ES2936862T3 - Góndola de aerogenerador con sistema de fluido a bordo - Google Patents

Abstract

Una góndola de turbina eólica que comprende una pluralidad de componentes de generación de energía y un sistema de fluidos, donde la góndola incluye una cubierta de góndola que comprende una cubierta inferior o 'base', un techo y paredes laterales, definiendo así un espacio interior de la góndola, donde el fluido El sistema incluye un tanque de fluido que está integrado en la cubierta de la góndola. La invención se extiende a un panel de una cubierta de góndola de turbina eólica, donde el panel está configurado para definir al menos una parte de, o está acoplado a, un tanque de fluido de un sistema de fluido de la turbina eólica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Góndola de aerogenerador con sistema de fluido a bordo

Campo técnico

La invención se refiere a una góndola de aerogenerador con un sistema de fluido a bordo, en particular, aunque no exclusivamente, un sistema de refrigeración a bordo. La invención se refiere a la configuración, instalación y capacidad de servicio de los componentes de ese sistema de fluido.

Antecedentes

Como es bien sabido, las góndolas de aerogeneradores alojan gran parte de la maquinaria y la electrónica de control asociada con el trabajo principal de un aerogenerador de convertir la energía eólica en energía eléctrica. Los aerogeneradores a menudo se sitúan en ubicaciones con condiciones climáticas adversas, particularmente en el caso de instalaciones en alta mar, y, por tanto, las góndolas tienden a ser entornos cerrados con el fin de proporcionar un recinto relativamente controlado para los componentes que están dentro.

El equipo convertidor eléctrico, los generadores y las cajas de engranajes todos emiten una energía térmica considerable durante su operación y, por tanto, las góndolas normalmente incorporan un sistema de refrigeración con el fin de gestionar la temperatura del entorno de la góndola para asegurar una operación fiable de los componentes. El documento US2011/0095539 describe una disposición supuestamente beneficiosa en la que un sistema de refrigeración de góndola presenta un dispositivo de refrigeración o intercambiador de calor en la parte superior del techo de la góndola, colocando por ello el dispositivo de refrigeración en el flujo de aire que pasa por la góndola. No obstante, los componentes asociados del sistema de refrigeración, tales como el depósito, valores, bombas, etc. se sitúan dentro de la góndola, ocupando por ello espacio en el interior de la góndola. Los aerogeneradores están llegando a ser más complejos y, por tanto, se requieren góndolas para albergar cada vez más equipos. No obstante, no es deseable simplemente aumentar el tamaño de las góndolas debido a la aerodinámica adversa y los problemas con relación al transporte de componentes de aerogeneradores a los sitios de instalación. También, puede ser deseable usar el mismo diseño de góndola con múltiples modelos de aerogeneradores, de modo que un solo diseño de góndola debería ser capaz de acomodar una amplia gama de niveles de equipamiento. De este modo, un objeto de la invención es mejorar la eficiencia de espacio de los componentes internos de una góndola de aerogenerador. Los documentos CN106194609 y DE102008027365 muestran otros ejemplos de la técnica anterior de una góndola de aerogenerador que comprende un depósito de fluido.

Es en este contexto que se han ideado las realizaciones de la invención.

Compendio de la invención

La presente invención se refiere a una góndola de aerogenerador que comprende una pluralidad de componentes de generación de energía y un sistema de fluido, en donde la góndola incluye una cubierta de góndola que comprende una cubierta inferior o 'base', un techo y paredes laterales, definiendo por ello un espacio interior de la góndola, en donde el sistema de fluido incluye un depósito de fluido que está integrado en la cubierta de góndola.

Integrando el depósito de fluido en la cubierta de góndola, esto libera espacio dentro de la góndola para otros componentes. Además, se puede seleccionar la posición del depósito de fluido con el fin de reducir las tuberías en el sistema de refrigeración. Por ejemplo, integrar el depósito de fluido en un panel en las proximidades de donde se necesita ese fluido, por ejemplo, en un intercambiador de calor o un dispositivo hidráulico, significa que se necesitan menos tuberías, lo que puede conducir a una reducción de peso y coste. También, integrar el depósito de fluido en un panel de la cubierta de góndola significa que el depósito se puede usar como un mamparo a través del cual se pueden encaminar las tuberías entre el interior y el exterior de la góndola. Esto evita la necesidad de formar agujeros en otros paneles de la cubierta de góndola para permitir la penetración de las tuberías.

Las realizaciones de la invención tienen una utilidad particular en un sistema de fluido que es un sistema de refrigeración, de manera que el depósito de fluido sea un depósito de refrigerante para alojar fluido refrigerante. No obstante, el sistema de fluido también podría ser: un sistema de suministro de lubricación para suministrar un fluido lubricante, tal como aceite, a los componentes de transmisión del aerogenerador, en donde el depósito de fluido alojaría aceite lubricante; un sistema hidráulico para suministrar fuerza motriz a un sistema de control de paso de pala del aerogenerador, en donde el depósito de fluido alojaría fluido hidráulico; un sistema neumático en donde el depósito de fluido sería una fuente de aire presurizado u otro gas. Las referencias a 'depósito' y 'fluido' dentro de este documento no se deberían interpretar, por lo tanto, como que están limitadas al uso con un sistema de refrigeración, a menos que se indique explícitamente de otro modo.

La cubierta de góndola puede tener una construcción de paneles múltiples, de manera que el techo, las paredes laterales y la base de la cubierta de góndola comprendan uno o más paneles. En una disposición, el depósito puede estar integrado en uno de esos paneles. Esto proporciona una forma conveniente de integrar el depósito en la cubierta de góndola, dado que el depósito se puede instalar simplemente uniendo el panel 'funcional' a la cubierta de góndola donde se colocaría habitualmente una cubierta “normal”.

En el contexto de la invención, el depósito está integrado en un panel asociado en el sentido de que forma una sola pieza. De este modo, el depósito se incorpora, combina, une, es parte de o asocia de otro modo con su panel respectivo de modo que el panel y el depósito formen un componente unificado, o un componente más grande que o bien el panel o bien el depósito por sí solos. Esto puede significar que el depósito y el panel se forman a partir de un solo moldeo unitario, en el caso de que el panel sea de construcción plástica. Alternativamente, el depósito se puede instalar en una abertura definida en el panel y fijar a él de una manera apropiada, por ejemplo mediante pernos, unión adhesiva o soldadura, por ejemplo. El depósito también se puede fijar al panel de manera desmontable. Como el depósito está integrado en el panel, es transportable con ese panel como una sola unidad.

Como alternativa a que el panel y el depósito se formen como un todo unitario, el panel puede formar solamente una parte del depósito de fluido. Por ejemplo, el panel puede formar una base y una pared lateral del depósito. El depósito se puede completar con un cierre que sea un componente separado. El depósito puede incluir un revestimiento, que puede proporcionar protección al panel contra el fluido refrigerante y también puede proporcionar un beneficio en términos de prevención de fugas. En realizaciones en las que el depósito de refrigerante está acoplado de manera liberable al panel, el aerogenerador puede incluir un elevador configurado para unirse al depósito de refrigerante para que sea capaz de bajar el depósito lejos de la góndola. Tal configuración es útil para permitir que el depósito se mantenga en una ubicación que es remota de la góndola. Además, tal disposición permitiría que el líquido en el depósito se rellene fácilmente, o el depósito se podría sustituir por un depósito rellenado o un depósito reacondicionado/de sustitución. Tal reaprovisionamiento o sustitución del depósito se puede realizar, de este modo, lejos de la góndola, por ejemplo, en el suelo, en un entorno de trabajo más apropiado.

La invención se extiende a un panel de una cubierta de góndola de aerogenerador, en donde el panel está configurado para definir al menos una parte de, o está acoplado a, un depósito de fluido de un sistema de fluido. La invención se define por el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se describirán una o más realizaciones de la invención, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de la parte superior de un aerogenerador, incluyendo una góndola, un buje y un juego de palas, en la que se pueden implementar las realizaciones de la presente invención;

la Figura 2 es un diagrama esquemático de un ejemplo de un sistema de refrigeración implementado en la góndola del aerogenerador de la Figura 1;

la Figura 3 es una vista en perspectiva de la góndola de la Figura 1 aislada del aerogenerador y mostrada en forma de armazón, solo con el armazón exterior o cubierta de la góndola visible;

las Figuras 4a y 4b son vistas en perspectiva de dos realizaciones de componentes de suelo para la cubierta de góndola en la Figura 3 que muestran las posibles ubicaciones de los depósitos de refrigerante integrados para el sistema de refrigeración;

las Figuras 5, 6 y 7 son vistas frontales esquemáticas de realizaciones de una góndola de aerogenerador que muestran configuraciones alternativas para depósitos de refrigerante integrados para el sistema de refrigeración; las Figuras 8a y 8b son vistas frontales esquemáticas de una góndola de aerogenerador que tiene una configuración adicional de un depósito de refrigerante integrado, de acuerdo con una realización adicional de la invención;

la Figura 9 es una vista frontal esquemática de una góndola de aerogenerador que tiene un depósito de refrigerante integrado en el techo de la cubierta de góndola, de acuerdo con una realización adicional de la invención, y que muestra una vista en sección transversal a través del depósito de refrigerante con más detalle en un panel insertado; y

la Figura 10 es una vista en perspectiva de una parte del techo de góndola de la Figura 9 aislado del resto de la cubierta de góndola, y que muestra una vista alternativa del depósito de refrigerante integrado en el techo.

Descripción detallada

Ahora se describirá una realización específica de la invención en la que se discutirán en detalle numerosas características específicas con el fin de proporcionar una comprensión minuciosa del concepto inventivo que se define en las reivindicaciones. No obstante, será evidente para los expertos en la técnica que la invención se puede poner en práctica sin los detalles específicos y que en algunos casos, métodos, técnicas y estructuras bien conocidos no se han descrito en detalle con el fin de no oscurecer innecesariamente la invención.

Con el fin de poner en un contexto adecuado las realizaciones de la invención, se hará referencia en primer lugar a la Figura 1, que muestra una parte de un aerogenerador de eje horizontal (HAWT) 1 típico en el que se pueden implementar las realizaciones de la invención.

El aerogenerador 1 comprende una torre 2, una góndola 4 acoplada de manera giratoria a la parte superior de la torre 2, un buje giratorio 6 montado en la góndola 4 y una pluralidad de palas de rotor de aerogenerador 8 acopladas al buje 6. La góndola 4 aloja muchos de los componentes de generación del aerogenerador, incluyendo el generador, la caja de engranajes, el tren de transmisión y el conjunto de frenos, así como el equipo convertidor para convertir la energía mecánica del viento en energía eléctrica para provisión a la red. La góndola 4 también contiene un alojamiento de eje principal (no mostrado en la Figura 1), que aloja un eje de rotor principal que está conectado en un extremo delantero al buje 6 y las palas de rotor 8, y en un extremo trasero a los componentes de generación. Obsérvese que, aunque se incluye una caja de engranajes en esta realización, la invención también es aplicable a aerogeneradores que implementan un denominado sistema de transmisión directa que no incluye una caja de engranajes, y que sería bien conocido por los expertos en la técnica.

La góndola 4 también contiene un sistema de refrigeración 10, una parte del cual está situada en la parte superior de la góndola 4 y es visible en la Figura 1 que se dispone para enfriar los componentes alojados dentro de la góndola 4, por ejemplo, el generador, la caja de engranajes y otros componentes del tren de transmisión. Aquí, un intercambiador de calor o 'refrigerador' 12 se coloca en la parte superior de la góndola, de modo que esté en una ubicación ventajosa para que el aire fluya a través del intercambiador de calor para disipar energía térmica de la misma. Los intercambiadores de calor se pueden situar en otras posiciones, a bordo de la góndola con canales de aire adecuados que alimentan aire de refrigeración hacia y desde el intercambiador de calor.

Típicamente, los sistemas de refrigeración utilizados en las góndolas de aerogeneradores son sistemas de refrigeración líquida y, por lo tanto, los métodos posteriores se centran en las características de tales sistemas. No obstante, se entenderá que en su lugar se pueden implementar sistemas alternativos tales como sistemas de refrigeración por evaporación, y los métodos descritos en la presente memoria se pueden aplicar igualmente a tales sistemas de refrigeración alternativos. El sistema de refrigeración líquida que se describirá de aquí en adelante es uno en el que el refrigerante permanece líquido en todo el sistema y meramente varía de temperatura. No obstante, se apreciará que otras variantes del sistema de refrigeración líquida también podrían ser adecuadas para su uso en un aerogenerador - por ejemplo, un sistema de refrigeración líquida de dos fases en el que el refrigerante hace transiciones entre las fases líquida y de vapor.

La Figura 2 muestra el sistema de refrigeración 10 con más detalle. Se debería apreciar que el sistema de refrigeración se muestra en la Figura 2 de forma esquemática, y se pretende que sea un ejemplo del tipo de sistema de refrigeración con el que se pueden equipar las góndolas de aerogeneradores. Como la operación de tales sistemas de refrigeración líquida es generalmente bien conocida por los expertos en la técnica, aquí solamente se proporcionará una breve descripción de cómo funciona tal sistema para poner en contexto las realizaciones de la invención.

En general, el propósito del sistema de refrigeración líquida es transferir energía térmica desde un entorno interno del aerogenerador, fuera hacia el entorno exterior del aerogenerador. El sistema de refrigeración 10 comprende un primer y segundo intercambiadores de calor 12, 14, conectados por un circuito de fluido de manera que el refrigerante sea capaz de fluir entre los dos intercambiadores de calor. Uno de estos dos intercambiadores de calor, el primer intercambiador de calor 12, es el que está situado en el techo de la góndola 4 para ser expuesto al entorno exterior de modo que sea capaz de transferir energía térmica lejos del espacio interior 18 de la góndola. El segundo intercambiador de calor 14 está situado dentro de la góndola y está dispuesto para absorber energía térmica del espacio interior 18. Se pueden incluir intercambiadores de calor adicionales en el espacio interior de la góndola, por ejemplo, acoplados a componentes de generación de calor específicos dentro de la góndola - estos pueden ser refrigeradores de aceite, por ejemplo, o disipadores de calor refrigerados por líquido para componentes electrónicos. En algunos casos, el sistema de refrigeración también comprende uno o más componentes de monitorización dispuestos para monitorizar los parámetros operativos del sistema de refrigeración y, por ello, asegurar que el sistema de refrigeración esté funcionando como se pretende.

El segundo intercambiador de calor o 'refrigerador' 14 está en contacto térmico con una fuente de calor 20 que se ha de enfriar (por ejemplo, el generador u otros diversos componentes electrónicos situados dentro de la góndola). En algunos casos, el refrigerador 14 puede tomar la forma de una placa fría o serpentines de refrigeración que se colocan en directa o estrecha proximidad a la fuente de calor 20, de manera que el refrigerante que entra en el refrigerador 14 absorba energía térmica de la fuente de calor 20. El primer intercambiador de calor 12 o 'condensador' recibe refrigerante calentado del refrigerador 14 y permite que la energía térmica del refrigerante se disipe. Se hace referencia de manera general al condensador como tal en aquellas realizaciones donde el refrigerante se calienta a una temperatura suficiente para permitir que se vaporice, en la medida que la disipación de energía térmica del refrigerante por el condensador da como resultado la recondensación del refrigerante vaporizado caliente en forma líquido más frío. No obstante, por simplicidad y para evitar confusiones entre los dos intercambiadores de calor en el sistema de refrigeración, se usará de aquí en adelante el término 'condensador' al referirse genéricamente al intercambiador de calor que está dispuesto para disipar energía térmica hacia el entorno exterior. El sistema de refrigeración líquida 10 también comprende un componente de almacenamiento de refrigerante o 'depósito' 22 dispuesto para recibir y almacenar refrigerante líquido frío procedente del intercambiador de calor 12. Una red de tuberías 24 proporciona un circuito de fluido y conexiones de fluido entre los diversos componentes, y también se proporciona una bomba de circulación 26 para impulsar la circulación de refrigerante alrededor del sistema de refrigeración líquida 10 a través de la red de tuberías 24. En este punto, se debería apreciar que se pueden proporcionar más de un primer y un segundo intercambiador de calor.

En uso, como se mencionó anteriormente, el refrigerador 14 está situado dentro de la góndola 4 y en estrecha proximidad a la fuente de calor 20 que se ha de enfriar. Por ejemplo, como se discutió anteriormente, el refrigerador 14 se puede colocar directamente debajo o al lado del componente de generador. Alternativamente, el refrigerador 14 puede adoptar la forma de una unidad de aire acondicionado que sopla aire frío a través de la góndola y a través de los componentes calientes. El refrigerador 14 también puede adoptar la forma de aletas de refrigeración que se proyectan desde diversos componentes para irradiar energía térmica lejos de esos componentes. Con el fin de funcionar eficientemente, el condensador 12 se debería exponer al aire exterior, y se puede situar en el techo de la góndola 4, por ejemplo. El refrigerante frío se bombea desde el depósito de refrigerante 22 (donde se almacena) al refrigerador 14; la energía térmica de la fuente de calor 20 se absorbe por el refrigerante frío que a su vez se calienta. El refrigerante caliente fluye lejos del refrigerador 14, transportando lejos la energía térmica, y entra en el condensador 12 donde se disipa la energía térmica. El refrigerante ahora frío se devuelve luego al depósito de refrigerante 22 para comenzar de nuevo el ciclo.

La discusión anterior proporciona un contexto para la invención, en la medida que da una comprensión de los componentes típicos de un sistema de refrigeración de un aerogenerador. Se apreciará que se requiere que la góndola aloje los componentes de generación del aerogenerador, diversos equipos electrónicos de control y de transmisión de potencia y, además, muchos componentes del sistema de refrigeración. Todos estos componentes ocupan un espacio significativo dentro de la góndola. De manera general, es deseable minimizar el tamaño físico de la góndola, de modo que haya un objetivo de diseño general para empaquetar los componentes de una forma eficiente en cuanto al espacio. El documento US2011/0095539 ilustra una configuración conocida de una góndola de aerogenerador que tiene un sistema de refrigeración que presenta un intercambiador de calor o está situado en el techo de la góndola. En particular, el resto de los componentes del sistema de refrigeración están situados dentro de la góndola. Haciendo referencia específicamente al depósito de refrigerante, se debería apreciar que este componente tiene un volumen sustancial, dado que típicamente se requerirá que aloje entre 100 y 200 litros de fluido refrigerante. Por lo tanto, tal componente ocupa un espacio valioso dentro de la góndola.

Los inventores han desarrollado un planteamiento beneficioso para el empaquetado del sistema de refrigeración dentro de los confines de una góndola que proporciona una ventaja significativa de ahorro de espacio. El espacio interior de la góndola se define por una cubierta de góndola, que típicamente es una disposición de paneles de plástico o material compuesto que definen la forma cúbica alargada distintiva de la góndola. Típicamente, la cubierta de góndola está formada por varios paneles adyacentes para definir una base, o 'cubierta inferior', de la góndola, paredes laterales y un techo de góndola. Típicamente, cada uno del suelo, las paredes laterales y el techo también estará formado por paneles adyacentes, aunque es posible que estas caras laterales de la góndola comprendan un solo panel si el tamaño de la góndola así lo permite. Frente a este contexto, en las realizaciones de la invención que se describirán a continuación, el sistema de refrigeración incluye un depósito de refrigerante que está integrado en la cubierta de góndola. Más particularmente, el depósito de refrigerante puede formar una parte integral de un panel de cubierta de góndola, en cualquiera de la base de la góndola, las paredes laterales o el techo. Como tal, el depósito de refrigerante integrado en un panel de cubierta forma un panel funcional de manera que el panel en cuestión tenga una función además de proporcionar un armazón exterior de la góndola.

El panel funcional se puede incorporar en uno o más del techo, las paredes laterales o la base de la cubierta de góndola. Dependiendo de dónde se incorpore el panel funcional, el panel funcional se puede configurar de diferentes formas o dotar con una funcionalidad diferente. Por ejemplo, si el panel funcional se integra en la base de la cubierta de góndola, el depósito de refrigerante de ese panel funcional se puede configurar para que sea desmontable de su panel. Esto permitiría que el depósito de refrigerante sea bajado de la góndola mediante un equipo de elevación adecuado. Obsérvese que se puede proporcionar más de un panel funcional, cada uno de los cuales que tiene un depósito integrado asociado. Esto puede ser útil para aumentar el volumen total de refrigerante en el sistema de refrigeración sin aumentar el tamaño de ningún depósito.

La Figura 3 ilustra una cubierta de góndola 30 aislada de la torre de aerogenerador, y sin ningún componente de generación de energía de modo que la estructura de la cubierta de góndola se pueda apreciar fácilmente. La cubierta de góndola generalmente tiene la forma cúbica alargada que tiene dos paredes laterales 32, 34, opuestas, una pared delantera 36 y una pared trasera 38, un suelo 40 y un techo (no mostrado en la Figura 3, pero mostrado más adelante). Como la cubierta de góndola 30 tiene una forma alargada, las paredes laterales son más largas que las paredes delantera y trasera y, en esta realización, alrededor del doble de largo. En la técnica se conocen diversas formas de cubiertas de góndola.

En la Figura 3, la cubierta de góndola 30 está orientada de manera que la pared frontal 36 esté en el lado izquierdo del dibujo, con la pared trasera 38 mirando hacia la derecha. Las referencias a la parte delantera, trasera, etc., por lo tanto, se deberían considerar con referencia a los dibujos solamente. También, por convenio, la parte 'delantera' de la góndola se toma que es la más cercana al buje.

En este contexto, la pared delantera 36 incluye un corte 44 sustancialmente circular que está diseñado para acomodar el eje del rotor principal (no mostrado) del aerogenerador, como apreciarán los expertos en la técnica. Como es evidente a partir de la Figura 3, las paredes laterales 32, 34, la pared trasera 38 y el suelo 40 de la cubierta de góndola 30 están formados, cada uno, por varios paneles adyacentes, que se fijan entre sí a través de fijaciones rebordeadas convencionales adecuadas. Formar la cubierta de góndola de esta forma es más conveniente desde una perspectiva de fabricación, aunque en principio cada uno del suelo, techo y paredes laterales se podrían formar mediante un solo panel.

La base 40 de la cubierta de góndola 30 se muestra por separado del resto de la cubierta de góndola 30 en las Figuras 4a y 4b. La construcción de múltiples paneles del suelo de góndola 40 es evidente en estas figuras en la medida que se pueden ver claramente las juntas entre paneles adyacentes. A la izquierda de las Figuras 4a y 4b, la cubierta de góndola 30 incluye un panel de 'torre' 46 que es relativamente grande en comparación con los demás y que incluye una abertura 48, que en esta realización es circular. Esta abertura circular 48 acomoda la torre de aerogenerador y el engranaje de guiñada asociado en el extremo superior de la torre cuando se instala la góndola. Aproximadamente en el centro del suelo de góndola 40, un panel a la derecha del panel de torre 46, es un panel funcional 50 en el que se integra el depósito de refrigerante.

Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 4b, el panel funcional 50 tiene una forma generalmente oblonga para encajar contra sus paneles vecinos.

El panel funcional 50, en esta realización, es una lámina generalmente plana, por ejemplo, de un material plástico adecuado tal como fibra de vidrio. En este contexto, los paneles de góndola pueden ser de una sola lámina de material, o laminaciones de más de una lámina, e incluso de una construcción de panel sándwich que incluye una sección central (por ejemplo, espuma) intercalada entre láminas. También sería posible una construcción de metal, por ejemplo, de material de chapa de aluminio. El panel funcional 50 tiene un depósito integrado que está formado por uno o más componentes. Aquí, el panel funcional 50 comprende un primer componente de depósito 54, con forma de cubeta, que en esta realización está abierto por la parte superior y de modo que define parte de una cámara. El primer componente de depósito 54 está definido por una pared vertical 56 que define el perímetro del depósito. La pared lateral 56 se extiende desde una base 57 del depósito. Aquí, la pared lateral 56 se forma integralmente con el panel 50, pero se debería apreciar que la pared lateral 56 puede ser un componente separado. Por 'separado' se entiende que la pared lateral puede no ser una característica unitaria con la base, como se lograría a través de moldeo del panel, la base y las paredes laterales como una parte unificada. En cambio, la pared lateral se podría fijar a la base 57 mediante cualquier técnica apropiada, por ejemplo, mediante soldadura plástica, unión adhesiva o mediante sujetadores mecánicos adecuados. Aunque no se muestra en la Figura 4b, se puede proporcionar un cierre adecuado en forma de tapa con el fin de formar el depósito completo. Se contempla que la tapa pueda ser un componente separado, en un sentido similar a la pared lateral, como se discutió anteriormente, que se puede unir a la pared vertical por medios adecuados. Por ejemplo, la tapa se puede soldar con plástico a la pared o simplemente se puede sujetar de manera extraíble en su lugar usando sujetadores tipo clip adecuados, pernos o cualquier otro sujetador adecuado.

Se pueden proporcionar aberturas en las superficies del depósito para permitir que el fluido sea admitido en y extraído del depósito durante el uso. Se pueden proporcionar otras aberturas para permitir que componentes sean colocados en el depósito, tales como bombas.

La pared lateral 56 en esta realización delimita un depósito de forma generalmente cuadrada, pero se debería apreciar que este no necesita ser el caso y, en su lugar, el depósito puede tener otras formas, en planta, tales como oval o circular. Cuando se fabrica a partir de un material plástico adecuado, el panel funcional 50 con su depósito integrado 22 se puede formar mediante un solo proceso de moldeo.

Para proporcionar una apreciación de la escala del panel funcional 50, y del depósito, se prevé que la capacidad volumétrica del depósito pueda ser de alrededor de 100 litros a 200 litros, dependiendo de la aplicación, lo que puede dar como resultado un depósito de forma cuadrada con lados de aproximadamente 1 m de largo, y una altura de aproximadamente 20cm. El panel y el depósito integrado se pueden formar de manera que el panel proporcione un reborde de montaje para fijar el depósito con respecto a los paneles vecinos. Se prevé que el panel se dimensionará para fijarse/coincidir con los paneles vecinos para retener la superficie superior contigua de la cubierta de góndola.

El depósito 22 se puede configurar de modo que otros componentes del sistema de refrigeración puedan estar contenidos dentro de él. Por ejemplo, la bomba de refrigerante se puede alojar dentro del depósito y, como tal, se puede montar en puntos de montaje adecuados (no mostrados) proporcionados en la base del depósito.

La Figura 4a muestra otra realización en la que el panel funcional 50 incluye una abertura 52 en la que se puede a

Volviendo a las Figuras 5, 6 y 7 esquemáticas, estas figuras ilustran variantes de un panel funcional 50 instalado en una cubierta de góndola 30 y equipado con un depósito de refrigerante integrado 22. Se hará referencia a las piezas ya referenciadas en las figuras anteriores usando los mismos números de referencia.

En primer lugar, en la Figura 5, el depósito de refrigerante 22 se define como una parte integral del panel funcional 50 y se define en gran medida por la pared lateral 56 relativamente profunda. No obstante, un cierre o tapa 60 separado cierra el depósito 22. En particular, el depósito se integra con el panel de modo que la forma plana general del depósito sea generalmente paralela con el plano definido por el panel circundante. Más particularmente, en esta y otras realizaciones, la profundidad del depósito se extiende por el panel de modo que parte del depósito se encuentre a bordo de la cubierta de góndola y parte del depósito se encuentra fuera de la cubierta de góndola. No obstante, en otras disposiciones este puede no ser el caso y el depósito puede estar completamente a bordo o fuera del panel de cubierta. Por ejemplo, el panel de cubierta puede definir una base del depósito de tal forma que el depósito no sobresalga en absoluto a través del panel de cubierta. Además, el panel de cubierta puede definir una base a la que se asegura el depósito, por ejemplo, mediante una unión con adhesivo apropiada. El depósito se puede asegurar alternativamente al lado que mira al exterior del panel de cubierta.

En la Figura 6, es evidente que el depósito de refrigerante 22 está definido, en parte, por una pared lateral 56 poco profunda. No obstante, la altura de la pared 56 se aumenta por una extensión de pared 58 o 'collarín'. La extensión de pared 58 se puede asegurar a la pared lateral 56 por cualquier medio adecuado. Opcionalmente, se puede proporcionar un sello (no mostrado) entre la pared lateral 56 y la extensión de pared para asegurar la estanqueidad al agua. De manera similar a la Figura 5, se proporciona un cierre o tapa 60 para cerrar el depósito 22. Obsérvese que en estas realizaciones, la tapa 60 se puede usar como un soporte para otros componentes del sistema de refrigeración. Un ejemplo de esto es que la bomba 26 se podría apoyar en la tapa 60. La bomba 26 se podría configurar para tener una tubería de entrada 62 para extraer fluido refrigerante 64 del depósito, y una tubería de salida 66 para proporcionar fluido refrigerante a la red de refrigerante 24. Una entrada de depósito 68 también se puede proporcionar a través de la tapa para que el fluido refrigerante entre en el depósito 22, aunque también se puede proporcionar tal entrada a través de la pared del depósito 22. Como se mencionó, la bomba 26 también se puede alojar en el interior del depósito.

La realización de la Figura 7 es sustancialmente la misma que la de la Figura 6, de modo que solamente se describirán las diferencias. Aquí, se observará que el depósito 22 está dotado con un revestimiento 70. El revestimiento tiene una forma parecida a una lámina y puede ser un material plástico adecuado tal como caucho de nitrilo, como ejemplo. Útilmente, el revestimiento sirve para asegurar la estanqueidad al agua del depósito 22. Esto puede ser un beneficio si la superficie exterior del panel funcional 50 se ve comprometida de alguna forma. Además, puede servir para proteger el material del panel funcional que entra en contacto con el refrigerante 64, en caso de que el refrigerante pueda tener una reacción adversa al panel.

Las Figuras 8a y 8b muestran una realización adicional de la invención, que de nuevo incluye un depósito 22 integrado en un panel funcional 50 de una cubierta de góndola 30. En esta disposición, no obstante, el depósito 22 está acoplado de manera liberable al panel funcional 50. Aunque no se muestra en estas figuras, el acoplamiento liberable se puede lograr mediante pernos o conectores de bloqueo por torsión, que serían conocidos por los expertos en la técnica. Dado que el depósito 22 se puede extraer o desacoplar del panel funcional 50, esto significa que el depósito 22 se puede extraer con propósitos de mantenimiento. En las Figuras 8a y 8b se ilustra una forma en la que esto se podría lograr. Aquí, se muestra un elevador 70 alojado dentro de la góndola y proporciona una línea de elevación 72, por ejemplo, en forma de cable o alambre, unida al depósito 22. La línea de elevación 72 se puede unir al depósito 22 de manera permanente, o se puede unir por personal de operación solamente en los momentos en los que se necesita que el depósito 22 sea bajado de la góndola, como se muestra en la Figura 8b.

Beneficiosamente, esta disposición significa que el depósito 22 se puede bajar al suelo, o a una plataforma sustituta, para inspección y mantenimiento. Por ejemplo, el sistema de refrigeración se podría drenar en el depósito 22 y el depósito se podría bajar de la góndola, el fluido refrigerante se podría sustituir con fluido nuevo, y luego el depósito 22 se podría volver a elevar hasta su posición en el panel funcional 50. Esto evitaría la necesidad de que fluido refrigerante pesado se transporte hasta la góndola para sustituir el fluido en el depósito. En realizaciones donde las bombas de refrigerante y quizás otros componentes, tales como filtros, se alojan dentro del depósito 22, este procedimiento permitiría que tales componentes sean inspeccionados, reparados o sustituidos sin necesidad de transportar esos componentes a la góndola.

Las Figuras 9 y 10 ilustran varias vistas de una realización adicional de la invención, y se usarán los mismos números de referencia para referirse a las mismas piezas o similares que las de las realizaciones anteriores. De la misma forma que en las realizaciones anteriores, aquí la cubierta de góndola 30 incluye un depósito de refrigerante 22 integrado. No obstante, el depósito de refrigerante 22 se muestra como que está integrado en un techo 80 de la cubierta de góndola. El techo 80 también tiene una construcción parecida a un panel de la misma forma que las paredes laterales de góndola 32, 34 y el suelo 40, y así, por consiguiente, el depósito de refrigerante 22 se ve aquí como que está integrado en un panel funcional 50.

La ubicación del depósito de refrigerante 22 integrado en el techo 80 de la cubierta de góndola 30 tiene ciertas ventajas, y este es particularmente el caso en los sistemas de aerogeneradores donde el intercambiador de calor principal está situado en el techo de la góndola. Esto se demuestra con el panel insertado de la Figura 9 que muestra una vista en sección a través del depósito 22. Aquí, se puede ver que el depósito tiene una tubería de entrada 82 y una tubería de salida 84 integradas. Se puede incluir una bomba 26 en la tubería de salida. Debido a la ubicación del depósito 22 en el techo 80 de la góndola, esto la pone en estrecha proximidad de los intercambiadores de calor montados en el techo y, así, reduce la distancia requerida para encaminar las tuberías hacia y desde el intercambiador de calor. Esto reduce la complejidad del sistema de refrigeración y también reduce el peso y el coste.

Una característica particularmente beneficiosa se proporciona en virtud de la estructura mecánica del depósito de refrigerante 22, como se puede ver en el panel insertado en la Figura 9 y también en la Figura 10. El depósito 22 en esta realización se produce en un proceso de moldeo que incorpora una estructura de refuerzo 96 integrada. En esta realización, la estructura de refuerzo 96 tiene la forma de una serie de formaciones de columna 98 que crean un agujero pasante o abertura 99 entre las caras superior e inferior del depósito. Las formaciones de columna 98 proporcionan la forma generalmente plana del depósito 22 con rigidez adicional entre sus caras superior e inferior. En esta realización, la existencia de los agujeros pasantes creados por las formaciones de columna 98 se aprovecha usando los agujeros como 'ojales' o 'mamparos' entre el exterior de la góndola y el interior de la góndola de modo que las tuberías puedan pasar a través de esos agujeros. Se puede proporcionar un sellado adicional mediante el uso de un sellador de epoxi o silicona alrededor de la tubería y el agujero asociado o mediante el uso de un miembro de sellado de goma formado adecuadamente, en forma de junta tórica o cono, por ejemplo. Por lo tanto, el depósito puede funcionar como un mamparo a través del cual pueden pasar las tuberías entre el interior y el exterior de la góndola. Esto evita la necesidad de modificar otros paneles con aberturas adecuadas para permitir que las tuberías pasen a través de la cubierta de góndola. Esto puede reducir la complejidad de la cubierta de góndola y también reducir el riesgo de que esos paneles sufran puntos débiles.

Diversas modificaciones a las realizaciones ilustradas ya se han descrito anteriormente. No obstante, los expertos en la técnica apreciarán que se podrían hacer otras modificaciones a las realizaciones específicas sin apartarse del concepto inventivo que se define por las reivindicaciones.

Las realizaciones descritas anteriormente se establecen en el contexto específico de un sistema de refrigeración de aerogenerador en el que el depósito es para el fluido refrigerante. No obstante, se debería apreciar que el mismo principio se podría aplicar a cualquier sistema de fluido contenido dentro del aerogenerador. Por ejemplo, la maquinaria rotativa, tal como las cajas de engranajes, requiere lubricación y, así, un sistema de lubricación requeriría un depósito para un fluido de lubricación tal como aceite, un circuito de fluido para entregar ese fluido de lubricación a donde se necesite, y también una bomba para generar presión dentro del circuito de fluido. Lo mismo se aplica para los sistemas hidráulicos del aerogenerador, tales como un sistema de paso de palas que, como sabrán los expertos en la técnica, requiere una fuente de hidráulico presurizado almacenada en un acumulador o depósito hidráulico. El mismo principio se aplicaría también a los sistemas neumáticos en los que, en lugar de líquidos, tales como aceite, fluido hidráulico y refrigerante, se podría disponer un depósito para almacenar aire presurizado como parte de un circuito neumático. En vista de lo anterior, las referencias a 'depósito', 'fluido', etc. se deberían interpretar que significan que los componentes se podrían usar en sistemas distintos de un sistema de refrigeración en donde se podría usar un depósito, acumulador u otro dispositivo de almacenamiento para almacenar fluido, ya sea líquido o gas, para su uso en un sistema asociado.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Una góndola de aerogenerador (4) que comprende una pluralidad de componentes de generación de energía y un sistema de fluido (10), en donde la góndola (4) incluye una cubierta de góndola (30) y en donde el sistema de fluido incluye un depósito de fluido (22) que está integrado en un panel (50) de la cubierta de góndola (30) caracterizada por que la cubierta de góndola (30) está formada por varios paneles adyacentes para definir una base, un techo y paredes laterales, definiendo por ello un espacio interior de la góndola, en donde cada una de dicha base, techo y paredes laterales se forman a partir de paneles adyacentes.

2. La góndola de aerogenerador de la reivindicación 1, en donde la cubierta de góndola (30) incluye un panel (50) de techo en el que se integra el depósito de fluido (22).

3. La góndola de aerogenerador de la reivindicación 1, en donde la cubierta de góndola (30) incluye un panel de pared (50) lateral en el que se integra el depósito de fluido (22).

4. La góndola de aerogenerador de la reivindicación 1, en donde la cubierta de góndola (30) incluye un panel (50) base en el que se integra el depósito de fluido (22).

5. La góndola de aerogenerador de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde el panel (50) define al menos parte del depósito de fluido (22).

6. La góndola de aerogenerador de la reivindicación 5, en donde el panel define una base del depósito de fluido (22), y en donde los componentes de pared lateral separados se extienden desde la base.

7. La góndola de aerogenerador de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el panel funcional define una abertura (52) a la que se acopla el depósito de fluido (22).

8. La góndola de aerogenerador de la reivindicación 7, en donde el depósito de fluido (22) se acopla de manera liberable al panel funcional (50).

9. La góndola de aerogenerador de la reivindicación 7, cuando depende de la reivindicación 4, que comprende además un elevador (70) que incluye una línea de elevación (72) acoplada al depósito de fluido (22), en donde el elevador (70) está configurado para bajar el depósito de fluido (22) lejos de la base de la góndola (4).

10. La góndola de aerogenerador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el depósito de fluido (22) incluye una bomba de fluido.

11. La góndola de aerogenerador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el depósito de fluido (22) incluye una o más aberturas (99) para permitir que las tuberías pasen a través del panel entre el interior y el exterior de la góndola.

12. La góndola de aerogenerador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el sistema de fluido (10) es un sistema de refrigeración, y en donde el depósito de fluido (22) es un depósito de refrigerante para alojar fluido refrigerante.