BR102012004103A2 - uma pÁ de méltiplos painÉis de turbina eàlica aperfeiÇoado. - Google Patents
uma pÁ de méltiplos painÉis de turbina eàlica aperfeiÇoado. Download PDFInfo
- Publication number
- BR102012004103A2 BR102012004103A2 BR102012004103-0A BR102012004103A BR102012004103A2 BR 102012004103 A2 BR102012004103 A2 BR 102012004103A2 BR 102012004103 A BR102012004103 A BR 102012004103A BR 102012004103 A2 BR102012004103 A2 BR 102012004103A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- prefabricated
- panels
- wind turbine
- turbine blade
- parts
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 26
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 19
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 claims description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 240000007182 Ochroma pyramidale Species 0.000 claims description 11
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 claims 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 1
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 abstract 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000002872 Statistical quality control Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping 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
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/30—Retaining components in desired mutual position
- F05B2260/302—Retaining components in desired mutual position by means of magnetic or electromagnetic forces
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/49336—Blade making
- Y10T29/49337—Composite blade
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
UMA PÁ DE TURBINA EàLICA TRANSVERSALMENTE DIVIDIDA EM UM MàDULO INTERIOR (13) E UM MàDULO EXTERIOR (33) FORNECIDO EM SEÇÕES DE EXTREMIDADE COM MEIOS DE CONEXçO, COMPREENDENDO, RESPECTIVAMENTE UMA LONGARINA INTERIOR (15), UMA PROTEÇçO INTERIOR SUPERIOR (17) E UMA PROTEÇçO INTERIOR INFERIOR (19); UMA LONGARINA EXTERIOR (35), UMA PROTEÇçO EXTERIOR SUPERIOR (37) E UMA PROTEÇçO EXTERNA INFERIOR (39); DISPOSTOS DE MODO QUE O PERFIL AERODINÂMICO DOS DITOS MàDULOS EXTERIOR E INTERIOR (13, 33) É DEFINIDO PELAS DITAS PROTEÇÕES SUPERIOR E INFERIOR (17, 19; 37, 39); EM QUE A LONGARINA INTERIOR (15) É COMPOSTA POR DOIS PAINÉIS DE TAMPA PRÉ-FABRICADOS (21,23) E DOIS PAINÉIS DE TEIA PRÉ-FABRICADOS (25, 27); A LONGARINA EXTERIOR (35) É COMPOSTA DE PRIMEIRO E SEGUNDO PAINÉIS PRÉ-FABRICADOS (41, 43) INTEGRANDO AS SUAS TAMPAS (45, 47) E TEIAS (49, 51). A INVENÇçO TAMBÉM SE REFERE A UM MÉTODO PARA FABRICAR A REFERIDA PÁ DE TURBINA EàLICA.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "UMA PÁ DE MÚLTIPLOS PAINÉIS DE TURBINA EÓLICA APERFEIÇOADO"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se, de modo geral, a pás de turbina eólica e, de modo particular, a pás de múltiplos painéis para facilitar a sua fabricação e transporte.
ANTECEDENTES
As turbinas eólicas incluem um rotor que suporta um certo número de pás que se estendem radialmente a partir do mesmo para capturar a energia cinética do vento e fazer com que um movimento de rotação de um trem de acionamento acoplado a um gerador elétrico produza energia elétrica.
A quantidade de energia produzida por turbinas eólicas depende da superfície de varredura da pá do rotor que recebe a ação do vento e, consequentemente, o aumento do comprimento das pás leva normalmente a um aumento da saída de potência da turbina eólica.
No entanto, o tamanho das pás de parques eólicos baseados na terra é atualmente
limitado em certa medida pelos requisitos de transporte e de infra-estrutura. Em particular, o tamanho das pontes e túneis limita o tamanho da largura máxima da pá.
Para resolver os problemas de transporte colocados particularmente por pás longas, a técnica anterior ensina a divisão da pá em duas ou mais seções longitudinais fornecidas com meios de união, de modo que cada seção pode ser fabricada individualmente e todas as seções podem ser montadas no local da turbina eólica. Exemplos desta técnica anterior são os seguintes.
DE 3 109 566 divulga uma pá de turbina eólica subdividida em pelo menos duas seções longitudinais que são mantidas juntas por um parafuso de expansão. US 4,389,182 revela uma pá de turbina eólica subdividida em várias seções
longitudinais que estão interligadas por membros de tensionamento, tal como cabos de aço que se estendem através das seções da pá.
EP 1 244 873 A1 descreve uma pá de turbina eólica subdividida em seções longitudinais que são unidas por meio de uma junta de topo compreendendo um número de grampos dispostos ao longo da junta, tendo as respectivas extremidades fixadas às seções a serem unidas, e os parafusos para fixação dos referidos grampos.
WO 2005/100781, WO 2006/103307, WO 2007/051879 em nome do requerente, divulgam pás para turbinas eólicas, subdivididas em seções longitudinais tendo meios de união aperfeiçoados.
Há também técnica anterior que ensina a divisão da pá em várias seções
transversais em adição a ou de forma independente para a divisão em seções longitudinais. Exemplos desta técnica anterior são os seguintes. EP 1 184 566 A1 descreve uma pá de turbina eólica que é formada pela montagem de uma, duas ou mais seções longitudinais, cada uma das quais compreende um núcleo formado por um tubo de fibra de carbono longitudinal sobre o qual uma série de costelas de fibra de carbono ou de fibra de vidro são montadas e uma tampa formada por fibra de vidro ou por fibra de carbono ligada às ditas nervuras.
WO A2 01/46582 divulga uma pá de turbina eólica tendo uma pluralidade de elementos segmentados ligados a uma Iongarina de caixa de transmissão de carga e separados por juntas elásticas que permitem que os segmentos movam-se uma em relação à outra, a fim de minimizar a tensão de tração na região da pá em que os segmentos estão localizados.
EP 1 965 074 em nome do requerente descreve uma pá de turbina eólica composto por dois painéis de tampa pré-fabricados e dois painéis de teia pré-fabricados colocados lado a lado em forma de caixa e, pelo menos, duas seções longitudinais de proteção formando, respectivamente, a borda de condução e a borda de fuga da seção da pá correspondente que são colocadas adjacentemente a uma seção de Iongarina central, o perfil aerodinâmico da pá sendo definido pelos referidos painéis de tampa e os referidos painéis de proteção.
A tendência atual na indústria eólica para grandes pás de rotor exige novos projetos de pás de rotor adequadas para cumprir os requisitos de transporte e com os requisitos de qualidade de fabricação envolvidos por pás que podem atingir comprimentos de 100 m e larguras de pá máximas de 8 m.
A presente invenção se destina a satisfazer a referida demanda.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um objetivo da presente invenção é proporcionar uma configuração de pá de turbina eólica que permite uma produção eficiente de grandes pás de turbina eólica divididas em dois módulos.
Outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma configuração de pá de turbina eólica que permite um projeto otimizado de grandes pás de turbina eólica divididas em dois módulos.
Em um aspecto, estes e outros objetivos da presente invenção são satisfeitos,
fornecendo uma pá de turbina eólica transversalmente dividida em um módulo interior e um módulo exterior fornecido em seções de extremidade com os seus meios de ligação, compreendendo, respectivamente, uma Iongarina interior, uma proteção superior interior e uma proteção interior inferior; uma Iongarina exterior, uma proteção exterior superior e uma proteção exterior inferior; e dispostas de modo que o perfil aerodinâmico dos ditos módulos interior e exterior é definido pelas ditas proteção superiores e inferiores, em que a Iongarina interior é composta de dois painéis de tampa pré-fabricados e dois painéis de teia pré- fabricados e a Iongarina exterior é composta de primeiro e segundo painéis pré-fabricados integrando as suas tampas e teias.
Em concretizações da presente invenção, os referidos dois painéis de tampa pré- fabricados da Iongarina interior são compostos de partes da tampa principal e partes de junção de raiz, as partes de junção de raiz sendo estendidas até o início dos painéis de teia pré-fabricados e as partes de tampa principais possuindo uma seção inicial coincidente com um setor das partes de junção de raiz de modo que ambas as partes podem ser unidas no referido setor. Portanto, no módulo interior, onde existem diferenças geométrica e estrutural significativas entre a seção da raiz e o resto da longarina, as tampas são divididas em dois componentes de uma maneira que facilita a sua fabricação, sem comprometer o seu comportamento estrutural.
Em concretizações da presente invenção, a longarina interior é composta de um primeiro painel pré-fabricado integrando a tampa superior e as teias e da tampa inferior, como o segundo painel pré-fabricado. Por conseguinte, a longarina do módulo interior é montada com dois painéis que facilitem a sua fabricação.
Em concretizações da presente invenção, a longarina exterior é composta de um primeiro painel pré-fabricado integrando a tampa superior e a teia da borda de condução e um segundo painel pré-fabricado integrando a tampa inferior e a teia da borda de fuga. Por conseguinte, a longarina do módulo exterior, que é menor do que a longarina do módulo interior, é montada com dois painéis de forma semelhante, permitindo uma otimização da sua fabricação.
Em concretizações da presente invenção, os painéis pré-fabricados utilizados para a montagem das Iongarinas interna e externa compreendem flanges de junção que são dispostos para conformar as áreas de junção dos referidos painéis pré-fabricados sobre as arestas exteriores das Iongarinas interna e externa. Em particular, os referidos flanges de junção são dispostos como flanges paralelos por meio de, respectivamente, extensões planares longitudinais e angulares das tampas e teias dos ditos painéis pré-fabricados. Este arranjo de junta facilita a montagem das pás.
Em concretizações da presente invenção, o material das referidas partes de tampa principal da longarina interior compreende plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC. O laminado pode ser diferente ao longo da pá tal como um plástico reforçado com fibra de vidro sólido ou laminado de plástico reforçado com fibra de carbono no setor de junção com as partes de junção de raiz, em seguida, uma estrutura intercalada incluindo camadas de plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono e uma madeira de balsa ou um núcleo de espuma de PVC e, finalmente, o núcleo é removido e as inserções metálicas que são usadas para montar os dois módulos da pá que são integrados no laminado. Por conseguinte, o laminado é adaptado às necessidades de estabilidade de tampa.
Em concretizações da presente invenção, o material das referidas duas partes de junção de raiz pré-fabricadas compreendem plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono. É um laminado sólido e as inserções metálicas que são usadas para montar a pá para o cubo são integradas ao mesmo.
Em concretizações da presente invenção, o material dos referidos painéis de teia da Iongarina interior compreende plástico reforçado com fibra de vidro e núcleos de espuma de PVC. O laminado tem uma estrutura intercalada, incluindo camadas de plástico reforçado com fibra de vidro biaxial e um núcleo de espuma de PVC que aumenta a força de encurvadura.
Em concretizações da presente invenção, o material dos referidos primeiro e segundo painéis de Iongarina exterior compreende plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC. O laminado pode ser diferente ao longo da pá tal que um plástico reforçado com fibra de vidro sólido ou laminado plástico reforçado com fibra de carbono na junta intermédia, na qual estão integradas as inserções metálicas utilizadas para montar os dois módulos de pá, em seguida, uma estrutura intercalada, incluindo camadas de plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono e uma madeira de balsa ou um núcleo de espuma de PVC e, finalmente, um plástico reforçado com fibra de vidro sólido ou um laminado plástico reforçado com fibra de carbono na ponta da longarina. Por conseguinte, o laminado é adaptado às necessidades de estabilidade de tampa.
Em um outro aspecto, os objetivos acima mencionados são satisfeitos por um método para fabricar uma pá de turbina eólica com as características acima mencionadas compreendendo as etapas de:
- fabricar separadamente as referidas partes de tampa principais, as referidas partes de junção de raiz, os referidos dois painéis de teia pré-fabricados, os referidos primeiro e segundo painéis pré-fabricados, as referidas proteções superior e inferiores internas e as referidas proteções superior e inferior externas;
- montar os referidos dois painéis de tampa pré-fabricados coincidindo com as
referidas partes de tampa principais e as referidas partes de junção de raiz conjuntas;
- montar a referida longarina interior que liga os flanges de junção dos ditos dois painéis de tampa pré-fabricados e os referidos dois painéis de teia pré-fabricados, por meio de um adesivo;
- montar a referida longarina exterior que liga os flanges de junção dos ditos primeiro
e segundo painéis pré-fabricados, por meio de um adesivo;
- montar os referidos módulos interior e exterior que ligam as referidas proteções às ditas Iongarinas interior e exterior por meio de um adesivo;
- conectar os referidos módulos exterior e interior.
Outras características e vantagens da presente invenção serão compreendidas a partir da seguinte descrição detalhada em relação com os desenhos anexos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1a mostra, em vistas em perspectiva esquemáticas, os principais componentes do módulo interior de uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção.
A Figura 1b mostra, em vista em perspectiva esquemática, os componentes principais da Iongarina do módulo interior de uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção.
A Figura 2 mostra, em vista em perspectiva esquemática, os componentes das tampas superior e inferior da Iongarina do módulo interior de uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção. A Figura 3A, em vista em perspectiva esquemática, os principais componentes do
módulo exterior de uma pá de turbina eólica de acordo com uma concretização da presente invenção.
A Figura 3b, em vista em perspectiva esquemática, os componentes principais da Iongarina do módulo exterior de uma pá de turbina eólica de acordo com uma concretização da presente invenção.
A Figura 4A, em vista em perspectiva esquemática, os principais componentes do módulo exterior de uma pá de turbina eólica de acordo com outra concretização da presente invenção.
A Figura 4b, em vista em perspectiva esquemática, os componentes principais da Iongarina do módulo exterior de uma pá de turbina eólica de acordo com outra concretização da presente invenção.
A Figura 5 é uma vista em corte transversal do módulo interior de uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção.
A Figura 6 é uma vista em corte transversal de uma concretização do módulo exterior de uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção.
A Figura 7 é uma vista em corte transversal de uma outra concretização do módulo exterior de uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção.
A Figura 8 é uma vista ampliada de uma área de junção de dois painéis pré- fabricados que pertencem a uma pá de turbina eólica de acordo com a presente invenção. DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS
Esta invenção fornece uma estrutura de pá de turbina eólica de múltiplos painéis para uma qualidade otimizada e transporte. A invenção envolve a divisão da pá inteira em um módulo interior e exterior e cada um deles em várias partes de uma montagem no local, a fim de atingir os seguintes objetivos.
Um primeiro objetivo consiste em permitir que o transporte de grandes pás para o campo e a montagem em fábrica para otimizar o processo de fabricação.
Um segundo objetivo é o de permitir a seleção de materiais diferentes e / ou
processos de fabricação e / ou configurações estruturais para as diferentes partes da pá, em particular para um módulo interior e um módulo exterior. Como em qualquer estrutura, os requisitos para as diferentes partes são muito diferentes: o módulo interior tem maiores seções transversais do que o módulo externo, em ambos os módulos, a Iongarina é o caminho que carrega a carga principal, enquanto as proteções são as partes responsáveis pelo desempenho aerodinâmico, mas, estruturalmente, menos importante; dentro das longarinas, as tampas suportam cargas mais altas do que as teias. Uma pá de múltiplos painéis permite a utilização de materiais diferentes e / ou processos de fabricação e / ou configurações estruturais para cada parte de acordo com os seus requisitos envolvendo uma otimização do custo da pá.
Um terceiro objetivo é o de melhorar o processo de fabricação das pás particularmente seus aspectos tal como controle da qualidade, a produtividade, a logística e o tamanho das plantas.
Nas pás de única parte, a garantia de qualidade está fortemente condicionada pelo seu tamanho. Nas pás de múltiplos painéis, a garantia de qualidade e reparos em potencial, se necessário, são mais fáceis e, conseqüentemente, os custos de não conformidade podem ser reduzidos. Além disso, o controle de qualidade estatístico também é melhorado e uma melhor evolução do processo de fabricação é possível.
O tempo de espera e o tempo de aderência da fabricação de pás de uma única peça são altos. Estes tempos estão aumentando com o aumento do tamanho. As pás de múltiplos painéis permitem a fabricação das partes diferentes em paralelo e o estágio de fabricação final da pá torna-se um estágio de montagem puramente.
As pás de múltiplos painéis permitem ao fabricante da pá organizar as disposições de acordo com critérios diferentes e subcontratação da fabricação de algumas destas partes, se necessário.
Como ilustrado nas Figuras 1 a, 1 b, 2 e 5, o módulo interior 13 da pá de acordo com a presente invenção é formado por uma Iongarina 15 e as proteções superior e inferiores 17, 19.
A Iongarina 15 é formada por uma tampa superior 21, uma tampa inferior 23, uma teia de borda de condução 25 e uma teia borda de condução 27. As tampas superior e inferior 21, 23 são formadas por partes de tampa principais 21 ', 23' e as partes de junção de raiz 21", 23". Todos estes componentes de única Iongarina são pré-fabricados e depois montados usando meios de colagem tal como um adesivo de poliuretano nas áreas de colagem específica 65 configurado por flanges 61, 63 dos ditos componentes, com a exceção da montagem das partes da tampa principais 21 ', 23' e as partes de junção de raiz 21", 23" para formar as tampas superior e inferior 21, 23 que são feitas coincidindo com ditas partes para assegurar o seu comportamento estrutural.
Neste caso, a razão principal para a divisão das tampas superior e inferior 21, 23 em ditas partes de tampa principais 21 ', 23' e as referidas partes de junção de raiz 21", 23" partes é devido, como pode ser deduzido a partir da Figura 2, às grandes diferenças dimensionais existentes entre a seção da raiz e o resto da Iongarina no módulo interior 13. As partes de junção de raiz 21", 23" estendem-se desde o início da pá para o início
dos painéis pré-fabricados de teia 25, 27 e as partes de tampa principais 21 ', 23' são configurados com uma seção inicial 22 ', 24' coincidente com um setor das partes de junção de raiz 21", 23" de modo que ambas as partes 21', 21"; 23', 23" podem ser unidas no referido setor coincidente. Então, a área não coincidente base entre as partes de junção de raiz 21", 23" e as partes de tampa principais 21 ', 23' é a primeira seção das partes de junção de raiz 21", 23" com uma forma semicircular completa, onde as inserções metálicas que são usadas para montar a pá ao cubo que deve ser integrado.
A Figura 8 mostra uma vista ampliada da área de colagem 65 entre a tampa superior 21 e a teia de borda de fuga 27 usando uma camada adesiva 67. O flange 61 é uma extensão longitudinal da tampa superior 21 e o flange 63 é uma extensão angular da teia da borda de fuga 27 e ambos os flanges 61, 63 são configurados como segmentos planares paralelos.
As partes de junção de raiz 21", 23" são fabricados em plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono cobre moldes fêmeas. As inserções metálicas que são usadas para montar a pá no cubo são integradas nestas partes.
As partes da tampa principal superior e inferior 21 ', 23' são fabricadas em plástico reforçado com fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas. As inserções metálicas que são usadas para montar os dois módulos de pá são integradas nestas partes. A teia de borda de condução 25 e a teia de borda de fuga 27 são fabricadas em
plástico reforçado com fibra de vidro e núcleos de espuma de PVC sobre moldes femininos.
As proteções 17, 19 são fabricadas em plástico reforçado com fibra de vidro e núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas.
As proteções 17, 19 são ligadas na borda de condução e fuga e às tampas de Iongarina 21, 23 por meio de um adesivo de poliuretano.
Como ilustrado na Figuras 3A, 3B e 6, o módulo exterior 33 da pá de acordo com uma concretização da presente invenção é formado por uma Iongarina 35 e proteções superior e inferiores 37, 39.
A Iongarina 35 é formada por um primeiro painel 41 que integra o tampa superior 45 e as teias 49, 51 e pela tampa inferior 47 como o segundo painel 43. Estes painéis são pré- fabricados e depois montados usando meios de ligação tais como um adesivo de poliuretano nas áreas de ligação específicas 65 configuradas por flanges 61, 63 dos referidos painéis de um modo semelhante ao descrito acima em referência à Figura 8.
O primeiro painel 41 é fabricado em plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçado com fibra de vidro, madeira de balsa ou núcleos de espuma sobre moldes fêmea. As inserções metálicas que são usadas para montar os dois módulos de pá são integradas nesta parte.
O segundo painel 43 é fabricado em plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçado com fibra de vidro e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas. As inserções metálicas que são usadas para montar os dois módulos de pá são integradas nesta parte. As proteções 37, 39 são fabricadas em plástico reforçado com fibra de vidro e
núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas.
As proteções 37, 39 são ligadas em conjunto na borda de condução e de fuga e às tampas de Iongarina 45, 47 por meio de um adesivo de poliuretano.
Em outra concretização do módulo exterior 33 mostrado nas Figuras 4a, 4b e 7, a Iongarina 35 é formada por um primeiro painel 41 que integra o tampa superior 45 e a teia de borda de condução 49 e por um segundo painel 43 que integra a tampa inferior 47 e a teia de borda de condução 51. Estes painéis são pré-fabricados e depois montados usando meios de ligação tais como um adesivo de poliuretano nas áreas de ligação específicas 65 configuradas por flanges 61, 63 dos referidos painéis de um modo semelhante ao descrito acima em referência à Figura 8.
O primeiro painel 41 é fabricado em plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçado com fibra de vidro e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas. As inserções metálicas que são usadas para montar os dois módulos de pá são integradas nesta parte. O segundo painel 43 é fabricado em plástico reforçado com fibra de carbono ou
plástico reforçado com fibra de vidro e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas. As inserções metálicas que são usadas para montar os dois módulos de pá são integradas nesta parte.
As proteções 37, 39 são fabricadas em plástico reforçado com fibra de vidro e núcleos de espuma de PVC sobre moldes fêmeas.
As proteções 37, 39 são ligadas em conjunto na borda de condução e fuga e às tampas de Iongarina 45, 47 por meio de um adesivo de poliuretano. Uma característica importante da presente invenção é que os materiais, a configuração estrutural e o processo de fabricação de cada painel nos módulos interno e externo da pá são diferentes, permitindo uma otimização do projeto da pá e / ou da fabricação.
Embora a presente invenção tenha sido completamente descrita em relação a
concretizações preferidas, é evidente que modificações podem ser introduzidas dentro do escopo da mesma, não considerando esta como limitada por estas concretizações, mas pelo conteúdo das reivindicações a seguir.
Claims (13)
1. Pá de turbina eólica transversalmente dividida em um módulo interior (13) e um módulo exterior (33) fornecido em seções de extremidade com meios de conexão, compreendendo, respectivamente: - uma Iongarina interior (15), uma proteção interior superior (17) e uma proteção interior inferior (19); - uma Iongarina exterior (35), uma proteção exterior superior (37) e uma proteção externa inferior (39); e dispostas de modo que o perfil aerodinâmico dos ditos módulos exterior e interior (13, 33) é definido pelas ditas proteções superior e inferior (17, 19; 37, 39); caracterizado por: - a Iongarina interior (15) ser composta por dois painéis de tampa pré-fabricados (21,23) e dois painéis de teia pré-fabricados (25, 27); - a Iongarina exterior (35) ser composta de primeiro e segundo painéis pré-fabricados (41, 43) integrando as suas tampas (45, 47) e teias (49, 51).
2. Pá de turbina eólica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos dois painéis de tampa pré-fabricados (21, 23) serem compostos de partes de tampa principais (21 ', 23') e as partes de junção de raiz (21", 23"), as partes de junção de raiz (21", 23") sendo estendidas até o início dos painéis de teia pré-fabricados (25, 27), as partes de tampa principais (21 ', 23') com uma seção inicial (22 ', 24') coincidente com um setor das partes de junção de raiz (21", 23") de modo que ambas as partes (21 21"; 23', 23") podem ser unidas no referido setor.
3. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por a Iongarina exterior (35) ser composta de um primeiro painel pré- fabricado (41) que integra a tampa superior (45) e as teias (49, 51) e da tampa inferior (47) como o segundo painel pré-fabricado (43).
4. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por a Iongarina exterior (35) ser composta de um primeiro painel pré- fabricado (41) que integra a tampa superior (45) e a teia de borda de condução (49) e um segundo painel pré-fabricado (43) que integra a tampa inferior (47) e a teia de borda de fuga (51).
5. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por os referidos painéis pré-fabricados (21, 23, 25, 27, 41, 43) compreenderem flanges de junção (61, 63) para a montagem das Iongarinas interna e externa (15 , 35) que são dispostas para conformar as áreas de união (65) dos referidos painéis pré-fabricados (21, 23, 25, 27, 41, 43) nas bordas externas das Iongarinas interna e externa (15, 35).
6. Pá de turbina eólica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os referidos flanges de junção (61, 63) estarem dispostos como flanges em paralelo por meio de, respectivamente, extensões planares longitudinais e angulares das tampas (21, 23, 45, 47) e teias (25, 27, 49, 51) dos referidos painéis pré-fabricados.
7. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o material das referidas partes de tampa principais da Iongarina interior (21 ', 23') compreender plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçada com fibra de vidro e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC .
8. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o material das referidas duas partes de junta de raiz pré-fabricadas (21",23") compreender plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçada com fibra de vidro.
9. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o material dos referidos painéis de teia de Iongarina interior (25, 27) compreender plástico reforçado com fibra de vidro e núcleos de espuma de PVC.
10. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o material do referido primeiro painel pré-fabricado da Iongarina externa (41) compreender plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçado com fibra de vidro e núcleos de espuma madeira de balsa ou PVC.
11. Pá de turbina eólica, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o material do referido segundo painel pré-fabricado da Iongarina externa (43) compreender plástico reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçado com fibra de vidro e madeira de balsa ou núcleos de espuma de PVC.
12.
Método para a fabricação de uma pá de turbina eólica, tal como definida em qualquer uma das reivindicações 2 a 11, caracterizado por compreender as etapas de: - fabricar separadamente as referidas partes de tampa principais (21 ', 23'), as referidas partes de junção de raiz (21", 23"), os referidos dois painéis de teia pré-fabricados (25, 27), os referidos primeiro e segundo painéis pré-fabricados (41, 43), as referidas proteções superior e inferiores internas (17, 19) e as referidas proteções superior e inferior externas (37, 39); - montar os referidos dois painéis de tampa pré-fabricados (21, 23) coincidindo com as referidas partes de tampa principais (21 ', 23') e as referidas partes de junção de raiz conjuntas (21", 23"); - montar a referida Iongarina interior (15) que liga os flanges de junção (61, 63) dos ditos dois painéis de tampa pré-fabricados (21, 23) e os referidos dois painéis de teia pré- fabricados (25, 27), por meio de um adesivo; - montar a referida Iongarina exterior (35) que liga os flanges de junção (61, 63) dos ditos primeiro e segundo painéis pré-fabricados (41, 43), por meio de um adesivo; - montar os referidos módulos interior e exterior (13, 33) que ligam as referidas proteções (17, 19; 37, 39) às ditas Iongarinas interior e exterior (15, 35) por meio de um adesivo; - conectar os referidos módulos exterior e interior (13, 33).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ESP201100204 | 2011-02-24 | ||
| ES201100204A ES2398553B1 (es) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Una pala de aerogenerador multi-panel mejorada. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102012004103A2 true BR102012004103A2 (pt) | 2013-10-01 |
| BR102012004103B1 BR102012004103B1 (pt) | 2021-07-20 |
Family
ID=45655080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102012004103-0A BR102012004103B1 (pt) | 2011-02-24 | 2012-02-24 | Pá de turbina eólica e método para a fabricação de uma pá de turbina eólica |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8967976B2 (pt) |
| EP (1) | EP2492497B1 (pt) |
| CN (1) | CN102650269B (pt) |
| BR (1) | BR102012004103B1 (pt) |
| DK (1) | DK2492497T3 (pt) |
| ES (2) | ES2398553B1 (pt) |
| IN (1) | IN2012DE00490A (pt) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130129517A1 (en) * | 2010-05-20 | 2013-05-23 | Tecsis Tecnologia E Sistemas Avancados S.A. | Aerogenerator blade and manufacturing method thereof |
| IT1401996B1 (it) * | 2010-09-30 | 2013-08-28 | Wilic Sarl | Metodo per realizzare un longherone tubolare di una pala di una turbina eolica |
| ES2387432B1 (es) * | 2011-02-25 | 2013-07-29 | Francisco Javier Garcia Castro | Procedimiento para la fabricación de palas eólicas, palas para hélices, alas o estructuras similares y estructura en forma de pala obtenida mediante dicho procedimiento |
| US20140234115A1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-08-21 | Karsten Schibsbye | Wind turbine blade having twisted spar web |
| GB2527587A (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-30 | Vestas Wind Sys As | Improvements relating to wind turbine blade manufacture |
| US20160040651A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | General Electric Company | Methods of manufacturing rotor blades of a wind turbine |
| EP3380721B1 (en) | 2015-11-26 | 2020-01-08 | Vestas Wind Systems A/S | Improvements relating to the manufacture of wind turbine blades |
| KR101694432B1 (ko) * | 2016-06-21 | 2017-01-09 | 한국항공대학교산학협력단 | 풍력 발전기용 블레이드 |
| CN108582593A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-09-28 | 江苏金风科技有限公司 | 腹板、腹板制造用模具、腹板制造方法以及叶片 |
| EP3899247A1 (en) | 2018-12-20 | 2021-10-27 | Vestas Wind Systems A/S | Improvements relating to wind turbine blade manufacture |
| EP3898204B1 (en) * | 2018-12-20 | 2023-12-13 | Vestas Wind Systems A/S | Improvements relating to wind turbine blade manufacture |
| CN114375368A (zh) * | 2019-09-13 | 2022-04-19 | 西门子歌美飒可再生能源创新与技术有限公司 | 风力涡轮机叶片 |
| CN111577528B (zh) * | 2020-05-25 | 2021-03-26 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种风力发电装置和风力发电叶片的安装方法 |
| US12053908B2 (en) | 2021-02-01 | 2024-08-06 | Regen Fiber, Llc | Method and system for recycling wind turbine blades |
| CN113700598A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-26 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水平轴风力发电机组叶尖结构连接装置 |
| CN115573854B (zh) * | 2022-10-25 | 2023-04-07 | 新创碳谷集团有限公司 | 一种模块化风电叶片及制造方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4242160A (en) * | 1979-02-02 | 1980-12-30 | United Technologies Corporation | Method of winding a wind turbine blade using a filament reinforced mandrel |
| US4295790A (en) * | 1979-06-21 | 1981-10-20 | The Budd Company | Blade structure for use in a windmill |
| DE3103050A1 (de) | 1981-01-30 | 1982-10-21 | Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover | "kontinuierlich arbeitende spanplattenpresse" |
| DE3109566C2 (de) | 1981-03-13 | 1983-04-07 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Rotorblatt für Windenergiemaschinen und Spannvorrichtung zu seiner Montage |
| ES2178903B1 (es) | 1999-05-31 | 2004-03-16 | Torres Martinez M | Pala para aerogenerador. |
| DE19962454A1 (de) | 1999-12-22 | 2001-07-05 | Aerodyn Eng Gmbh | Rotorblatt für Windenergieanlagen |
| DE19962989B4 (de) | 1999-12-24 | 2006-04-13 | Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. | Rotorblatt für Windenergieanlagen |
| AU2002354986B2 (en) * | 2001-07-19 | 2006-11-30 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine blade |
| DK175718B1 (da) * | 2002-04-15 | 2005-02-07 | Ssp Technology As | Möllevinge |
| EP1584817A1 (en) | 2004-04-07 | 2005-10-12 | Gamesa Eolica, S.A. (Sociedad Unipersonal) | Wind turbine blade |
| ES2249182B1 (es) * | 2004-09-14 | 2007-05-01 | Gamesa Eolica S.A. | Viga estructural de la pala de un aerogenerador eolico y proceso de fabricacion de la misma. |
| ES2265760B1 (es) | 2005-03-31 | 2008-01-16 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Pala para generadores eolicos. |
| ES2297998B1 (es) | 2005-10-28 | 2009-07-20 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Pala partida para aerogeneradores. |
| US7517198B2 (en) * | 2006-03-20 | 2009-04-14 | Modular Wind Energy, Inc. | Lightweight composite truss wind turbine blade |
| US7654799B2 (en) * | 2006-04-30 | 2010-02-02 | General Electric Company | Modular rotor blade for a wind turbine and method for assembling same |
| US20100068065A1 (en) * | 2007-01-29 | 2010-03-18 | Find Molholt Jensen | Wind turbine blade |
| ES2342638B1 (es) * | 2007-02-28 | 2011-05-13 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Una pala de aerogenerador multi-panel. |
| ES2343712B1 (es) * | 2007-05-03 | 2011-05-18 | Manuel Torres Martinez | Pala de aerogenerador dividida en tramos y proceso de fabricacion de la misma. |
| US8221085B2 (en) * | 2007-12-13 | 2012-07-17 | General Electric Company | Wind blade joint bonding grid |
| JP5329649B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2013-10-30 | エクスイーエムシー ダーウィンド ビーブイ | タービン翼半体の製造方法、タービン翼半体、タービン翼の製造方法およびタービン翼 |
| WO2009153344A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Vestas Wind Systems A/S | An assembly tool for a spar for a wind turbine |
| ES2341074B1 (es) * | 2008-10-28 | 2011-05-20 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L | Una pala de aerogenerador multi-panel con la raiz integrada. |
| ES2342998B1 (es) * | 2009-01-19 | 2011-06-27 | Manuel Torres Martinez | Pala de aerogenerador. |
| ES2373154B2 (es) * | 2009-04-22 | 2012-06-07 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Sistema de protección de rayos para palas seccionales. |
| US7854594B2 (en) * | 2009-04-28 | 2010-12-21 | General Electric Company | Segmented wind turbine blade |
| US7998303B2 (en) * | 2009-05-28 | 2011-08-16 | General Electric Company | Method for assembling jointed wind turbine blade |
-
2011
- 2011-02-24 ES ES201100204A patent/ES2398553B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-02-17 DK DK12001052.5T patent/DK2492497T3/en active
- 2012-02-17 ES ES12001052.5T patent/ES2677558T3/es active Active
- 2012-02-17 EP EP12001052.5A patent/EP2492497B1/en active Active
- 2012-02-21 IN IN490DE2012 patent/IN2012DE00490A/en unknown
- 2012-02-21 US US13/401,046 patent/US8967976B2/en active Active
- 2012-02-24 CN CN201210045485.7A patent/CN102650269B/zh active Active
- 2012-02-24 BR BR102012004103-0A patent/BR102012004103B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2492497A3 (en) | 2016-11-09 |
| CN102650269A (zh) | 2012-08-29 |
| BR102012004103B1 (pt) | 2021-07-20 |
| EP2492497A2 (en) | 2012-08-29 |
| ES2398553A1 (es) | 2013-03-20 |
| EP2492497B1 (en) | 2018-04-11 |
| CN102650269B (zh) | 2017-03-01 |
| ES2677558T3 (es) | 2018-08-03 |
| DK2492497T3 (en) | 2018-07-23 |
| US8967976B2 (en) | 2015-03-03 |
| IN2012DE00490A (pt) | 2015-06-05 |
| US20120219425A1 (en) | 2012-08-30 |
| ES2398553B1 (es) | 2014-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR102012004103A2 (pt) | uma pÁ de méltiplos painÉis de turbina eàlica aperfeiÇoado. | |
| US8262361B2 (en) | Wind turbine multi-panel blade | |
| CN106286115B (zh) | 模块化风力涡轮转子叶片和其组装方法 | |
| US9169732B1 (en) | Composite wind turbine blade and method for manufacturing same | |
| US20110052403A1 (en) | Wind-turbine blade | |
| DK178744B1 (en) | Wind turbine rotor blade joint | |
| CN106286118B (zh) | 模块化风力涡轮转子叶片和其组装方法 | |
| ES2399259B1 (es) | Un método de unión para una pala de aerogenerador multi-panel. | |
| ES2341074B1 (es) | Una pala de aerogenerador multi-panel con la raiz integrada. | |
| WO2009130467A2 (en) | A wind turbine blade | |
| BR112020003184B1 (pt) | Conjunto de pá de rotor e estrutura de conexão | |
| KR20140105533A (ko) | 후방 케이싱, 후방 케이싱을 구비한 회전자 블레이드, 및 상기 회전자 블레이드를 구비한 풍력 터빈 | |
| CN102619705A (zh) | 一种带加强筋结构的抗屈曲风力发电机风轮叶片 | |
| PT2545274E (pt) | Pá de rotor para turbina de energia eólica | |
| WO2012041992A1 (en) | Modular wind turbine blade for a vertical axis wind turbine | |
| BR102013007994B1 (pt) | método de fabricação de um componente de um módulo de uma pá de aerogerador e pá partida de um aerogerador | |
| BR112020002158B1 (pt) | Pá de rotor segmentada para uma turbina eólica e método para juntar uma pluralidade de segmentos de pá de rotor | |
| BR102016013245A2 (pt) | Modular rotor blade, rinse root section and method for manufacturing a rinse root section | |
| JP2014190237A (ja) | 風車ブレード |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 24/02/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: SIEMENS GAMESA RENEWABLE ENERGY INNOVATION AND TECHNOLOGY, S.L. (ES) |