SECCIÓN DE TORRE DE AEROGENERADOR, TORRE DE AEROGENERADOR QUE INCORPORA DICHA SECCIÓN Y PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE TORRE DE AEROGENERADOR.

La invención consiste en una sección de torre de un aerogenerador,

la torre que incorpora dicha sección así como el procedimiento de montaje de torre de aerogenerador mediante el llenado de las juntas existentes entre secciones adyacentes. La sección (1) comprende un flanco inferior (2) y un flanco superior (3), así como sendas superficies laterales interna (4) y externa (5). Se caracteriza porque comprende al menos un conducto interno (10) que se extiende entre un orificio de salida (11) localizado en el flanco superior (3) y un orificio de entrada (12) localizado en una de las superficies laterales (4, 5), estando el conducto interno (10) y los orificios de entrada (12) y salida (11) configurados para la inyección de un material de relleno (20) sobre el flanco superior (3) a través del conducto interno (10).

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es una sección de torre de un aerogenerador, la torre que incorpora dicha sección así

como el procedimiento de montaje de torre de aerogenerador mediante el llenado de las juntas existentes entre secciones adyacentes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la energía eólica consiste en generar electricidad mediante aerogeneradores con la máxima eficiencia posible y el mínimo coste. Dichos aerogeneradores constan básicamente de una torre, una góndola que alberga el generador eléctrico y un rotor formado por al menos dos palas. La torre se encarga de sustentar todos los elementos incorporados y de transmitir a la cimentación todos los esfuerzos de reacción generados como consecuencia de las distintas acciones aerodinámicas y condiciones de funcionamiento de la turbina eólica.

Generalmente dadas las dimensiones del aerogenerador y en consecuencia de la torre, ésta está dividida longitudinalmente en secciones normalmente tubulares que pueden estar divididas a su vez en sectores radiales denominados dovelas, facilitando de este modo el transporte de la torre de la fábrica al emplazamiento final del aerogenerador.

En las soluciones técnicas que implican el uso de torres de hormigón las dovelas y las secciones se unen entre sí mediante juntas que se rellenan con mortero como elemento de transición.

En el estado de la técnica la unión de una junta horizontal entre secciones adyacentes de una torre de hormigón se realiza mediante empleo de vertido de mortero desde una posición superior, generalmente por gravedad, en un espacio libre entre dichas secciones. Entre las dos secciones de torre se utilizan sendos elementos de retención del material de relleno, por ejemplo, sendos encofrados que envuelven el espacio libre de la junta. Uno de los encofrados consiste en un anillo interno, que quedaría dentro de la torre, y el otro consiste en un anillo externo, estando ambos situados a tope con la sección inferior y por tanto, delimitando el recinto de contención del vertido de mortero. Además, el elemento de retención externo se sitúa a tope contra ambas secciones adyacentes, de modo que la salida de aire y material de relleno no es posible mientras que el elemento de retención interno se sitúa de modo que existe una separación con la sección superior. El mortero se vierte por encima del encofrado interno a través de dicha separación y se extiende por el interior de la junta. El mortero inicialmente se encuentra en un estado fluido y rellena la junta hasta rebosar por el encofrado interno.

El mortero tiene un proceso de fragua de tal forma que transcurrido cierto tiempo pasa del estado fluido inicial a un estado sólido. Normalmente presenta cierto grado de viscosidad que varía con el tiempo y es dependiente de la reacción química de fraguado. La viscosidad cinemática del mortero es una medida del grado de resistencia ofrecido por las paredes del alojamiento al avance del mismo durante su vertido. Hay que tener además en cuenta 45 que en condiciones ambientales normales de temperatura y humedad, el mortero solidifica transcurridos 30 segundos aproximadamente.

Por lo tanto, el llenado de mortero en el espacio comprendido entre los encofrados externo e interno y las dos secciones no se realiza de forma homogénea. Es un proceso que depende de numerosos factores, entre los que 50 cabe mencionar: la viscosidad del mortero, que a su vez depende de la composición del mismo, de su contenido en agua, de la temperatura, de la geometría del alojamiento, de la rugosidad, de la calidad superficial de dicho alojamiento y del punto de inyección.

Por lo tanto, los lugares más alejados del punto de inyección inicial van a recibir un mortero de alta viscosidad, ya 55 que este mortero ha tenido más tiempo de fraguado, pudiendo ocurrir que dichos lugares no sean rellenados totalmente y de esta forma disminuya la sección efectiva de unión entre secciones, lo que puede derivar en una pérdida de capacidad resistente de dicha junta.

Otra desventaja que presenta el estado de la técnica conocido es que el aire que es empujado hacia abajo y lateralmente por el llenado de mortero, y dado que a través del encofrado externo no es posible evacuar el mismo ya que actúa a modo de émbolo con el aire contenido entre el encofrado externo y la superficie libre del mortero, dicho aire puede quedar atrapado en las zonas próximas al encofrado externo generando un espacio vacío. En el

caso particular de que las secciones de la torre presenten en el flanco superior de la sección inferior unas vainas para el alojamiento de barras de acero de las secciones adyacentes superiores, el aire que es empujado hacia abajo por el mortero puede quedar atrapado en dichas vainas debilitando en esas zonas la resistencia de la torre.

Además del problema anteriormente citado del llenado inadecuado de la junta o la formación de burbujas de aire contenidas en el seno del mortero, hay que unir que este proceso solamente permite la inspección visual del mortero desde la parte interna de la torre, por lo que si aparece un defecto cercano al encofrado externo solamente se puede detectar una vez ha sido retirado dicho encofrado externo.

En definitiva, el procedimiento de vertido de mortero del estado de la técnica presenta tres claros inconvenientes 15 que son:

-Problemas de seguridad implícitos al propio proceso.

El vertido se realiza desde un depósito elevado y colgado en el interior de la torre. El movimiento de dicho depósito 20 presenta riesgo de dañado de otros componentes de la turbina durante este proceso de vertido.

-Problemas de calidad en la formación de juntas.

Según lo anteriormente comentado, el vertido se realiza por gravedad y esto no garantiza un caudal constante.

Tampoco está garantizado el relleno homogéneo de mortero y hay posibilidad de generar vacíos en la zona próxima al encofrado externo u otros alojamientos o vainas. Dado el tiempo de fragua, puede ocurrir que el mortero solidifique en determinadas zonas y bloquee el paso del mismo hacia las zonas más alejadas, es decir, el encofrado externo.

Igualmente existe la generación de burbujas de aire en el seno de mortero por imposibilidad de evacuación de aire desde el encofrado externo, según lo anteriormente comentado.

Todo lo anterior desemboca en que exista heterogeneidad en la calidad del vertido.

- Problemas de inspección de calidad y trabajos futuros.

La probabilidad de encontrar una zona de relleno incompleta en la zona de encofrado exterior es mucho mayor que en la zona interna de la torre ya que la zona externa no se puede visualizar hasta que se retira el aro de encofrado externo por lo que no hay posibilidad de detectar un problema en esta zona durante el proceso de llenado. Además,

para su reparación se debe actuar en una fase posterior.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Es uno de los objetos de la invención una sección de torre de aerogenerador que comprende un flanco inferior y un 45 flanco superior, así como sendas superficies laterales interna y externa. Esta sección se corresponde por lo tanto con las divisiones modulares horizontales de una torre de aerogenerador que a su vez puede estar también dividida radialmente en dovelas.

La invención se caracteriza porque la sección comprende al menos un conducto interno que se extiende entre un 50 orificio de salida localizado en el flanco superior y un orificio de entrada localizado en una de las superficies laterales, estando el conducto interno y los orificios de entrada y salida configurados para la inyección de un material de relleno sobre el flanco superior a través del conducto interno.

Por lo tanto, la solución propuesta consiste en realizar el llenado de la junta horizontal entre secciones adyacentes 55 mediante la inyección del material de relleno en la junta a través de un conducto que tiene un orificio de salida en el propio flanco superior de la sección inferior, es decir, la inyección se realiza desde abajo y directamente en la propia junta. Para ello, el material de relleno se introduce en la sección inferior a través de un orificio en las paredes laterales de la sección.

Con esta invención se reduce la formación de burbujas o espacios vacíos en el interior del seno del mortero ya que al realizarse la inyección de mortero desde abajo y directamente en el flanco superior de la sección, el aire es empujado hacia arriba, es decir, hacia la superficie libre del mortero, sin embargo, cuando el mortero cae por

gravedad al flanco superior de la sección inferior golpea dicho flanco superior y las burbujas pueden quedar atrapadas entre el mortero...

1. Sección (1) de torre de aerogenerador, que comprende un flanco inferior (2) y un flanco superior (3) , así como sendas superficies laterales interna (4) y externa (5) , caracterizada porque comprende al menos un conducto interno (10) que se extiende entre un orificio de salida (11) localizado en el flanco superior (3) y un orificio de entrada (12) localizado en una de las superficies laterales (4, 5) , estando el conducto interno (10) y los orificios de entrada (12) y salida (11) configurados para la inyección de un material de relleno (20) sobre el flanco superior (3) a través del conducto interno (10) .

2. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 1, caracterizada porque el orificio de salida (11) se localiza más cercano a una de las superficies laterales (4, 5) que a la otra superficie lateral (4, 5) , siendo la superficie lateral (4, 5) más cercana configurable para recibir un elemento de retención del material de relleno (20) situable en contacto con la sección (1) de torre y con una segunda sección (1) de torre situable superiormente, de modo que impide la salida del material de relleno (20) del espacio comprendido entre ambas secciones (1) .

1.

3. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 2, caracterizada porque comprende una pluralidad de orificios de salida (11) .

4. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 3, caracterizada porque la distancia entre orificios de salida (11) consecutivos es menor que el doble de la distancia entre el orificio de salida (11) y la superficie lateral (4, 5) más lejana.

5. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 4, caracterizada porque la distancia entre orificios de salida (11) consecutivos es igual a la distancia entre el orificio de salida (11) y la superficie lateral (5) más cercana.

6. Sección (1) de torre de aerogenerador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el orificio de entrada (12) se localiza en la pared lateral interna (4) .

7. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 6, caracterizada porque el conducto interno (10) comprende un primer tramo (13) en conexión con el orificio de salida (11) esencialmente paralelo a las superficies laterales (4, 5) y un segundo tramo (14) en conexión con el orificio de entrada (12) y con el primer tramo (13) que forma un ángulo con las superficies laterales (4, 5) .

8. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 7, caracterizada porque la inclinación del segundo tramo (14) del conducto (10) es descendente hacia el flanco inferior (2) .

9. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 7, caracterizada porque el primer tramo (13) del conducto interno (10) es coincidente con una vaina para el alojamiento de una barra de acero (15) procedente de una sección (1) situable superiormente.

10. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un sistema de impulsión (50) del material de relleno (20) en conexión con el orificio de entrada (12) .

11. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 10, caracterizada porque el sistema de impulsión (50) comprende al menos una tubería (51) conectada al orificio de entrada (12) conectable a unos medios de impulsión del material de relleno (20) .

12. Sección (1) de torre de aerogenerador, según la reivindicación 11, caracterizada porque el sistema de 50 impulsión (50) comprende al menos una tubería de drenaje (53) .

13. Sección (1) de torre de aerogenerador, según las reivindicaciones 1, 10 y 11, caracterizada porque comprende una pluralidad de conductos internos (10) en conexión con una pluralidad de tuberías (51) conectadas a la pluralidad de orificios de entrada (12) y un ramal (52) de unión de las mencionadas tuberías (51) conectable a los 55 medios de impulsión del material de relleno (20) .

14. Torre de aerogenerador, que comprende una primera sección (40) y una segunda sección (30) adyacentes, estando la primera sección (40) localizada inferiormente a la segunda sección (30) , caracterizada porque al menos la primera sección (40) comprende la sección (1) descrita en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Procedimiento de montaje de una torre de aerogenerador, que comprende al menos una primera sección (40) y una segunda sección (30) en la que la primera sección (40) comprende la sección (1) descrita en una cualquiera de 5 las reivindicaciones anteriores 1 a 13 de modo que el conducto interno (10) y los orificios de entrada (12) y salida (11) están configurados para la inyección de un material de relleno (20) entre el flanco superior (3) y el flanco inferior (2) de la primera (40) y la segunda sección (30) a través del conducto interno (10) , caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

- colocación de la segunda sección (30) sobre el flanco superior (3) de la primera sección (40) de manera que quede un espacio libre entre el flanco superior (3) de la primera sección (40) y el flanco inferior (2) de la segunda sección (30) ,

- conexión de unos medios de impulsión de material de relleno (20) para su introducción por el orificio de entrada (12) ,

-impulsión del material de relleno (20) hasta el relleno del espacio libre entre el flanco superior (3) y el flanco inferior (2) .

16. Procedimiento de montaje de una torre de aerogenerador, según la reivindicación 15, caracterizado porque comprende el paso de realizar la impulsión del material de relleno (20) a través de una tubería (51) conectada al

orificio de entrada (12) .

17. Procedimiento de montaje de una torre de aerogenerador, según la reivindicación 15, caracterizado porque la primera sección (40) comprende una pluralidad de conductos internos (10) en conexión con una pluralidad de tuberías (51) de modo que el procedimiento de montaje comprende el paso de inyectar simultáneamente el material

de relleno (20) a través de la totalidad de orificios de entrada (12) .

18. Procedimiento de montaje de una torre de aerogenerador, según la reivindicación 15, caracterizado porque comprende el paso de incorporar entre la primera sección (40) y la segunda sección (30) un elemento de retención interno y un elemento de retención externo para la retención en el espacio libre entre ambas secciones (40, 30) del

material de relleno (20) .

19. Procedimiento de montaje de una torre de aerogenerador, según la reivindicación 18, caracterizado porque el elemento de retención externo se sitúa en contacto con la primera (40) y la segunda sección (30) y el elemento de retención interno se sitúa en contacto con la primera sección (40) y separado de la segunda sección (30) de modo que se define entre ambos un hueco para la salida de aire desde el espacio libre entre ambas secciones (40, 30) .

20. Procedimiento de montaje de una torre de aerogenerador, según la reivindicación 15, caracterizado porque la impulsión del material de relleno (20) se realiza desde un depósito localizado a nivel de la base de la torre.

4.

21. Procedimiento de montaje según la reivindicación 15, caracterizado porque la impulsión del material de relleno (20) se realiza desde un depósito localizado en una plataforma elevable y comprende adicionalmente el paso de izado de la plataforma elevable hasta una altura sustancialmente igual a la altura en la que se sitúa el orificio de entrada (12) .