos una sección de larguero forma una cavidad, y el puente de larguerose extiende por el interior de dicha cavidad, el puente de larguero comprende una extensión que sobresale deuna de las secciones de larguero y de esta manera forma una sección de larguero extendida (8, 108, 408, 508,1008), y la otra de las secciones de larguero está adaptada para recibir la extensión y de esta manera formauna sección de larguero de recepción (7, 107, 407, 507, 1007), el puente de larguero une las secciones delarguero,

caracterizada por que la sección de larguero de recepción comprende dos tapas de larguero de recepción(17a, 17b) unidas con dos o más bandas de recepción (17c, 17d, 217c, 217d, 317c, 317d, 417c, 417d, 517c,517d), y en la que un grosor de las tapas de larguero de recepción está ahusado hacia abajo en dirección a lajunta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004).

Pala seccional

Campo técnico

La presente invención se refiere a una pala modular para una turbina eólica, comprendiendo la pala al menos una primera y una segunda porciones de la pala que se extienden en direcciones opuestas a partir de una junta.

Antecedentes de la invención Las turbinas eólicas modernas comprenden una pluralidad de palas de rotor de turbina eólica, típicamente tres palas, teniendo cada pala un peso de hasta 15 toneladas y una longitud de hasta 55 metros.

Tradicionalmente, una pala comprende dos partes de carcasa, una que define una parte de la carcasa del lado de barlovento y otra que define una parte de la carcasa del lado de sotavento. Cada una de las partes de la carcasa tradicionalmente está fabricada en una sola pieza. Para reforzar dicha pala, un elemento longitudinal y tubular con forma cuadrangular o de brazo, esto es, un larguero, puede actuar como un brazo de refuerzo que discurra en sentido longitudinal, esto es, en la dirección longitudinal de la pala. El larguero está situado en la cavidad dispuesta entre las dos partes de la carcasa de la turbina eólica y se extiende sustancialmente a todo lo largo de la cavidad de la carcasa con el fin de incrementar la resistencia y la rigidez de la pala de turbina eólica. Una pala también puede estar reforzada con dos o más largueros situados en sentido longitudinal lado con lado.

Dado que el tamaño de las turbinas eólicas y por tanto de las palas de las turbinas eólicas sigue aumentando, las instalaciones de fabricación y los medios de transporte también deben incrementarse para manejar palas del tamaño requerido. Ello también incrementa la exigencia de factores logísticos e incrementa los costes asociados.

El documento DE 10 2007 020439 divulga una pala que presenta partes de pala que están dispuestas de tal manera que quedan firmemente conectadas entre sí mediante un conector y unos elementos de conector. El conector presenta una barra de conexión, y un casquillo de retención que está adaptado para retener la barra la conexión. La barra de conexión y el casquillo de retención presentan una sección transversal rectangular, una sección transversal elíptica y una pared de separación. El conector se fabrica mediante infusión al vacío.

El documento WO 2008/012615 divulga un sistema de generación de energía en el que una turbina está montada encima de una torre o amarrada bajo el agua. La turbina incluye un rotor que incorpora una pala principal conectada a un buje del rotor y una sección de expansión. Un dispositivo de ajuste sitúa la pala de expansión entre una posición retraída dentro de la pala principal y una posición extendida para exponer una parte mayor o menor del rotor al flujo de fluido. Una estructura de la pala de rotor extensible proporciona un soporte para una carcasa de superficie aerodinámica mediante la extensión de un brazo estructural de una porción de base de la pala de dicha pala de rotor a través de un módulo telescópico de dicha pala, ambos cuando una porción de la pala de extensión de dicha pala de rotor se retrae y se extiende.

El documento US 2005/011394 divulga una pala de rotor principal que incluye una sección de la punta que incorpora una tapa de empalme, un larguero estructural de la punta, un núcleo y unos revestimientos superior e inferior de la punta. La sección de la punta está montada sobre una sección central de la pala mediante el montaje del larguero de la punta sobre un larguero de la pala principal. El larguero de la punta incluye una primera superficie sustancialmente paralela a una segunda superficie. Las primera y segunda superficies se extienden cada una a partir de una banda de cizalla entre una y otra para definir la forma genérica de C en sección transversal. La banda de cizalla generalmente soporta las cargas torsionales de la pala del rotor y elimina el núcleo estructural hasta ahora necesario. Una sección del larguero de la punta se superpone a una sección del larguero principal de la pala. La sección de la punta transfiere así las cargas soportadas mediante la interacción entre las secciones del larguero superpuestas. El núcleo de la sección de la punta y los revestimientos no necesitan ser elementos estructurales dado que el larguero de la punta soporta las cargas torsionales de la sección de la punta de la pala del rotor.

Sumario de la invención Es un objetivo de las formas de realización de la presente invención proporcionar una pala de turbina eólica mejorada que comprenda al menos dos porciones y que proporcione un procedimiento mejorado de fabricación de dicha pala.

En un primer aspecto, la invención proporciona una pala modular para una turbina eólica, comprendiendo la pala al menos una primera porción de la pala y una segunda porción de la pala que se extienden en direcciones opuestas a partir de una junta, donde cada porción de la pala comprende una sección de larguero que forma un miembro estructural de la pala y que discurre en sentido longitudinal, estando la primera porción de la pala y la segunda porción de la pala estructuralmente conectadas por al menos un puente de larguero que se extiende por dentro de ambas porciones de la pala para facilitar la unión de dichas porciones de la pala, y donde el puente del larguero une las secciones del larguero.

Las secciones del larguero pueden cada una reforzar una porción de la pala, como un larguero tradicional que actúa como brazo de refuerzo en una pala de turbina eólica tradicional.

En una forma de realización preferente, la junta entre las dos porciones de la pala puede ser transversal con respecto a la longitud de la pala, permitiendo así que una pala comprenda unas secciones más pequeñas en comparación con una pala tradicional fabricada con partes de carcasa de tamaño natural.

Las porciones de la pala pueden ser más pequeñas que las carcasas de la pala normales, y las porciones de la pala pueden ser más fáciles de transportar desde un emplazamiento de fabricación hasta un emplazamiento de ensamblaje para ser ensambladas, en comparación con las palas de una sola pieza. Así mismo, el emplazamiento de ensamblaje puede estar situado cerca del lugar donde la pala de la turbina va a ser utilizada.

Mediante la fabricación de la pala con partes diferentes, estas partes pueden ser transportadas no ensambladas, facilitando con ello el transporte con la posibilidad de reducir los costes asociados.

La junta puede estar dispuesta aproximadamente en la parte media de la pala, proporcionando porciones de la pala de aproximadamente la misma longitud. Sin embargo, las porciones de la pala pueden también tener una longitud diferente. A modo de ejemplo, la primera porción de la pala puede definir una primera porción principal de la pala, mientras que una segunda porción de la pala puede definir una porción de la punta.

En una forma de realización de la invención la segunda porción de la pala puede formar un una punta alar. Las puntas alares pueden disponerse en diferentes configuraciones tales como, por ejemplo, una punta doblada muy apuntada en un ángulo de unos pocos grados hasta 90º con respecto a la dirección longitudinal de la pala, o de forma que la punta se doble gradualmente. De esta forma se consigue que la pala pueda ser transportada por partes que pueden ser, por ejemplo, relativamente planas en comparación con una pala tradicional con la punta alar, facilitando con ello el transporte con la posibilidad de reducir los costes asociados.

La punta de la pala repercute en el rendimiento de la pala de la turbina eólica así como la emisión de ruido. Mediante el montaje separable de punta alar del resto de la pala, se consigue, por ejemplo, que la punta de la pala pueda ser intercambiada con las turbinas eólicas existentes para de esta manera ajustar el rendimiento o la emisión de ruido de la turbina eólica mediante la fijación de unas puntas que se extiendan en ángulos diferentes con respecto al sentido longitudinal de la pala o a puntas de diferentes tamaños y / o formas. Así mismo, dado que la punta de la pala a menudo es vulnerable a los daños durante su transporte, manejo o funcionamiento, una punta de la pala separable o una punta alar de acuerdo con lo anterior también puede ser ventajosa en el sentido de facilitar el intercambio de la punta dañada de la pala.

Así mismo, la pala puede comprender más de una junta, y, por tanto, comprender más de dos porciones de la pala y más de un puente de larguero para cada junta.

Cada porción de la pala puede comprender dos partes de carcasa, una que defina una parte de carcasa del lado de barlovento y otra que defina parte de la carcasa del lado de sotavento. Estas partes de la carcasa pueden ser ensambladas antes de unir... [Seguir leyendo]

1. Una pala modular (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) para una turbina eólica, comprendiendo la pala al menos una primera porción de la pala (2, 602, 702, 802, 902, 1002) y una segunda porción de la pala (3, 603, 703, 803, 903, 1003) que se extienden en direcciones opuestas a partir de una junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) , donde cada porción de la pala comprende una sección de larguero que forma un miembro estructural de la pala y que discurre en sentido longitudinal, estando la primera porción de la pala y la segunda porción de la pala estructuralmente conectadas por al menos un puente de larguero (5, 105, 605, 705, 805, 905, 1005) que se extiende por el interior de ambas porciones de la pala para facilitar la unión de ambas porciones de la pala, al menos una sección de larguero forma una cavidad, y el puente de larguero se extiende por el interior de dicha cavidad, el puente de larguero comprende una extensión que sobresale de una de las secciones de larguero y de esta manera forma una sección de larguero extendida (8, 108, 408, 508, 1008) , y la otra de las secciones de larguero está adaptada para recibir la extensión y de esta manera forma una sección de larguero de recepción (7, 107, 407, 507, 1007) , el puente de larguero une las secciones de larguero,

caracterizada por que la sección de larguero de recepción comprende dos tapas de larguero de recepción (17a, 17b) unidas con dos o más bandas de recepción (17c, 17d, 217c, 217d, 317c, 317d, 417c, 417d, 517c, 517d) , y en la que un grosor de las tapas de larguero de recepción está ahusado hacia abajo en dirección a la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) .

2. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el

puente de larguero (5, 105, 605, 705, 805, 905, 1005) termina axialmente en un extremo en el que presenta una sección transversal pequeña con respecto al de una sección media situada en la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) .

3. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que el puente de larguero (5, 105, 605, 705, 805, 905, 1005) comprende dos tapas de larguero extendidas (18a, 18b) unidas con una o más bandas extendidas (18c, 18d, 218c, 218d, 318c, 318d, 418c, 418d, 518c, 518d) , en la que un grosor de las tapas de larguero extendidas está ahusado hacia abajo a distancia de la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) .

4. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el grosor de las tapas de larguero de recepción (17a, 17b) está ahusado hacia abajo por encima de una superposición entre la sección de recepción (7, 107, 407, 507, 1007) y la sección de larguero extendida (8, 108, 408, 508, 1008) .

5. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicacione.

3. 4, en la que las secciones de larguero (7, 8, 107, 108, 407, 408, 507, 508, 1007, 1008) están dimensionadas unas con respecto a otras de manera que las fuerzas de cizalla entre una de las secciones de larguero y el puente de larguero (5, 105, 605, 705, 805, 905, 1005) pueden estar dispuestas directamente entre las bandas de recepción (17c, 17d, 217c, 217d, 317c, 317d, 417c, 417d, 517c, 517d) y las bandas extendidas (18c, 18d, 218c, 218d, 318c, 318d, 418c, 418d, 518c, 518d) .

6. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que las fuerzas de cizalla están dispuestas entre las bandas de recepción (17c, 17d, 217c, 217d, 317c, 317d, 417c,

417d, 517c, 517d) y las bandas extendidas (18c, 18d, 218c, 218d, 318c, 318d, 418c, 418d, 518c, 518d) por medio de los perfiles de interbloqueo y contactan entre las bandas de recepción y las bandas extendidas.

7. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con la reivindicación 6, en la que una posición de los perfiles de interbloqueo de las bandas de recepción (17c, 17d, 217c, 317d, 317c, 317d, 417c, 417d, 517c, 517d) y las bandas extendidas (18c, 18d, 218c, 218d, 318c, 318d, 418c, 418d, 518c, 518d)

unas con respecto a otras es soportada por un miembro de soporte que se extiende en sentido transversal con respecto a la dirección en sentido longitudinal.

8. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la sección de larguero de recepción (7, 107, 407, 507, 1007) forma una cavidad con un perfil que se corresponde con el perfil de la extensión de manera que se establece un contacto 50 entre una superficie interna de la cavidad y una superficie externa de la extensión, en las inmediaciones de la junta y de manera que se establece un espacio entre la superficie interna de la cavidad y la superficie externa de la extensión más lejos de la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) .

9. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos una de las secciones de larguero forma parte de una 55 superficie externa aerodinámica de la pala.

10. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende también un miembro de tensión (112) dispuesto en sentido

longitudinal para proporcionar una tensión entre la primera porción de la pala (2, 602, 702, 802, 902, 1002) y la segunda porción de la pala (3, 603, 703, 803, 903, 1003) .

11. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende también una estructura de detección para detectar una tensión en el miembro de tensión.

12. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos una de la porciones de la pala está provista de una mampara (121) al nivel de la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) .

13. Una pala (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) facilita una separación no 10 destructiva de las porciones entre sí de la pala.

14. Un procedimiento de fabricación de una pala modular (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) para una turbina eólica, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

-la provisión de una primera porción de la pala (2, 602, 702, 802, 902, 1002) y una segunda porción de la pala (3, 603, 703, 803, 903, 1003) , de la pala, comprendiendo cada porción de la pala una sección de 15 larguero,

-la disposición de las porciones de la pala de manera que se extiendan en direcciones opuestas a partir de una junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) ; y

-la conexión estructural de las porciones de la pala mediante el uso de un puente de larguero (5, 105, 605, 705, 805, 905, 1005) que se extiende por el interior de ambas porciones de la pala, al menos una sección 20 de la pala forma una cavidad, y el puente de larguero se extiende por dentro de dicha cavidad, el puente de larguero comprende una extensión que sobresale desde una de las secciones de larguero y que forma de esta manera una sección de larguero extendida (8, 108, 408, 508, 1008) , y estando adaptada la otra de las secciones de larguero para recibir la extensión y de esta manera forma una sección de larguero de recepción (7, 107, 407, 507, 1007) , y en el que la sección de larguero de recepción comprende dos tapas

de larguero de recepción unidas con dos bandas de recepción (17c, 17d, 217c, 217d, 317c, 317d, 417c, 417d, 517c, 517d) , y en el que un grosor de las tapas de larguero de recepción está ahusado hacia abajo en dirección a la junta (4, 104, 604, 704, 804, 904, 1004) .

15. Una turbina eólica que comprende una pala modular (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.