Instalación de energía eólica con conducción de aire refrigerante perfeccionada.

Instalación de energía eólica con una torre que presenta un agujero de hombre y componentes eléctricosdispuestos en el interior de la torre

, estando la abertura de puerta dispuesta en un vano de torre pasante que esmayor que la abertura de puerta y a través del cual se encuentran tendidas aberturas de paso de aire,concretamente aberturas de entrada y/o aberturas de salida de aire, para el paso de aire refrigerante, estando elvano de torre prolongado hacia arriba y hacia abajo respecto de la abertura de puerta y estando por encima y pordebajo de la abertura de puerta conducida al menos una abertura de paso de aire, caracterizada porque la aberturade paso de aire debajo de la abertura de puerta es una abertura de paso de aire con una conducción de aire en unprimer sentido, concretamente una abertura de entrada de aire y porque la abertura de paso de aire encima de laabertura de puerta es una abertura de paso de aire con una conducción de aire en un segundo sentido opuesto alprimer sentido, concretamente una abertura de salida de aire.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/054375.

Solicitante: Kenersys GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: portAL 10, Albersloher Weg 10 48155 Münster ALEMANIA.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > EDIFICIOS O CONSTRUCCIONES SIMILARES PARA EMPLEOS... > E04H12/00 (Torres; Mástiles, postes; Chimeneas de fábrica; Depósitos de agua elevados; Procesos de edificación de estas estructuras (torres de refrigeración E04H 5/12; soportes para paneles de señalización en ruta E01F 9/011; estacas de cimentaciones E02D 5/22; cimentaciones de mástiles, pilones o chimeneas E02D 27/42; elementos de construcción de forma alargada en general E04C 3/00; escalas metálicas fijas E06C 9/04; torres de perforación de pozos de petróleo E21B 15/00))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CUADROS, ESTACIONES DE TRANSFORMACION O DISPOSICIONES... > Armaduras, cuadros, paneles, pupitres, envolturas;... > H02B1/56 (Refrigeración; Ventilación)

PDF original: ES-2429514_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Instalación de energía eólica con conducción de aire refrigerante perfeccionada Ámbito técnico La invención se refiere a una instalación de energía eólica con una torre que presenta un agujero de hombre cerradizo y componentes eléctricos dispuestos dentro de la torre.

Estado actual de la técnica Las instalaciones de energía eólica se conocen hace mucho en las más diversas formas constructivas, entretanto se aplican con regularidad. La participación de la energía producida por aerogeneradores se ha incrementado constantemente no solamente en Alemania, sino también en otros países, entretanto se encuentran erigidas e instaladas en gran cantidad instalaciones de energía eólica emplazadas instaladas tanto en tierra como también mar afuera.

Lo mismo que en casi todas las centrales eléctricas, las instalaciones de energía eólica también producen calor perdido durante la conversión de energía que, mediante medidas adecuadas, debe ser evacuado de la instalación.

En este caso, este calor perdido no se produce solamente en el sector del generador alojado generalmente en una caseta de máquina (góndola) de la punta de la torre, sino también en otros componentes eléctricos que se usan para la regeneración de la energía eléctrica producida en lo que se refiere a frecuencia y tensión. En este caso, en las instalaciones de energía eólica, los componentes nombrados en último término están dispuestos, frecuentemente, en proximidad de la base de la torre y la mayoría de las veces colocados sobre el fundamento, directamente o apilados sobre el mismo. También dichos componentes deben ser enfriados.

Para conseguir el enfriamiento de los componentes nombrados y también del generador, se conocen diferentes soluciones. Por ejemplo, por el documento WO 99/30031 se da a conocer una instalación de energía eólica en la que el aire refrigerante para el enfriamiento del generador ingresa a la torre en proximidad de la base de la torre a través de aberturas no especificadas en detalle, aire refrigerante que, primeramente, es calentado en el sector de la base mediante el calor perdido de los componentes eléctricos allí dispuestos y, a continuación, sube por la torre de contención debido al efecto de chimenea, pasa frente al generador para su enfriamiento y, finalmente, abandona allí la instalación de energía eólica.

Otro sistema para el enfriamiento de la instalación de energía eólica, en particular de los componentes eléctricos, está descrito en el documento DE 100 00 370 A1. Allí se da a conocer un circuito refrigerante cerrado en el que un agente refrigerante (aire) es movido a lo largo de la torre hacia arriba, pasa allí a través del generador y, a continuación, retorna en sentido a la base de la torre.

Finalmente, en el documento DE 10 2004 061391 A1 se describe un sistema de enfriamiento por aire que sirve, explícitamente, para el enfriamiento de los componentes eléctricos dispuestos en el sector de la base o del zócalo de la torre. Allí, a través de un canal de aire, conducido a través del fundamento de la torre, que termina en una abertura en la zona del subsuelo al lado de la instalación de energía eólica se aspira aire que pasa por delante del componente eléctrico a enfriar. Entonces, el aire así aspirado es evacuado nuevamente de la instalación de energía eólica por medio de un segmento de aireación a través de una abertura prevista ex profeso en la pared de la torre.

Las instalaciones de energía eólica conocidas o los sistemas de enfriamiento incluidos en las mismas, si bien cumplen, por regla general, fiablemente el cometido de un enfriamiento suficiente de los componentes a enfriar, son, sin embargo, caros en su montaje y encarecen por lo tanto la instalación de energía eólica y requieren equipos y diseños adicionales de la instalación de energía eólica comparativamente complicados.

Es así que un circuito refrigerante cerrado como el que se da a conocer por el documento DE 100 00 370 A1 requiere el montaje de canales de enfriamiento apropiados a lo largo de toda la altura de la instalación de energía eólica, lo que genera gastos constructivos correspondientes y costes de fabricación mayores.

En un sistema de enfriamiento según el documento DE 10 2004 061391 A1 usado, esencialmente, para el enfriamiento de los componentes eléctricos dispuestos en el sector de la base o zócalo de la torre, la planificación y la fabricación son costosos. No es que solamente deben ser tendidas líneas de conducción correspondientes a través de la base de la torre hasta el interior de la torre de contención, además se debe prever en la pared de la torre una abertura separada para el segmento de aireación. Hoy en día, las torres de instalaciones de energía eólica son erigidas en el lugar de emplazamiento mediante segmentos generalmente prefabricados, pudiendo los segmentos estar compuestos de metal y/o plástico (plástico reforzado con fibra de vidrio) . En este caso se procura mantener el espesor de pared de los segmentos tan reducido como sea posible, sin que, sin embargo, se deban aceptar mermas de estabilidad. Este empeño no proviene solamente de la exigencia económica del ahorro de materiales, sino también de reflexiones respecto del peso de los diferentes segmentos que en el transporte hasta el lugar del emplazamiento no deben superar valores críticos. En este sentido, el peso de un segmento de torre puede ser el límite para el tamaño de un segmento de este tipo, siendo, básicamente, los segmentos de mayor tamaño

ventajosos para una construcción rápida y económica de la instalación de energía eólica.

Debido a cuestiones estáticas, cada incorporación de una abertura o una perforación en el forro de la torre o de un segmento de torre produce un debilitamiento que debe ser compensado constructivamente, por ejemplo, mediante el refuerzo de la pared del segmento en la zona de la perforación. La previsión de aberturas correspondientes en la pared de torre o en un segmento es, por lo tanto, costosa no solamente debido al tiempo necesario para la mecanización y al gasto de material.

El sistema dado a conocer por el documento WO 99/30031 también es susceptible de mejoras debido a las mismas consideraciones por el que ingresa, ostensiblemente, aire de enfriamiento a través de una pluralidad de aberturas formadas en el sector de la base de la torre. O sea, también en este caso deben aplicarse múltiples aberturas en la pared de la torre con las consecuencias no deseadas descritas anteriormente.

En las documentaciones DE 10 2008 012 664 A1 y WO 2009/094991 A2 de mayor prioridad, pero publicadas después de la fecha de prioridad y fecha de solicitud de esta solicitud, se ha dado a conocer en una instalación de energía eólica un vano de puerta mayor en la torre que, encima y debajo de la abertura de puerta dispuesta en el mismo presenta, en cada caso, aberturas de paso de aire. Allí, las aberturas de paso de aire son exclusivamente aberturas de entrada de aire. Desde allí, el aire refrigerante entrante es transportado dentro de la torre y evacuado nuevamente al exterior a través de aberturas adicionales dispuestas en la pared de la torre. O sea, en la pared de la torre deben preverse también en este caso otras perforaciones para la conducción de aire de enfriamiento, con los problemas estáticos mencionados.

El documento WO 03/036085 A1 describe la manera de proceder en la construcción de un segmento de torre para conformar una abertura de puerta como pieza de fundición y, mediante soldadura, fijar a la misma chapas de acero para la formación de la pared de torre. Con ello se pretende reducir el número de soldaduras respecto de una solución en la que la abertura de puerta es realizada directamente usando chapas soldadas. La disminución... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de energía eólica con una torre que presenta un agujero de hombre y componentes eléctricos dispuestos en el interior de la torre, estando la abertura de puerta dispuesta en un vano de torre pasante que es mayor que la abertura de puerta y a través del cual se encuentran tendidas aberturas de paso de aire, 5 concretamente aberturas de entrada y/o aberturas de salida de aire, para el paso de aire refrigerante, estando el vano de torre prolongado hacia arriba y hacia abajo respecto de la abertura de puerta y estando por encima y por debajo de la abertura de puerta conducida al menos una abertura de paso de aire, caracterizada porque la abertura de paso de aire debajo de la abertura de puerta es una abertura de paso de aire con una conducción de aire en un primer sentido, concretamente una abertura de entrada de aire y porque la abertura de paso de aire encima de la abertura de puerta es una abertura de paso de aire con una conducción de aire en un segundo sentido opuesto al primer sentido, concretamente una abertura de salida de aire.

2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque la puerta que cierra la abertura de puerta está provista de aberturas de paso de aire que se usan como aberturas der entrada de aire.

3. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los

componentes eléctricos a enfriar mediante la abertura de paso de aire están dispuestos en el interior de la torre, esencialmente en el sector de la base de torre.

4. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la/s abertura/s de entrada de aire y/o la/s abertura/s de salida de aire está/n asegurada/s mediante una reja, láminas móviles o dispositivos similares contra la incursión indeseada de personas, animales y/u objetos.

5. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque está previsto al menos un elemento de transporte de aire para la aspiración de aire a través de la abertura de entrada de aire o para el soplado hacia fuera de aire a través de la abertura de salida de aire.