Una torre de turbina eólica, una turbina eólica, un ascensor para una torre de turbina eólica y un procedimiento para montar una torre de turbina eólica.

Una turbina eólica (1) que comprende

una torre de turbina eólica (2) que comprende al menos dos anillos de torre anulares (8,

9, 14) situadosverticalmente uno sobre el otro,

caracterizada porque

un primer anillo de torre (8, 9, 14) de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) solapa con al menos unanillo de torre (8, 9, 14) adicional de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14), en el que cada uno dedichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) comprende al menos dos placas de torre (13) y en el que cadauna de dichas al menos dos placas de torre (13) comprende una primera sección lateral (17) vertical osustancialmente vertical y una segunda sección lateral (18) vertical o sustancialmente vertical, en la que dichaprimera sección lateral (17) solapa con una segunda sección lateral (18) de una placa de torre (13) yuxtapuestahorizontalmente, dichas al menos dos placas de torre (13) están conectadas a través de dicho solape pormedio de pernos (34), y en el que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) solapan hacia abajo, haciendoque un anillo de torre superior (8) solape con un anillo de torre inferior (9) situado inmediatamente por debajode dicho anillo de torre superior (8) y así sucesivamente, dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) estánconectados mediante dicha región de solape (35) sustancialmente horizontal mediante medios de conexiónmecánicos, tales como tornillos, pernos o remaches.

Una torre de turbina eólica, una turbina eólica, un ascensor para una torre de turbina eólica y un procedimiento para montar una torre de turbina eólica

Campo de la invención La invención se refiere a una torre de turbina eólica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, a una turbina eólica y a un procedimiento para montar una torre de turbina eólica.

Descripción de la técnica relacionada Una torre de turbina eólica conocida en la técnica comprende una torre de turbina eólica troncocónica y una góndola de la turbina eólica situada en la parte superior de la torre. Un rotor de turbina eólica con tres palas de turbina eólica se conecta a la góndola mediante un árbol de baja velocidad, que se extiende hacia afuera de la parte delantera de la góndola, como se ilustra en la figura 1.

Las torres de turbina eólica comprenden típicamente un número de secciones de torre troncocónicas redondas montadas una encima de la otra. Las secciones de torre se atornillan entre sí habitualmente mediante rebordes situados internamente en horizontal, que se sueldan a la parte superior e inferior de cada sección de torre. Cada una de las secciones de torre comprende un número de anillos de torre soldados entre sí. Estos anillos de torre están fabricados habitualmente de placas de acero, que se laminan en forma circular y se sueldan para convertirlas en un anillo cerrado de 360°.

La idea general detrás este diseño es que la torre tiene que ser relativamente fácil de montar en el emplazamiento de montaje y que una torre redonda sin ninguna junta visible es más agradable a la vista. Sin embargo, en años recientes el desarrollo de turbinas eólicas producidas en masa ha evolucionado hacia fabricarlas cada vez más grandes, tanto en potencia como en tamaño. Este proceso demanda componentes y procedimientos de fabricación mejores y más eficientes en costes, y concretamente en el campo de las torres de turbina eólica, este desarrollo ha sido profundo. Las instalaciones para torres de turbinas eólicas modernas grandes requieren un edificio con una altura libre de 8 m, acceso a equipo de izado con una capacidad de 70 t y equipo de laminado altamente especializado y caro. Además, la soldadura reduce el límite de fatiga de las torres y por lo tanto su resistencia, lo que hace necesario fabricar la torre, o al menos partes de la torre, de placas más gruesas de lo que sería necesario de otro modo.

La patente norteamericana US 3.034.209 se refiere a un procedimiento para producir secciones tubulares troncocónicas a partir de material metálico en láminas, que se ajustan unas dentro de otras mediante solapamiento de juntas con el fin de formar un mástil tubular, y en el que cada sección está formada por una o más láminas que están unidas mediante una combinación de soldadura y remachado.

La solicitud de patente europea EP 1 561 883 divulga una torre de turbina eólica fabricada de piezas metálicas prefabricadas escalonadas. Las piezas metálicas están formadas como placas largas, sustancialmente rectangulares, que están abiertas en el lado orientado hacia el interior de la torre. Las piezas se atornillan entre sí dentro de la torre a través de sus lados contiguos. Un gran anillo de refuerzo anular puede estar dispuesto en el interior de la torre para mejorar la rigidez de las torres. Este diseño proporciona una torre poligonal en la que la soldadura en y entre secciones de torre se elimina o reduce enormemente. Sin embargo, las piezas metálicas tienen un diseño complejo y por lo tanto difícil y caro de fabricar. Se divulga una turbina eólica que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Un objetivo de la invención es proporcionar una torre de turbina eólica sin las desventajas mencionadas.

Especialmente, es un objetivo de la invención proporcionar un diseño de torre eficiente en costes que proporcione un procedimiento de fabricación de torres sencillo.

Además, es un objetivo de la invención proporcionar medios eficientes para contribuir al montaje de la torre y al mantenimiento subsiguiente.

La invención La invención se define mediante una torre de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1.

La invención proporciona una torre de turbina eólica que comprende al menos dos anillos de torre anulares situados verticalmente uno sobre el otro. Un primer anillo de torre de dichos al menos dos anillos de torre solapa con al menos un anillo de torre adicional de dichos al menos dos anillos de torre, en el que los al menos dos anillos de torre comprenden al menos dos placas de torre y en el que las al menos dos placas de torre comprenden una primera sección lateral vertical o sustancialmente vertical y una segunda sección lateral vertical o sustancialmente vertical, en el que la primera sección solapa con una segunda sección lateral de una placa de torre yuxtapuesta horizontalmente, y en el que las al menos dos placas de torre están conectadas mediante el solape por medio de pernos.

Es ventajoso hacer que los anillos de torre de una turbina eólica solapen, ya que esto proporciona un diseño de torre sencillo que puede estar fabricado mediante medios de fabricación de baja tecnología.

Hacer que los anillos de torre solapen permite la posibilidad de conectar los anillos mediante medios de conexión mecánicos tales como tornillos, pernos o remaches. Así pues, se evitan soldaduras en la torre, y especialmente en áreas del mundo en las que la hora de mano de obra es relativamente barata es ventajoso económicamente, por ejemplo, atornillar los anillos entre sí, ya que aunque pueda llevar más tiempo que fabricar juntas soldadas, la torre atornillada puede estar fabricada de una placa más delgada, reduciendo así el coste de material de la torre.

Debe hacerse hincapié en que en una torre de turbina eólica conocida en la técnica los anillos de torre están habitualmente soldados entre sí en secciones de torre, que después se atornillan entre sí. En una torre de turbina eólica de acuerdo con la invención todas las conexiones entre los anillos y secciones de torre son en principio iguales. Esto significa que cuando se hace referencia a un anillo o anillos de torre, éstos podrían ser igualmente secciones de torre, ya que una sección de torre en una torre de acuerdo con la invención sería un número de anillos de torre conectados del mismo modo en el que se conectarían las secciones.

Al fabricar los anillos de torre de un número de placas de torre es posible fabricar las placas en una instalación de fabricación con una menor altura libre que el diámetro completo del anillo de torre, y las placas son más pequeñas y ligeras que un anillo de torre completo, y por lo tanto más fáciles de manejar durante la fabricación. Además, el diseño de torres soldadas tradicionales está limitado por el hecho de que las secciones o anillos de torre tienen que poder pasar bajo puentes, cables de alta tensión, etc. durante el transporte. Al fabricar los anillos de torre de un número de placas de torre es posible transportar la torre como placas individuales que son montadas en el emplazamiento de levantamiento o en sus cercanías. Por lo tanto es posible diseñar torres con una calidad de transferencia de carga mejor, tal como una torre que tenga, por ejemplo, más de 10 metros de diámetro en la base de la torre.

Hacer que las placas de torre solapen lateralmente es ventajoso ya que permite la posibilidad de conectar las placas de torre por medio de pernos.

En un aspecto de la invención, dichos al menos dos anillos de torre solapan en una región de solape sustancialmente horizontal que consiste en una sección inferior de un anillo de torre y una sección superior de otros anillos de torre.

Es ventajoso hacer que los anillos de torre solapen en una región de solape como se describe, ya que se establece así una región ventajosa para conectar los anillos de torre.

En un aspecto de la invención, dicha región de solape sustancialmente horizontal se extiende en dicha dirección longitudinal de los anillos de torre.

Hacer que la región de solape se extienda en la misma dirección en la que se extienden los anillos de torre es ventajoso, ya que proporciona un diseño de torre sencillo en el que los anillos de torre son relativamente sencillos de fabricar y la conexión de los anillos de torre puede realizarse simplemente por medio, por ejemplo, de pernos.

En un aspecto de la invención, dicha sección inferior y/o dicha sección superior está inclinada en un ángulo a, 1, respectivamente, en relación con una sección intermedia de dichos anillos de torre.

Es ventajoso doblar la sección inferior y/o la sección superior de un solape, ya que esto... [Seguir leyendo]

1. Una turbina eólica (1) que comprende una torre de turbina eólica (2) que comprende al menos dos anillos de torre anulares (8, 9, 14) situados verticalmente uno sobre el otro,

caracterizada porque un primer anillo de torre (8, 9, 14) de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) solapa con al menos un anillo de torre (8, 9, 14) adicional de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) , en el que cada uno de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) comprende al menos dos placas de torre (13) y en el que cada una de dichas al menos dos placas de torre (13) comprende una primera sección lateral (17) vertical o sustancialmente vertical y una segunda sección lateral (18) vertical o sustancialmente vertical, en la que dicha primera sección lateral (17) solapa con una segunda sección lateral (18) de una placa de torre (13) yuxtapuesta horizontalmente, dichas al menos dos placas de torre (13) están conectadas a través de dicho solape por medio de pernos (34) , y en el que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) solapan hacia abajo, haciendo que un anillo de torre superior (8) solape con un anillo de torre inferior (9) situado inmediatamente por debajo de dicho anillo de torre superior (8) y así sucesivamente, dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) están conectados mediante dicha región de solape (35) sustancialmente horizontal mediante medios de conexión mecánicos, tales como tornillos, pernos o remaches.

2. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) solapan en una región de solape (35) sustancialmente horizontal que consiste en una sección inferior (11) de un anillo de torre y una sección superior (12) de otros anillos de torre (8, 9, 14) .

3. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicha región de solape (35) sustancialmente horizontal se extiende en dicha dirección longitudinal de dichos anillos de torre (8, 9, 14) .

4. Una turbina eólica (1) de acuerdo con las reivindicaciones 2 ó 3, en la que dicha sección inferior (11) y/o dicha sección superior (12) está inclinada en un ángulo a, 1, respectivamente, en relación a una sección intermedia

(31) de dichos anillos de torre (8, 9, 14) .

5. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en la que dichos ángulos a, 1 son entre 0, 5° y 15°, preferentemente 1° y 10°, y lo más preferentemente entre 2° y 7°.

6. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) están conectados mediante pernos (24) .

7. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) son de altura sustancialmente constante.

8. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) están fabricados de acero.

9. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) comprenden entre 1 y 50, preferentemente 3 y 30 y lo más preferentemente entre 5 y 11, tal como 8 placas de torre (13) yuxtapuestas horizontalmente.

10. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas al menos dos placas de torre (13) comprenden entre 1 y 5, preferentemente 2 ó 3 pliegues (16) verticales o sustancialmente verticales.

11. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas al menos dos placas de torre (13) tienen una anchura inferior (Wb) que es más ancha que la anchura de la anchura superior (Wt) .

12. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas placas de torre (13) en un anillo de torre (8, 9, 14) son sustancialmente de forma idéntica.

13. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas al menos dos placas de torre (13) comprenden un recorte en al menos una esquina (por ejemplo, 19, 20, 21) .

14. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas al menos dos placas de torre (13) tienen una extensión longitudinal (Lp) de entre 1 y 50 m, preferentemente entre 3 y 30 m, y lo más preferentemente entre 7 y 15 m.

15. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) son troncocónicos.

16. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) son de forma poligonal.

17. Un procedimiento para montar una torre de turbina eólica (2) de una turbina eólica (1) , comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

establecer al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) cada uno de los cuales comprende al menos dos placas de torre (13) , y en el que dichas al menos dos placas de torre (13) comprenden una primera sección lateral (17) vertical o sustancialmente vertical y una segunda sección lateral (18) vertical o sustancialmente vertical, en donde dicha primera sección lateral (17) solapa con una segunda sección lateral (18) de una placa de torre (13) yuxtapuesta horizontalmente, en donde dichas al menos dos placas de torre (13) están conectadas mediante dicho solape por medio de pernos (34) ,

montar un primer anillo de torre (8, 9, 14) de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) sobre al menos un anillo de torre (8, 9, 14) adicional de dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) , haciendo que dicho primer anillo de torre (8, 9, 14) solape con dicho anillo de torre (8, 9, 14) adicional, y

conectar dicho primer anillo de torre (8, 9, 14) y dicho anillo de torre (8, 9, 14) adicional mediante su solape (35) mediante el uso de medios de conexión mecánicos, tales como tornillos, pernos o remaches.

18. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, en el que dichos al menos dos anillos de torre (8, 9, 14) solapan en una región de solape (35) sustancialmente horizontal que consiste en una sección inferior (11) de un anillo de torre (8, 9, 14) y una sección superior (12) de otros anillos de torre (8, 9, 14) .

19. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 17 ó 18, en el que dichos medios de conexión son pernos (34) .

20. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que dichos medios de conexión son apretados mediante el uso de un ascensor (22) que comprende medios para permitir el movimiento tanto vertical como horizontal de dicho ascensor.

21. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20, en el que una cestilla del ascensor (23) de dicho ascensor (22) mantiene una distancia sustancialmente constante con respecto a la superficie interior de dichos anillos de torre (8, 9, 14) .

22. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en el que dicho montaje se realiza en, o en la proximidad de, el emplazamiento de montaje en el que dicha torre de turbina eólica (2) va a ser levantada.