ES2367933A1 - Extensor de la raíz de pala. - Google Patents
Extensor de la raíz de pala. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2367933A1 ES2367933A1 ES200800996A ES200800996A ES2367933A1 ES 2367933 A1 ES2367933 A1 ES 2367933A1 ES 200800996 A ES200800996 A ES 200800996A ES 200800996 A ES200800996 A ES 200800996A ES 2367933 A1 ES2367933 A1 ES 2367933A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- blade root
- extender
- concrete
- blade
- root extender
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 102100040287 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Human genes 0.000 description 1
- 101710185324 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Proteins 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
El objeto de la invención es un extensor de la raíz de la pala (2) para un aerogenerador. Es hueco y de forma cilíndrica y está montado entre la raíz de la pala y un buje fijado a la nacelle del aerogenerador. El extensor (2) está compuesto de un cuerpo de hormigón y, opcionalmente, una o dos bridas terminales (6). Así mismo se tensa previamente con pernos prisioneros (3) que comprimen el extensor de la raíz de la pala entre la pala y el buje. El extensor de hormigón (2) está reforzado con barras discontinuas, rejillas de acero (8, 9 y 10) o refuerzos de fibras cortas.
Description
Extensor de la raíz de pala.
La presente invención se refiere a una turbina
eólica de eje horizontal, que incluye una torre con una góndola en
su parte superior, además de un rotor que contiene un buje, una o
varias palas y un extensor entre el buje y la raíz de la pala. El
rotor está conectado a un eje principal, que se conecta a una
multiplicadora, que a su vez está conectada a un generador de
energía. El eje principal puede estar también conectado directamente
al generador.
Los extensores de la raíz de la pala se usan
para aumentar el diámetro del rotor de un generador de turbina
eólica a fin de usar una pala existente en turbinas que se
encuentran en ubicaciones en las que la clase de viento es inferior
a la correspondiente al diseño básico para la pala (y
consecuentemente a la turbina eólica). Con un mayor diámetro de
rotor aumenta la producción de energía eléctrica del
aerogenera-
dor.
dor.
En WO0142647 se muestra un diseño conocido de un
extensor que aumenta la longitud de pala. Además, el uso de un
extensor puede facilitar la modificación del ángulo de la pala, como
en WO03060319, donde el ángulo entre el eje de la torre y el área
circular del rotor se ha modificado para evitar la colisión entre la
punta de la pala y la torre en caso de fuertes vientos. El ángulo de
pala en dirección circunferencial podría modificarse también, como
se muestra en FR2863318. Anteriormente, dichos extensores se
fabricaban sobre todo como piezas metálicas de soldadura o
fundición. Estos extensores tienen dos círculos de agujeros de
pernos: uno para la conexión de la pala del extensor y otro para la
conexión del rodamiento (o buje) del extensor. Los extensores
incluyen, por tanto, dos bridas atornilladas y un cilindro entre
ellas que hace las vece de separador. En principio, este tipo de
extensor se puede fabricar también en material compuesto, como
plástico reforzado con fibra de vidrio o plástico reforzado con
fibra de carbono, como se indica en WO0142647.
Varios fabricantes de aerogeneradores, entre
otros Nordtank y Gamesa, han propuesto o usado un diseño que tiene
dos largos pernos prisioneros con dos cilindros concéntricos. Uno de
los extremos de los pernos se conecta a las palas y el otro extremo
sujeta el anillo interno del rodamiento. Los cilindros se fabrican
con una chapa de acero soldada longitudinalmente.
Las palas de turbina eólica y, por tanto, los
extensores, están sometidos a una elevada carga de fatiga. Si están
correctamente diseñados, el uso de pernos largos pretensionados
garantiza que el extensor no se vea sometido nunca a cargas de
tracción. Esto aumenta considerablemente la resistencia a la fatiga
del extensor, por lo que, en principio, son sólo los pernos los que
deben diseñarse para resistir las cargas de fatiga provocadas por el
funcionamiento del aerogenerador, con lo que se consigue un extensor
de diseño más ligero.
Para mantener en su lugar los dos cilindros
concéntricos se usan dos bridas terminales. Existen diferentes
métodos (soldadura, unión con pernos o acanaladuras) para mantener
unidos los cilindros y las bridas terminales.
Los cilindros pueden estar fabricados en chapa
de acero o en materiales reforzados con fibra (GFRP o CFRP).
Debido a la carga previa de compresión de los
pernos, el grosor de la pared del cilindro se define, bien por la
resistencia al pandeo de los cilindros, o bien por la resistencia a
la compresión del material. En el caso de que el pandeo no
constituya problema, se prefiere el uso de materiales que posean una
elevada relación entre resistencia a la compresión y densidad.
Esta invención tiene que ver con un extensor
moldeado por colada que se somete a una carga previa compresiva
impuesta por una serie de pernos pretensionados en un círculo de
pernos. El hormigón, el hormigón reforzado con fibra, Densit o
Densit reforzado con fibras cortas son los materiales que se
utilizan principalmente como soporte de la carga y como
constituyentes del extensor moldeado por colada.
Cuando el extensor está sometido únicamente a
cargas compresivas, es normal considerar otros materiales como el
hormigón o el hormigón de alta resistencia (Densit o materiales
similares). La razón para contemplar estos materiales es doble:
\bullet Por un lado, su densidad es inferior a
la del acero, lo que tiene como resultado una mejor relación entre
resistencia y densidad que en el caso del acero de construcción.
\bullet Por otro, el coste de la materia prima
es inferior o similar al del acero.
Figura 1: Es una vista detallada de buje,
rodamiento de la pala, extensor, pernos prisioneros y conjunto raíz
de la pala.
Figura 2: Muestra la geometría del cilindro de
hormigón.
Figura 3: Es una vista parcialmente detallada de
extensor y pernos prisioneros.
Figura 4: Muestra varios ejemplos de
refuerzos.
Figura 5: Es un corte transversal de un conjunto
extensor.
Según se muestra en la figura 1, el extensor (2)
se monta en el extremo de la raíz de pala (1). Al otro extremo del
extensor (2) de la raíz de la pala se une el rodamiento (4) de la
pala. Debajo del anillo del rodamiento de la pala giratorio se
pueden montar también uno o más componentes estructurales del
sistema del paso de la pala (cambio del ángulo de ataque).
En la figura 2 se muestra un extensor que
incluye dos bridas terminales metálicas (6) y un cilindro hueco (7)
fabricado en Densit.
En la figura 3 se muestran también las partes
que no se ven del extensor (2), es decir, dos tubos cilíndricos de
rejillas de refuerzo de acero Tentor biaxiales (10) y una serie de
tubos de plástico (14). Se muestra también una serie de pernos
prisioneros (3) que atraviesan el extensor.
Los tubos de plástico (14) garantizan que haya
agujeros para los pernos prisioneros en la pieza de Densit. Los
tubos de plástico se conservan en la estructura moldeada final, tal
y como se muestra en la figura 5. El número de tubos de plástico
(14) se corresponde con el número de pernos prisioneros (3).
Las dos bridas terminales metálicas (6) se usan
como bridas de redistribución de la carga y garantizan que los
diámetros interno y externo del extensor se ajusten a la pala y a la
geometría del rodamiento de la pala.
Además, las bridas tienen dos hombros (12) que
se usan para proteger los extremos del cilindro de Densit (7) a fin
de que el material no sea tan propenso a sufrir grietas; ver figura
5. El extensor se puede fabricar también sin las bridas
terminales.
El cilindro hueco se moldea utilizando un molde
adecuado que se usa para ubicar las bridas metálicas superior o
inferior y las rejillas de refuerzo (8-10). Con el
molde se colocan también los tubos de plástico (14). Dichos tubos de
plástico (14) pueden quedar embutidos en la pieza final o permanecer
en el molde.
El extensor (2) puede mantenerse unido con unos
cuantos pernos largos adicionales (no se muestran), que sujetan las
dos bridas terminales, o por pernos atornillados en espigas
embutidas en el hormigón. Los pernos deben estar avellanados, lo que
facilita una mecanización de las bridas terminales que permite
garantizar el paralelismo de las mismas.
El momento de paso de la pala provoca torsión en
el extensor. Por tanto, puede que sea necesario reforzar el
hormigón, el hormigón reforzado con fibra o material Densit con, por
ejemplo, un refuerzo de acero Tentor biaxial (10). El refuerzo está
embutido en el hormigón/material Densit. Existen varias opciones
para reforzar el cilindro. En la figura 4 se muestran tres ejemplos
diferentes de refuerzos: un cilindro de refuerzo unidireccional
(barras discontinuas) (8), dos cilindros unidireccionales
independientes (barras discontinuas) (9) y dos cilindros de refuerzo
de rejilla soldada biaxial (10).
El conjunto de extensor completo, compuesto por
raíz de la pala (1), extensor (2), piezas del sistema del paso de la
pala y rodamiento de la pala (4), se ensambla mediante tuercas y una
serie de pernos prisioneros largos (3) de la siguiente manera: en
primer lugar, los pernos prisioneros (3) se atornillan a la raíz de
la pala (1) (brida o insertos de la raíz de la pala). Seguidamente,
el extensor (2) se monta deslizándolo a lo largo de los pernos. A
continuación, el rodamiento de la pala se monta sobre los pernos y,
por último, se montan las piezas del sistema del paso de la pala; el
conjunto entero se fija mediante tuercas en los pernos prisioneros.
El extensor completo se monta entonces en el buje del rotor (5)
mediante el anillo fijo del rodamiento de la pala y los pernos del
buje del rodamiento de la pala. El ensamblaje del conjunto completo
del extensor en el rotor puede llevarse a cabo en el suelo o cuando
el buje (5) se instale en el eje principal de la góndola sobre la
torre.
Los pernos prisioneros (3) deberán cargarse
previamente durante la instalación usando un tensor hidráulico.
Claims (6)
1. Extensor de la raíz de la pala (2) para un
aerogenerador, hueco y de forma cilíndrica, montado entre la raíz de
la pala y un buje y fijado a dicha parte mediante pernos prisioneros
(3), caracterizado por estar compuesto de un cuerpo de
hormigón reforzado y de al menos una brida terminal (6) que se tensa
previamente con pernos prisioneros (3) y que a su vez comprimen el
extensor de la raíz de la pala dispuesto entre la pala y el
buje.
2. Extensor de la raíz de la pala conforme a la
reivindicación 1 caracterizado porque el extensor de hormigón
(2) está reforzado con barras discontinuas (acero Tentor), rejillas
de acero Tentor (8, 9 y 10) o refuerzos de fibras cortas.
3. Extensor de la raíz de la pala conforme a la
reivindicación 1 caracterizado por que el cuerpo de hormigón
tiene agujeros internos definidos por tubos huecos hechos de
plástico (14) que se extienden de una brida terminal a la otra.
4. Extensor de la raíz de la pala conforme a la
reivindicación 1 caracterizado por que una de las bridas
terminales tiene agujeros adicionales que permiten rellenar con
hormigón o Densit el hueco del molde al moldear la estructura.
5. Extensor de la raíz de la pala conforme a la
reivindicación 1 caracterizado por que la brida o bridas
terminales para la distribución de carga (6) tienen dos hombros (12)
que rodean y se superponen al perímetro interno y externo en el
extremo del cuerpo de hormigón (7).
6. Extensor de la raíz de la pala conforme a la
reivindicación 1 caracterizado por que el cuerpo de hormigón
(7) está fabricado en hormigón, hormigón reforzado con fibra, Densit
o Densit reforzado con fibras cortas.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200800996A ES2367933B1 (es) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Extensor de la raíz de pala. |
| EP09005086.5A EP2108819A3 (en) | 2008-04-09 | 2009-04-07 | Blade root extender |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200800996A ES2367933B1 (es) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Extensor de la raíz de pala. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2367933A1 true ES2367933A1 (es) | 2011-11-11 |
| ES2367933B1 ES2367933B1 (es) | 2012-09-17 |
Family
ID=40578230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200800996A Expired - Fee Related ES2367933B1 (es) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Extensor de la raíz de pala. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2108819A3 (es) |
| ES (1) | ES2367933B1 (es) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101030521B1 (ko) | 2010-06-28 | 2011-04-26 | 주식회사 비엔에스산업 | 조립식 구조를 가진 풍력발전기용 나셀 제조방법 |
| EP2715121B1 (en) * | 2011-05-10 | 2017-01-11 | Condor Wind Energy Limited | Elastomeric teetering hinge |
| EP2589796B1 (en) | 2011-11-04 | 2015-07-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Manufacture of a root section |
| US9074581B2 (en) | 2012-06-12 | 2015-07-07 | General Electric Company | Cone angle insert for wind turbine rotor |
| US9109578B2 (en) | 2012-06-12 | 2015-08-18 | General Electric Company | Root extender for a wind turbine rotor blade |
| CN103334886B (zh) * | 2013-07-10 | 2015-06-17 | 洛阳双瑞风电叶片有限公司 | 一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法 |
| GB2517935A (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-11 | Mainstream Renewable Power Ltd | Wind turbine blade extender |
| EP2902620A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Wind turbine blade with three parts each comprising a different material and method for manufacturing the same |
| EP2905464A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Blade root section made of prestressed concrete |
| DE102014215966A1 (de) | 2014-08-12 | 2016-02-18 | Senvion Gmbh | Rotorblattverlängerungskörper sowie Windenergieanlage |
| US10507902B2 (en) | 2015-04-21 | 2019-12-17 | General Electric Company | Wind turbine dome and method of assembly |
| DE102015117437A1 (de) | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Wobben Properties Gmbh | Windenergieanlagen-Rotorblatt und Verfahren zum Herstellen eines Windenergieanlagen-Rotorblattes |
| CN105370507B (zh) * | 2015-12-08 | 2017-12-19 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种风电叶片根部延长段构件及其制造方法 |
| DE102017004056A1 (de) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | Senvion Gmbh | Blattadapter für Windenergieanlagen |
| CN109611269A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 华能大理风力发电有限公司 | 一种用于风电机组叶片加长的装置及风电机组 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4915590A (en) * | 1987-08-24 | 1990-04-10 | Fayette Manufacturing Corporation | Wind turbine blade attachment methods |
| WO2003060319A1 (de) * | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Aloys Wobben | Windturbineblattwurzelwischenstück zur vergrösserung des blattspitzenabstandes zum turm |
| ES2354732T3 (es) * | 2007-02-09 | 2011-03-17 | Stx Heavy Industries Co., Ltd. | Álabe de turbina eólica. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5327647A (en) * | 1991-11-22 | 1994-07-12 | Energy Unlimited | Method for setting pitch on a windmill airfoil |
| NL1013807C2 (nl) | 1999-12-09 | 2001-07-05 | Aerpac Holding B V | Windturbinerotor, alsmede naaf en extender daarvoor. |
| US6902370B2 (en) * | 2002-06-04 | 2005-06-07 | Energy Unlimited, Inc. | Telescoping wind turbine blade |
| FR2863318B1 (fr) | 2003-12-09 | 2006-02-10 | Ocea Sa | Aerogenerateur a pales presentant un bord d'attaque deporte, et pale correspondante |
-
2008
- 2008-04-09 ES ES200800996A patent/ES2367933B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-04-07 EP EP09005086.5A patent/EP2108819A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4915590A (en) * | 1987-08-24 | 1990-04-10 | Fayette Manufacturing Corporation | Wind turbine blade attachment methods |
| WO2003060319A1 (de) * | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Aloys Wobben | Windturbineblattwurzelwischenstück zur vergrösserung des blattspitzenabstandes zum turm |
| ES2354732T3 (es) * | 2007-02-09 | 2011-03-17 | Stx Heavy Industries Co., Ltd. | Álabe de turbina eólica. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2108819A2 (en) | 2009-10-14 |
| ES2367933B1 (es) | 2012-09-17 |
| EP2108819A3 (en) | 2013-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2367933A1 (es) | Extensor de la raíz de pala. | |
| ES2371403A1 (es) | Extensor de raíz de pala para un aerogenerador. | |
| ES2415205T3 (es) | Conexión compuesta para una estructura de torre de un aerogenerador | |
| EP2930350B1 (en) | Segmented rotor blade with a bolt connection | |
| ES2552109T3 (es) | Estructura de soporte para una turbina eólica | |
| ES2949996T3 (es) | Cimentación para un aerogenerador | |
| KR101994249B1 (ko) | 풍력발전 타워의 보강 및 증고를 위한 구조 보강체 및 시공방법 | |
| ES2750301T3 (es) | Pala de turbina eólica que comprende un conector de extremo de raíz | |
| JP2012012929A (ja) | 張力ケーブルを有するタワー | |
| BR112018015974B1 (pt) | Fundação para um moinho eólico e turbina eólica | |
| ES2342638A1 (es) | Una pala de aerogenerador multi-panel. | |
| WO2008031912A1 (es) | Torre para aerogeneradores montada con elementos prefabricados. | |
| ES2927435T3 (es) | Procedimiento para conectar una torre a una cimentación y conjunto de cimentación de la torre | |
| ES2951158T3 (es) | Procedimiento para fabricar una estructura de torre de turbina eólica en base a la dirección del viento | |
| ES2910047T3 (es) | Montaje de base de un álabe de turbina eólica para una turbina eólica, álabe de turbina eólica y turbina eólica | |
| GB2484107A (en) | Modular wind turbine blade for a vertical axis wind turbine | |
| DK3115514T3 (en) | Support construction | |
| EP2694811B1 (en) | Bedplate of a wind turbine | |
| EP3882417A1 (en) | Wind turbine | |
| KR101878191B1 (ko) | 블레이드가 후방에 구비된 풍력발전기 | |
| CN202645844U (zh) | 一种垂直轴风力发电机叶片及风轮结构 | |
| JP7073517B2 (ja) | タワー建造物の基礎部のための半完成部材、半完成部材－基礎部セグメント、基礎部、半完成部材を製造するための方法、並びに基礎部を製造するための方法 | |
| KR20190017019A (ko) | 로터 블레이드, 풍력 발전 장치 및 로터 블레이드를 설치 및 제조하기 위한 방법 | |
| CN111287896A (zh) | 用于塔筒建造的塔机基础的防护组件 | |
| GB2484108A (en) | Blade attachment arrangement for a vertical axis wind turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2367933 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120917 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180924 |