ES2380528A1 - Generador de energia eolica. - Google Patents
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Abstract
Generador de energía eólica que incluye una
torre fijada sobre una base, una plataforma de la góndola dispuesta
en una parte extrema superior de la torre, una grúa de servicio
prevista en un lado de la plataforma de la góndola, un conjunto de
generador acoplado a la plataforma de la góndola, un buje del rotor
acoplado de forma giratoria al conjunto de generador, y una
pluralidad de palas acopladas al buje del rotor y que giran el buje
del rotor. El buje del rotor está provisto en una circunferencia
exterior del extremo delantero del mismo de una pluralidad de
primeras poleas para guiar un cable a partir de un cabrestante
instalado en el suelo.
Description
Generador de energía eólica.
La presente invención reivindica la prioridad y
los derechos de la solicitud de patente coreana nº
10-2009-0028984 presentada en la
Oficina de la Propiedad Intelectual de Corea el 3 de abril de 2009,
cuyo contenido completo se incorpora a la presente memoria como
referencia.
La presente invención se refiere a un generador
de energía eólica. Más particularmente, la presente invención se
refiere a un generador de energía eólica que está diseñado en un
tamaño grande y que puede ser instalado fácilmente el tiempo que
proporciona un mantenimiento conveniente.
Generalmente, un generador de energía eólica se
instala en un área montañosa y en la costa considerando las
características de los recursos eólicos. Los generadores de energía
eólica se están fabricando gradualmente con un mayor tamaño y por lo
tanto se requiere una grúa hidráulica de más de 100 toneladas para
instalar los generadores de energía eólica de gran tamaño.
La grúa de gran tamaño tiene muchas limitaciones
en cuanto al transporte y a la instalación. Es decir, puesto que la
grúa utilizada para la instalación del generador de energía eólica
es de gran tamaño, cuando las condiciones de la carretera no son
buenas, es difícil desplazar la grúa.
Particularmente, cuando la grúa de gran tamaño
se desplaza a lo largo de áreas montañosas, se dañan los bosques en
el transcurso de la realización del sendero para la grúa. El tiempo
y los costes de recuperación de los bosques son grandes.
Además, cuando el generador de energía eólica
instalado se rompe fatalmente, existe la necesidad de reparar el
generador de energía eólica después de desmontarlo. En este punto,
puesto que la grúa de gran tamaño debe ser transportada a través de
un área montañosa, se incurre en un tiempo y en costes adicionales.
Por consiguiente, el rendimiento funcional del generador de energía
eólica se deteriora.
La información anterior dada a conocer en la
sección de antecedentes se proporciona únicamente para mejorar la
comprensión de los antecedentes de la invención y por lo tanto
puede contener información que no forma parte de la técnica
anterior que ya es conocida en este país para un experto ordinario
en la materia.
La presente invención se ha realizado en un
esfuerzo por proporcionar un generador de energía eólica que tenga
las ventajas de ser mantenido fácilmente y con seguridad con menos
gasto sin la ayuda de una grúa de gran tamaño.
La presente invención proporciona un generador
de energía eólica que está configurado para reducir los costes de
instalación y de mantenimiento.
La presente invención proporciona también un
generador de energía eólica que está configurado para mejorar los
rendimientos de funcionamiento y generación reduciendo el tiempo de
reparación.
La presente invención proporciona también un
generador de energía eólica que es respetuoso con el medio ambiente
haciendo mínimos los daños en los bosques que pueden ocurrir durante
el movimiento de una grúa de gran tamaño.
Según una forma de realización ejemplificativa,
un generador de energía eólica incluye una torre fijada sobre una
base, una plataforma de la góndola dispuesta en una parte del
extremo superior de la torre, una grúa de servicio provista a un
lado de la plataforma de la góndola, un conjunto de generador
acoplado a la plataforma de la góndola, un buje del rotor
giratoriamente acoplado al conjunto de generador y una pluralidad de
palas acopladas al buje del rotor y que giran en el buje del rotor.
El buje del rotor está provisto, en una circunferencia exterior de
un extremo delantero del mismo, de una pluralidad de primeras poleas
para el guiado de un cable desde un cabrestante instalado en el
suelo.
El buje del rotor puede estar provisto en el
extremo delantero del mismo de una abertura y las primeras poleas
están acopladas alrededor de la abertura.
Las primeras poleas pueden estar dispuestas
formando el mismo ángulo que las palas.
Pueden existir tres primeras poleas que estén
separadas entre sí 120º.
Una pluralidad de segundas poleas pueden estar
instaladas en el buje del rotor y dispuestas con los mismos ejes
que las palas.
El buje del rotor puede estar provisto de una
pluralidad de guías para guiar el cable.
Las guías pueden estar provistas de unos pernos
de guiado giratorios.
En el conjunto de generador, pueden estar
previstas unas terceras poleas para sostener el cable que se
extiende desde la grúa de servicio hasta el buje del rotor.
Las cuartas poleas para el guiado del cable que
se extiende desde el cabrestante pueden estar instaladas en la
plataforma de la góndola.
Una pluma de grúa principal puede estar
instalada en una parte extrema superior de la plataforma de la
góndola.
Las quintas poleas para el guiado del cable que
se extiende desde el cabrestante pueden estar instaladas en la
pluma de la grúa principal.
Las quintas poleas pueden incluir una polea
delantera instalada en una parte extrema delantera de la pluma de
la grúa principal, una polea intermedia instalada en una parte
intermedia de la pluma de la grúa principal y una polea trasera
instalada en una parte extrema trasera de la pluma de la grúa
principal.
Según la forma de realización ejemplar, puesto
que no se requiere una grúa de gran tamaño, los componentes
principales del generador de energía eólica pueden ser reparados
fácilmente y con seguridad sin dañar los bosques incluso cuando el
generador de potencia eólica se instale en un área montañosa.
Además, puesto que no se requiere una grúa de
gran tamaño para la instalación o la reparación del generador de
energía eólica, la instalación y la reparación del generador de
energía eólica se puede realizar fácilmente y rápidamente y por lo
tanto se puede mejorar el régimen de funcionamiento y el rendimiento
de la generación de energía.
Además, puesto que no se requiere una grúa de
gran tamaño que pueda dañar los bosques en el transcurso de la
realización del sendero para la grúa, el generador de energía eólica
de la presente invención es respetuoso con el medio ambiente.
La figura 1 es una vista esquemática de un
generador de energía eólica según una forma de realización
ejemplificativa de la presente invención.
La figura 2 es una vista detallada de una parte
principal de la figura 1.
La figura 3 es una vista detallada de un buje
del rotor de la figura 1.
La figura 4 es una vista del buje del rotor de
la figura 3 desde un ángulo diferente.
La figura 5 es una vista que ilustra un proceso
para desmontar y descender una pala hasta el suelo según una forma
de realización ejemplar.
La figura 6 es una vista ampliada de la parte A
de la figura 5.
La figura 7 es una vista que ilustra un proceso
para desmontar el buje del rotor y descender el mismo hasta el
suelo según una forma de realización ejemplificativa.
La figura 8 es una vista ampliada de la parte B
de la figura 7.
La figura 9 es una vista que ilustra un proceso
para desmontar un conjunto de generador y descender el mismo hasta
el suelo según una forma de realización ejemplificativa.
La figura 10 es una vista ampliada de la parte C
de la figura 9.
A continuación en la presente memoria, haciendo
referencia a los dibujos, se describirá la presente invención
haciendo referencia a unas formas de realización
ejemplificativas.
La figura 1 es una vista esquemática de un
generador de energía eólica según una forma de realización
ejemplificativa de la presente invención. Haciendo referencia a la
figura 1, un generador de energía eólica incluye una base 1
instalada en el suelo, una torre 3 fijada erecta sobre la base 1,
una plataforma de la góndola 5 dispuesta sobre la torre 3, un
conjunto de generador 7 acoplado a la plataforma de la góndola 5, un
buje del rotor 9 acoplado al conjunto de generador 7 y una
pluralidad de palas 11, 13 y 15 acopladas al buje del rotor 9.
La base 1 está formada por hormigón colado sobre
el suelo para fijar con seguridad la torre 3. La torre 3
generalmente excede de los diez metros de altura. La torre 3 puede
estar formada de hormigón o de metal.
La plataforma de la góndola 5 está instalada en
una parte extrema superior de la torre 3. Los componentes requeridos
para la generación de energía están dispuestos en la plataforma de
la góndola 5. Como se representa en la figura 2, la plataforma de la
góndola 5 está provista, en un lado de la misma, de una grúa de
servicio 21. La grúa de servicio 21 se utiliza para hacer descender
los componentes pequeños dispuestos en la plataforma de la góndola
5 al suelo o subirlos desde el suelo. La grúa de servicio 21 se
puede instalar cuando se instala inicialmente el generador de
energía eólica.
El conjunto de generador 7 está acoplado a la
plataforma de la góndola 5 mediante elementos de acoplamiento. El
conjunto de generador 7 puede estar envuelto por una carcasa, y los
dispositivos requeridos para la generación de energía pueden estar
dispuestos en el conjunto de generador 7.
El buje del rotor 9 está acoplado de forma
giratoria al conjunto de generador 7. El buje del rotor 9 está
acoplado a las palas 11, 13 y 15 (generalmente existen 3 palas). Sin
embargo, la presente invención no está limitada a esto. Por
ejemplo, se pueden utilizar más o menos de las tres palas.
Las figuras 3 y 4 muestran el buje del rotor 9
ilustrado formando ángulos diferentes. El buje del rotor 9 está
provisto de una pluralidad de partes de acoplamiento de las palas
9a, 9b y 9c. Cuando están previstas tres partes de acoplamiento de
las palas 9a, 9b, 9c, están separadas unas de otras formando un
ángulo de 120º.
Las partes de acoplamiento de las palas 9a, 9b y
9c están provistas en sus interiores de unas partes de separación
31, 33 y 34 (véanse las figuras 3 y 4) mediante las cuales los
espacios interiores y exteriores están separados entre sí,
respectivamente. Las partes de separación 31, 33 y 34 están
provistas en las partes intermedias de las mismas de aberturas 31a,
33a y 34a (véanse las figuras 3 y 4) que corresponden a los ejes el
sentido longitudinal de las palas 11, 13 y 15, respectivamente.
El buje del rotor 9 está provisto en una parte
extrema delantera del mismo de un orificio pasante 41. Una
pluralidad de orificios de acoplamiento 41a están provistos
alrededor de los orificios pasantes 41. Las primeras poleas 51, 53 y
55 están acopladas en los orificios de acoplamiento 41a mediante
unos elementos de acoplamiento tales como espárragos.
Las primeras poleas 51, 53 y 55 pueden estar
dispuestas en una circunferencia exterior del buje del rotor 9. Las
primeras poleas 51, 53 y 55 sirven para guiar un cable conectado a
la grúa de servicio 21 o un cabrestante W (véase la figura 5)
instalado en el suelo. Cuando están previstas tres poleas 51, 53 y
55, están separadas entre sí formando un ángulo de 120º. Las
primeras poleas 51, 53 y 55 pueden estar dispuestas a modo de
rodillos 51a, 53a y 55a que giran en la dirección longitudinal de
las respectivas palas 11, 13 y 15.
Mientras tanto, el buje del rotor 9 está
provisto en una circunferencia exterior del mismo de guías 57, 59 y
61 para guiar los cables dirigidos hacia las primeras poleas 51, 53
y 55. Las guías 57, 59 y 61 pueden estar dispuestas para que
correspondan con las primeras poleas 51, 53 y 55, respectivamente.
Es decir, las guías 57, 59 y 61 pueden estar dispuestas para que se
correspondan con las respectivas primeras poleas 51, 53 y 55 en
unas líneas respectivas.
Se selecciona una guía 57 entre las guías 57, 59
y 61 para describir en detalle la estructura de la misma. En lo que
sigue a continuación se describirá la estructura de las guías 57,
59 y 61.
La guía 57 incluye unas paredes 57a y 57b
separadas entre sí por una distancia previamente determinada. Un
perno de guiado 57c está provisto en las paredes 57a y 57b. El
perno de guiado 57c puede estar acoplado de forma giratoria a las
paredes 57a y 57b. Disponiendo de forma giratoria el perno de
guiado 57c en las paredes 57a y 57b, el cable C (véase en la figura
5) conectado al cabrestante W (véase la figura 5) instalado en el
suelo puede ser guiado con suavidad hasta la primera polea 51.
Puesto que las guías 59 y 61 tienen la misma
estructura que la guía 57, se omitirá la descripción detallada de
las mismas en la presente memoria.
Las segundas poleas 63 y 65 (únicamente dos se
representa en la figura 3) están previstas en el buje del rotor 9.
Las segundas poleas 63 y 65 están dispuestas en los mismos ejes que
la dirección longitudinal de las palas 11, 13 y 15. El número de
segundas poleas 63 y 65 puede ser el mismo que el de las palas 11,
13 y 15.
Las segundas poleas 63 y 65 guían un cable
conectado al cabrestante W instalado en el suelo para bajar las
palas 11, 13 y 15, cuando se desmontan, hasta el suelo o elevarlas
desde el suelo, para acoplar las palas 11, 13 y 15 al buje del rotor
9.
Mientras tanto, las terceras poleas 81 y 83
(únicamente se representan dos en la figura 2) que sostienen el
cable C, que se extiende desde la grúa de servicio 21 hasta el buje
del rotor 9, están previstas en el conjunto de generador 7. Las
terceras poleas 81 y 83 pueden estar provistas en una esquina
superior de la carcasa que define el aspecto exterior del conjunto
de generador 7. Es decir, dos terceras poleas pueden estar
instaladas en una esquina superior delantera y en una esquina
superior trasera, respectivamente.
Además, una cuarta polea 91 está instalada en la
plataforma de la góndola 5 conectada al cabrestante W instalado en
el suelo. La cuarta polea 91 guía el cable conectado al cabrestante
W para hacer descender las palas 11, 13 y 15, el buje del rotor 9 y
el conjunto de generador 7 hasta el suelo o subirlos para
montarlos.
Como se representa en la figura 6, una pluma de
la grúa principal 101 puede estar instalada en una parte superior
de la plataforma de la góndola 5. La pluma de la grúa principal 101
puede ser montada o desmontada de la plataforma de la góndola 5
cuando sea necesario.
Las primeras poleas 111 están instaladas en la
pluma de la grúa principal 101 para guiar el cable conectado al
cabrestante W. Las quintas poleas 111 incluyen una polea delantera
113 instalada en una parte extrema delantera de la pluma de la grúa
principal 101, una polea intermedia 115 instalada en la parte
intermedia de la pluma de la grúa principal 101 y una polea trasera
117 instalada en la parte extrema trasera de la pluma de la grúa
principal 101.
Las primeras poleas 51, 53 y 55, las segundas
poleas 63 y 65, las terceras poleas 81 y 82, la cuarta polea 91 y
las quintas poleas 111 pueden estar formadas con una estructura
convencional.
A continuación, se describirá un proceso para
desmontar y montar las palas 11, 13 y 15, el buje del rotor 9 y el
conjunto de generador 7 según una forma de realización.
En primer lugar, como se representa en la figura
2, el cable C se conecta primero a la grúa de servicio 21 instalada
en la plataforma de la góndola 5. El cable C desplazado por la grúa
de servicio 21 es guiado por las terceras poleas 81 y 83. El cable C
es guiado adicionalmente por la guía 57 y las primeras poleas
51.
Por consiguiente, la grúa de servicio 21 sube
los componentes de la pluma de la grúa principal 101 que serán
instalados en la plataforma de la góndola 5 desplazando el cable C.
Además, un trabajador monta la pluma de la grúa principal 101 en la
parte superior de la plataforma de la góndola 5 utilizando los
componentes.
No es necesario decir que los componentes
simples pueden ser ascendidos o descendidos por la grúa de servicio
21, la primera polea 57 y las terceras poleas 81 y 83.
A continuación, se describirá un proceso para el
desmontaje de las palas 11, 13, 15 y hacerlas descender hasta el
suelo en un estado en el cual la pluma de la grúa principal 101
está instalada como ha sido descrito anteriormente en la presente
memoria.
Las figuras 5 y 6 son unas vistas que ilustran
un proceso para el desmontaje de las palas y para hacerlas
descender hasta el suelo para repararlas.
Primero, el cable C desplazado por el
cabrestante W secuencialmente entra en contacto ajustado con la
primera polea 91, la polea trasera 117, la polea delantera 113, la
primera polea 57 y una de las segundas poleas (63). Además, el cable
C está dispuesto a través de una de las aberturas (por ejemplo, la
abertura 33a) formada a través del buje del rotor 9.
Por consiguiente, la pala 11 está fijada en un
extremo delantero del cable C y el cable C es desplazado por el
cabrestante W instalado en el suelo. En este punto, a fin de evitar
que la punta de la pala 11 colisione con el suelo, se puede conectar
un cable de tracción a la pala 11 para tirar de la pala.
A fin de fijar la pala 11, que está reparada en
el suelo, en el buje del rotor 9, se sube la pala 11. En este caso,
el cabrestante W se utiliza de la misma manera que ha sido descrita
anteriormente.
Después de que las palas 11, 13 y 15 se
desmonten y se hagan descender hasta el suelo como ha sido descrito
anteriormente, el buje del rotor 9 se baja hasta el suelo. Esto será
descrito a continuación en la presente memoria haciendo referencia a
las figuras 7 y 8.
Primero, el cable C desplazado por el
cabrestante W instalado en el suelo se dispone como ha sido descrito
antes en la presente memoria. En este punto, puesto que el buje del
rotor 9 es el objeto que se bajará hasta el suelo, el extremo
delantero del cable C que pasa a través de las poleas delanteras 113
se fija al buje del rotor 9. Además, un cable de tracción 131 está
conectado al buje del cubo 9. El trabajador tira del buje del rotor
9 utilizando el cable de tracción 131 para evitar que el buje del
rotor 9 colisione con la torre, en el transcurso de lo cual el
trabajador desplaza el cable C utilizando el cabrestante W instalado
en el suelo.
Cuando el cable C se desplaza como se ha
descrito anteriormente en la presente memoria, el buje del rotor 9
se puede hacer descender fácilmente hasta el suelo o se puede elevar
desde el suelo.
A continuación, se describirá un proceso para
hacer descender el conjunto de generador 7 hasta el suelo haciendo
referencia a las figuras 9 y 10.
Primero, el cable desplazado por el cabrestante
W instalado en el suelo se conecta para ser guiado por la cuarta
polea 91, la polea trasera 117 y la polea media 115 y el extremo
delantero del cable W se fija en el conjunto de generador 7 (véase
la figura 9).
Después de lo expuesto anteriormente, el
conjunto de generador 7 se separa de la plataforma de la góndola 5.
Desplazando el cable C utilizando el cabrestante W instalado en el
suelo, el conjunto de generador 7 se puede descender hasta el suelo.
No es necesario decir que, a fin de evitar que el conjunto de
generador 7 colisione con la torre 3, el trabajador conecta el
cable de tracción 131 al conjunto de generador 7 para tirar del
conjunto de generador 7 mientras el conjunto de generador está
siendo bajado hacia el suelo.
Después de reparar el buje del rotor 9 y el
conjunto de generador 7 en el suelo, se montan otra vez a través de
los procesos anteriormente descritos.
Según las formas de realización
ejemplificativas, no existe la necesidad de utilizar una grúa
hidráulica de gran tamaño para instalar o reparar el generador de
energía eólica. Es decir, según las formas de realización
ejemplificativas, el generador de energía eólica tiene la pluma de
la grúa principal que puede bajar las palas, el buje del rotor, el
conjunto de generador y similares hasta el suelo o subirlos del
suelo. Además, si es necesario, la pluma de la grúa principal se
puede desmontar del generador de energía eólica.
Por consiguiente, los costes de instalación y de
mantenimiento del generador de energía eólica se pueden reducir
mientras el régimen de funcionamiento y el rendimiento de la
generación de energía se mejoran.
Particularmente, puesto que no se requiere una
grúa de gran tamaño que pueda dañar los bosques en el transcurso de
la realización del sendero para la grúa, el generador de energía
eólica de la presente invención es respetuoso con el medio
ambiente.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
relación con lo que actualmente se consideran las formas de
realización ejemplificativas prácticas, se debe comprender que la
invención no está limitada a las formas de realización dadas a
conocer sino, al contrario, se pretende que cubra diversas
modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del
espíritu y del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Generador de energía eólica que
comprende:
- una torre fijada sobre una base;
- una plataforma de la góndola dispuesta en una parte extrema superior de la torre;
- una grúa de servicio prevista en un lado de la plataforma de la góndola;
- un conjunto de generador acoplado a la plataforma de la góndola;
- un buje del rotor acoplado de forma giratoria al conjunto de generador; y
- una pluralidad de palas acopladas al buje del rotor y que giran el buje del rotor,
caracterizado porque el buje del rotor
está provisto, en una circunferencia exterior del extremo delantero
del mismo, de una pluralidad de primeras poleas para guiar un cable
a partir de un cabrestante instalado en el suelo.
2. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque el buje del rotor
está provisto en un extremo delantero del mismo de un orificio
pasante, y las primeras poleas están acopladas alrededor del
orificio pasante.
3. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque las primeras poleas
están dispuestas formando el mismo ángulo que las palas.
4. Generador de energía eólica según la
reivindicación 3, caracterizado porque existen tres primeras
poleas que están separadas entre sí formando 120º.
5. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de
segundas poleas están instaladas en el buje del rotor y están
dispuestas con los mismos ejes que las palas.
6. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque el buje del rotor está
provisto de una pluralidad de guías para guiar el cable.
7. Generador de energía eólica según la
reivindicación 6, caracterizado porque las guías están
provistas de unos pernos de guiado giratorios.
8. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque las terceras poleas,
para sostener el cable que se extiende desde la grúa de servicio
hasta el buje del rotor, están previstas en el conjunto de
generador.
9. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque las cuartas poleas,
para guiar el cable que se extiende desde el cabrestante, están
instaladas en la plataforma de la góndola.
10. Generador de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizado porque una pluma de grúa
principal está instalada en una parte extrema superior de la
plataforma de la góndola.
11. Generador de energía eólica según la
reivindicación 10, caracterizado porque las quintas poleas,
para guiar el cable que se extiende desde el cabrestante, están
instaladas en la pluma de la grúa principal.
12. Generador de energía eólica según la
reivindicación 11, caracterizado porque las quintas poleas
comprenden una polea delantera instalada en una parte extrema
delantera de la pluma de la grúa principal, una polea intermedia
instalada en una parte intermedia de la pluma de la grúa principal
y una polea trasera instalada en una parte extrema trasera de la
pluma de la grúa principal.
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