Turbina eólica con sistema de distribución de medio líquido.

Turbina (100) eólica que comprende una torre (1), una góndola (3),

un árbol (41) principal, un buje (4) ypalas (5), en la que la turbina (100) eólica comprende además un sistema de distribución de medio líquidopara el transporte de medio líquido en la turbina (100) eólica, sistema de distribución de medio líquido quecomprende

- un primer subsistema (10) de distribución situado en la torre (1);

- un segundo subsistema (30) de distribución situado en la góndola (3);

- un tercer subsistema (50) de distribución situado en el buje (4);

- una interconexión (20, 20a) torre-góndola que conecta el primer subsistema (10) de distribución alsegundo subsistema (30) de distribución; y

- una interconexión (40) góndola-buje que conecta el segundo subsistema (30) de distribución al tercersubsistema (50) de distribución.

Turbina eólica con sistema de distribución de medio líquido

La invención describe una turbina eólica que comprende una torre, una góndola, un árbol principal, un buje con palas y un sistema de distribución de medio líquido para el transporte de medio líquido en la turbina eólica. La invención describe además un método para transportar medio líquido en una turbina eólica y un uso de un sistema de distribución de medio líquido en una turbina eólica.

Pueden transportarse medios líquidos en una turbina eólica por varias razones. Por ejemplo, un medio líquido puede ser parte de un sistema de calentamiento para la turbina eólica o para otras partes de la turbina eólica.

El documento US 7.168.251 da a conocer una turbina de energía eólica con una unidad que va a enfriarse mediante un medio de enfriamiento (gas o líquido) que fluye en un circuito de enfriamiento desde dicha unidad hasta un intercambiador de calor. La unidad que va a enfriarse está dispuesta en la torre o en la góndola de la turbina de energía eólica. El intercambiador de calor se sitúa fuera de la torre o la góndola y está configurado para enfriarse mediante aire ambiental. En una realización, los componentes de enfriamiento se usan en un circuito de enfriamiento de circuito cerrado con un medio de enfriamiento líquido, por ejemplo agua. Una bomba o elemento similar se dispone también en el circuito de enfriamiento.

El documento US 6.520.737 da a conocer una turbina eólica marina, en la que una transmisión de potencia en una góndola se enfría por medio de un líquido conducido a la góndola desde una torre sobre la que la góndola está dispuesta de manera pivotante alrededor de un eje de guiñada vertical. Se muestra un dispositivo para formar uno o más pasos para el líquido entre la góndola y la torre durante la mayoría de las posiciones de guiñada de la góndola.

Con respecto a otros líquidos, en particular cualquier medio líquido requerido en el buje, por ejemplo aceite de lubricación para su uso en apoyos o sistemas hidráulicos, líquidos para descongelar palas, etc., en la técnica anterior tales medios líquidos se transportan sólo de manera intermitente en lotes. Un medio líquido se almacena en primer lugar en un contenedor o recipiente de transporte, se eleva al interior de la góndola mediante grúas o elevadores y se distribuye manualmente en la misma por el personal de mantenimiento. Obviamente, una distribución manual de este tipo de los medios líquidos requiere mucho tiempo y es cara.

Por tanto, es un objeto de la invención proporcionar una turbina eólica con un sistema mejorado para el transporte de medios líquidos y por consiguiente proporcionar un método mejorado para transportar medios líquidos en una turbina eólica.

El objeto de la invención se consigue mediante una turbina eólica según la reivindicación 1, mediante un método para transportar medio líquido en una turbina eólica según la reivindicación 13 y mediante un uso de un sistema de distribución de medio líquido según la reivindicación 15.

Una turbina eólica según la invención comprende un sistema de distribución de medio líquido con

un primer subsistema de distribución situado en la torre;

un segundo subsistema de distribución situado en la góndola;

un tercer subsistema de distribución situado en el buje;

una interconexión torre-góndola que conecta el primer subsistema de distribución al segundo subsistema de distribución, y una interconexión góndola-buje que conecta el segundo subsistema de distribución al tercer subsistema de distribución.

La disposición favorable del sistema de distribución de medio líquido permite un transporte de un medio líquido a ubicaciones deseadas que pueden situarse en cualquier lugar en la turbina eólica. La disposición de los subsistemas de distribución primero, segundo y tercero, junto con la interconexión torre-góndola y la interconexión góndola-buje, permiten una distribución eficaz de los medios líquidos, cumpliendo también los requisitos de una distribución a través de las dos interconexiones giratorias principales (torre-góndola y góndola-buje) en una turbina eólica al buje. En comparación con las soluciones de la técnica anterior, pueden suministrarse de manera continua medios líquidos a cualquier parte de la turbina eólica, en vez de sólo de manera intermitente. El medio líquido se proporciona de una manera cómoda dónde, cuándo y cómo se necesita. Como consecuencia favorable, pueden minimizarse los periodos de inactividad de la turbina eólica para realizar trabajos de mantenimiento regulares. Las tareas de mantenimiento se simplifican y aceleran. Por tanto, por medio del sistema de distribución de medio líquido, es posible un flujo continuo de medio líquido, que ventajosamente permite, a pesar de una tasa de mantenimiento reducida drásticamente con respecto a turbinas eólicas comunes, un funcionamiento continuo y sustancialmente sin fallos de la turbina eólica según la invención. En otras palabras, la rentabilidad de una turbina eólica con el sistema de distribución de líquido según la invención puede mejorarse ventajosamente en una medida considerable.

A continuación en el presente documento, por motivos de claridad, la expresión “que conecta” con respecto al sistema de distribución de líquido significa un acoplamiento funcional de diversos artículos, acoplamiento que permite un flujo de medio líquido dentro de la turbina eólica.

Realizaciones y características particularmente ventajosas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes, tal como se da a conocer a continuación en el presente documento. Las características de las diversas realizaciones descritas pueden combinarse según sea apropiado.

Una realización preferida de la turbina eólica según la invención está caracterizada porque los subsistemas de distribución primero, segundo y tercero comprenden cada uno una tubería y opcionalmente al menos uno de los siguientes artículos: una bomba, un depósito, una válvula para regular el flujo del medio líquido, un intercambiador de calor para calentar y/o enfriar el medio líquido. Esto permite numerosas maneras de las que puede transportarse, almacenarse, accederse a y regularse el medio líquido en su flujo por toda la turbina eólica entera o a través de partes de la misma. Los artículos mencionados pueden disponerse selectivamente en ubicaciones deseadas en la torre y/o en la góndola y/o en el buje. Por tanto, es posible una adaptación individual del sistema de distribución de medio líquido a requisitos reales de los medios líquidos en la turbina eólica.

La interconexión torre-góndola puede realizarse de manera similar al sistema de fluido de enfriamiento en el documento US 6.520.737. Sin embargo, para permitir un desvío de la góndola con respecto a la torre, las conexiones eléctricas desde componentes en la góndola hasta la torre se realiza a menudo a través de cables que tienen una longitud adecuada de modo que la góndola pueda girar, accionada por motor o por el viento entrante, varias veces alrededor del eje de guiñada. En una posición inicial de la góndola, los cables muestran una combadura y el cable se enrolla adicionalmente en cada vuelta de la góndola hasta que el cable es demasiado corto para permitir una vuelta adicional. A continuación, la góndola vuelve a la posición inicial usando un motor accionado mediante una unidad de control apropiada. En una realización más económica, y por tanto preferida, de la invención la interconexión torre-góndola del sistema de distribución de medio líquido de la turbina eólica comprende una manguera flexible con una combadura, en la que una cantidad de la combadura está dimensionada según una longitud de al menos un cable eléctrico que discurre desde la torre al interior de la góndola. De esta manera, el enrollamiento y desenrollamiento de la manguera flexible puede sincronizarse ventajosamente con un enrollamiento y desenrollamiento del cable eléctrico.

La interconexión góndola-buje comprende ventajosamente al menos un canal en el árbol principal que se extiende esencialmente a lo largo del árbol principal y una primera subinterconexión que conecta el segundo subsistema de distribución al canal. Por tanto, se soporta un flujo continuo del medio líquido al interior del árbol principal. Por medio del canal en el árbol principal, el medio líquido puede transportarse además a través... [Seguir leyendo]

1. Turbina (100) eólica que comprende una torre (1) , una góndola (3) , un árbol (41) principal, un buje (4) y palas (5) , en la que la turbina (100) eólica comprende además un sistema de distribución de medio líquido para el transporte de medio líquido en la turbina (100) eólica, sistema de distribución de medio líquido que comprende

- un primer subsistema (10) de distribución situado en la torre (1) ;

- un segundo subsistema (30) de distribución situado en la góndola (3) ;

- un tercer subsistema (50) de distribución situado en el buje (4) ;

- una interconexión (20, 20a) torre-góndola que conecta el primer subsistema (10) de distribución al segundo subsistema (30) de distribución; y

- una interconexión (40) góndola-buje que conecta el segundo subsistema (30) de distribución al tercer subsistema (50) de distribución.

2. Turbina eólica según la reivindicación 1, en la que los subsistemas de distribución primero, segundo y tercero (10, 30, 50) comprenden una tubería (11, 11a, 11’, 11a’, 11”) y opcionalmente al menos uno de los siguientes artículos:

- una bomba (13, 13a, 13’, 13”) ; -un depósito (12, 12’, 12”) ; -una válvula (15, 15’, 15”) para regular el flujo del medio líquido; -un intercambiador (14, 14’) de calor para calentar y/o enfriar el medio líquido.

3. Turbina eólica según la reivindicación 1 ó 2, en la que la interconexión (20) torre-góndola comprende una manguera flexible con una combadura, en la que una cantidad de la combadura está dimensionada según una longitud de al menos un cable (31) eléctrico que discurre desde la torre (1) al interior de la góndola (3) .

4. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la interconexión (40) góndolabuje comprende

- al menos un canal (47, 47a) en el árbol (41) principal que se extiende sustancialmente de manera axial a lo largo del árbol (41) principal; y

- una primera subinterconexión (430) que conecta el segundo subsistema (30) de distribución al canal (47, 47a) .

5. Turbina eólica según la reivindicación 4, en la que la primera subinterconexión (430) comprende -al menos un primer conducto (42, 42a) que se extiende radialmente desde una pared exterior del árbol

(41) principal hasta el canal (47, 47a)

- un alojamiento (43) que encierra el árbol (41) principal de manera anular en una posición en la que el primer conducto (42, 42a) corta a la pared exterior del árbol (41) principal, mediante lo cual el alojamiento

(43) se sella contra el árbol (41) principal y mediante lo cual el alojamiento comprende un sistema (431, 432, 433, 434) de canal para transferir el medio líquido desde la tubería (11’, 11a’) del segundo subsistema

(30) de distribución al interior del primer conducto (42, 42a) .

6. Turbina eólica según cualquiera de la reivindicación 5, en la que el alojamiento (43) se sella mediante un sello (45) laberíntico.

7. Turbina eólica según la reivindicación 5 ó 6, en la que el árbol (41) principal es hueco junto a su eje longitudinal y en la que el canal (47, 47a) comprende una tubería o un tubo en el árbol (41) principal.

8. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en la que la primera subinterconexión comprende varios primeros conductos (42, 42a) y canales (47, 47a) .

9. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en la que la interconexión (40) góndola-buje comprende además una segunda subinterconexión que conecta el canal (47, 47a) en el árbol (41) principal

al tercer subsistema (50) de distribución.

10. Turbina eólica según las reivindicaciones 9, en la que la segunda subinterconexión comprende al menos un segundo conducto (48, 48a) que está dispuesto en el buje (4) , estando conectado el segundo conducto (48, 48a) al canal (47, 47a) en el árbol (41) principal.

11. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una interconexión (70) buje-pala situada en el buje (4) y que conecta el tercer subsistema (50) de distribución a un cuarto subsistema (60) de distribución situado en al menos una de las palas (5) .

12. Turbina eólica según la reivindicación 11, en la que el cuarto subsistema (60) de distribución comprende una tubería (11’’’) y opcionalmente al menos uno de los siguientes artículos: -una bomba (13’’’) ; -un depósito (12’’’) ;

- una válvula (15’’’) para acceder al medio líquido; -una abertura (61) de salida para el medio líquido.

13. Método para transportar medio líquido en una turbina (100) eólica que comprende las etapas

- transportar el medio líquido por medio de un primer subsistema (10) de distribución dentro de una torre (1) de la turbina (100) eólica; -transportar el medio líquido al interior de una góndola (3) de la turbina (100) eólica por medio de una

interconexión (20, 20a) torre-góndola;

- transportar el medio líquido dentro de la góndola (3) por medio de un segundo subsistema (30) de distribución; -transportar el medio líquido al interior de un buje (4) de la turbina (100) eólica por medio de una

interconexión (40) góndola-buje; y -distribuir el medio líquido dentro del buje (4) por medio de un tercer subsistema (50) de distribución.

14. Método según la reivindicación 13, que comprende además las etapas

- transportar el medio líquido al interior de al menos una pala (5) de la turbina (100) eólica por medio de una interconexión (70) buje-pala; y -distribuir el medio líquido dentro de la pala (5) por medio de un cuarto subsistema (60) de distribución.

15. Uso de un sistema de distribución de medio líquido en una turbina (100) eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para suministrar componentes de calentamiento y/o componentes de enfriamiento y/o componentes de descongelación y/o ajustar mecánicamente componentes y/o lubricar componentes de la turbina (100) eólica con un medio líquido apropiado.