ES2327870T3 - Alabe de aerogenerador. - Google Patents

Abstract

Álabe de aerogenerador (10), que comprende una zona de pie (13) y medios para drenar agua que se condensa en el interior del álabe, caracterizado por el hecho de que dichos medios de drenaje incluyen, por lo menos, un orificio (30) formado en la superficie del álabe (10) en la zona del pie (13).

Description

Álabe de aerogenerador.

La invención se refiere a un álabe de un aerogenerador que comprende una zona del pie del álabe y medios para drenar el agua que se condensa en el interior del álabe.

Técnica anterior

Un aerogenerador está provisto de un rotor que comprende una serie de álabes, normalmente tres, y una zona central en la cual van montados los álabes. Los álabes son de grandes dimensiones, aproximadamente 20 \textdiv 50 m de largo, y en su punta se puede alcanzar una velocidad de 250 km/h.

En el interior del álabe se acumula agua debido a la condensación. Esta acumulación de agua en el interior del álabe es perjudicial en dos sentidos: una considerable cantidad de agua actuará de contrapeso desplazable y perjudicará el funcionamiento normal del álabe; y cuando el álabe se encuentra en una posición vertical superior e inactiva, es decir, fuera de servicio, el agua fluirá hacia abajo del álabe y puede entrar en la parte central, en la cual se aloja equipo eléctrico que puede dañarse si entra en contacto con el agua.

Además, los álabes son huecos y durante su fabricación puede quedar suciedad en su interior. En el giro del álabe, esta suciedad eventualmente se convierte en polvo y se mezcla con el agua de condensación para formar una masa que es centrifugada hacia la punta del álabe.

Es conocido en la técnica realizar un orificio de drenaje en la punta del álabe para definir un conducto a través del cual drenar el agua. Sin embargo, cuando los álabes giran a alta velocidad, cualquier singularidad o irregularidad en la superficie de la punta puede producir un ruido intenso. Por lo tanto, este orificio debe ser pequeño, de no más de 6 mm de ancho, con el fin de evitar que el orificio produzca un gran ruido en el giro. Desafortunadamente, es probable que la mezcla de polvo y agua impulsada hacia la punta por la fuerza centrífuga obstruya el estrecho conducto.

En el documento DE 10300284 se describe el álabe de un aerogenerador de acuerdo con la técnica anterior.

Descripción resumida de la invención

Un objetivo de la presente invención es disponer un álabe de un aerogenerador en el que el agua de condensación en el interior del álabe pueda ser evacuada fácilmente a través de dichos medios de drenaje.

De acuerdo con la invención, dichos medios de drenaje comprenden uno o más orificios formados en la superficie del álabe en la zona del pie. Al estar formados en la zona del pie, que es una zona de baja velocidad del álabe, dichos orificios no se obstruyen con facilidad por efecto de la fuerza centrífuga. Por otra parte, los orificios pueden tener un tamaño relativamente grande, ya que, dentro de ciertos límites, no es probable que una singularidad en la zona del pie del álabe produzca ruido perceptible. En una realización, los orificios son mayores de 8 mm de ancho.

Preferiblemente, al menos un orificio se encuentra situado en el lado de succión del álabe y por lo menos un orificio se encuentra en el lado de presión del álabe. De esta manera, el agua de condensación puede drenarse por ambos lados del álabe.

Puede ser ventajoso que el álabe comprenda dos orificios situados en el lado de succión y el lado de presión del álabe o en ambos. En este caso, los orificios situados en el mismo lado del álabe no se encuentran en una misma línea longitudinal del álabe para evitar una reducción de la resistencia del álabe.

En una realización preferida se dispone un recinto en el interior del álabe en la zona del pie para reforzar el pie y cerrar el álabe. Con esta disposición resulta ventajoso que algunos orificios se encuentren en uno de los lados del recinto y que algunos orificios se encuentren en el otro lado del recinto, de manera que el agua acumulada en ambos lados del recinto pueda evacuarse con facilidad.

Con el fin de dejar la menor cantidad de agua en el interior del álabe, los orificios se encuentran situados cerca del recinto, preferiblemente a 5 cm del recinto.

Preferiblemente, los orificios tienen forma circular, ya que un orificio circular reduce menos la resistencia del álabe que un orificio que presente cualquier otra forma.

En una realización, uno o varios orificios presentan un resalte que sobresale hacia el exterior de la superficie exterior del álabe, evitándose así que el agua que fluye hacia abajo de la superficie exterior del álabe entre en el álabe.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describe una realización de la presente invención, sólo a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los cuales:

La figura 1 es una vista esquemática de un álabe de una realización de la invención;

La figura 2 es una vista en sección parcial de tres de dichos álabes montados en una parte central, y

La figura 3 es una vista en sección de una parte de dicho álabe.

Descripción de realizaciones particulares

Un aerogenerador comprende una parte central 50 y tres álabes 10. Dichos álabes presentan un pie 13 que es la zona del álabe más cercana a la parte central y que normalmente es cilíndrica. Más allá de su pie uno de dichos álabes presenta dos lados aplanados, que definen para el álabe un lado de succión y un lado de presión. Así, en la presente memoria se entenderá que el pie es la zona del álabe entre la parte central y la zona en la que los lados del álabe se aplanan, y que tanto el lado de succión como el lado de presión del álabe incluyen el correspondiente lado del pie.

En el interior del álabe en la zona del pie puede existir un recinto 20 para reforzar el pie y para cerrar el álabe. El recinto 20 se encuentra situado a una distancia de 0,5 \textdiv 3 m del extremo del pie.

En la realización de la figura 1 se disponen cuatro orificios 30 en el álabe 10 en el pie 13, dos en un lado del recinto 20 y dos en el otro lado. En cuanto a su posición angular en la superficie del pie 13, dos orificios se encuentran situados en el lado de succión del álabe y los otros dos orificios quedan situados diametralmente opuestos, es decir, en el lado de presión del álabe.

Los dos orificios adyacentes 30 situados a cada lado del recinto 20 se encuentran a una distancia de unos 50 cm entre sí y quedan desplazados, es decir, no se encuentran en una misma línea longitudinal del álabe 10, con el fin de no reducir la resistencia de las fibras longitudinales del álabe.

Cuando el aerogenerador no está en funcionamiento se encuentra en estado inactivo, en el cual los álabes quedan orientados transversalmente al viento y permanecen casi quietos, pero no completamente inmóviles. En el estado inactivo, los álabes giran a una velocidad muy baja y cada álabe se mantiene en una posición vertical superior durante un periodo de tiempo. Mientras uno de los álabes 10 se encuentra inactivo en una posición substancialmente vertical superior, el agua de condensación que existe en el álabe fluye hacia abajo y se acumula en el recinto 20, véase referencia 91 en la figura 2. El agua entonces es evacuada sin problemas a través de uno o dos de los orificios 30. Y mientras un álabe se encuentra inactivo en una posición sustancialmente vertical inferior, el agua de condensación que existe en el pie 13 detrás del recinto 20 fluye hacia abajo y se acumula en la parte posterior del recinto, véase referencia 92 en la figura 2. Después, este agua es evacuada a través de uno u otro de los dos orificios 30. Éste es el motivo para preferir disponer orificios 30 a cada lado del recinto 20.

Con el fin de poder evacuar la mayor parte del agua de condensación acumulada, los orificios 30 se encuentran muy cerca del recinto 20, típicamente a 5 cm del recinto 20.

Como que las fuerzas centrífugas no empujan la mezcla de suciedad y agua contra los orificios 30, éstos no se obstruyen con facilidad. Además, dado que la velocidad del álabe en el pie es mucho menor que en el extremo, los orificios 30 pueden ser de hasta 15 mm de ancho con seguridad sin producir mucho ruido al girar, reduciendo más el riesgo de obstrucción. Los resultados experimentales muestran que la gama preferible de anchuras de los orificios 30 es de 8 \textdiv 15 mm.

Los orificios 30 presentan preferiblemente forma circular ya que el pie 13 es la zona del álabe sometida a más tensión y un orificio circular desarrolla menos tensiones que un orificio de cualquier otra forma.

En una realización, cada orificio 30 va provisto, en la superficie exterior del álabe, de un resalte 35. Los resaltes 35 no producen ruido adicional al girar ya que se encuentran en una zona de baja velocidad del álabe. Los resaltes 35 evitan que el agua que se condensa sobre la superficie exterior del álabe 10 llegue a los correspondientes orificios 30 y por lo tanto se introduzca en el álabe.

En una realización no existe recinto 20. En este caso es preferible que los orificios 30 se dispongan a una distancia de 5 cm del extremo del pie 13, siendo las características no relacionadas directamente con el recinto 20 tal como se ha explicado anteriormente.

Aunque en la presente memoria solamente se han mostrado y descrito realizaciones particulares de la invención, el experto en la materia podrá introducir modificaciones y sustituir cualquier característica técnica de la misma por otras que sean técnicamente equivalentes, en función de las necesidades particulares de cada caso, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Está claro, por ejemplo, que puede existir cualquier número de orificios 30 en el álabe 10 en la zona del pie 13, o que los orificios 30 pueden estar situados en un solo lado del recinto 20.

Claims (10)

1. Álabe de aerogenerador (10), que comprende una zona de pie (13) y medios para drenar agua que se condensa en el interior del álabe, caracterizado por el hecho de que dichos medios de drenaje incluyen, por lo menos, un orificio (30) formado en la superficie del álabe (10) en la zona del pie (13).

2. Álabe de aerogenerador (10) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que por lo menos un orificio (30) se encuentra situado en el lado de succión del álabe (10), y por lo menos un orificio (30) se encuentra situado en el lado de presión del álabe (10).

3. Álabe de aerogenerador (10) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que comprende dos orificios (30) situados por lo menos en el lado de succión o en el lado de presión del álabe (10).

4. Álabe de aerogenerador (10) según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los orificios (30) situados en el mismo lado del álabe (10) no se encuentran en una misma línea longitudinal del álabe (10).

5. Álabe de aerogenerador (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se dispone un recinto (20) en el interior del álabe (10) en la zona del pie (13).

6. Álabe de aerogenerador (10) según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que por lo menos un orificio (30) se encuentra situado en un lado del recinto (20) y por lo menos un orificio (30) se encuentra situado en el otro lado del recinto (20).

7. Álabe de aerogenerador (10) según la reivindicación 5 o la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que por lo menos un orificio (30) se encuentra a 5 cm del recinto (20).

8. Álabe de aerogenerador (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que por lo menos un orificio (30) presenta forma circular.

9. Álabe de aerogenerador (10) según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el diámetro de por lo menos un orificio (30) es mayor de 8 mm.

10. Álabe de aerogenerador (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que por lo menos un orificio (30) presenta un resalte (35) que sobresale hacia el exterior de la superficie exterior del álabe (10).