BRPI0110720B1 - equipamento de luz de advertência de vôo - Google Patents

Abstract

"equipamento de luz de advertência de vôo". a presente invenção se refere a um equipamento de luz de advertência de vôo de uma construção de grande altura, de preferência de uma torre de uma instalação de energia eólica, com pelo menos um meio de iluminação, e com pelo menos um equipamento de ligação, o qual liga o meio de iluminação. o objetivo da invenção é de aperfeiçoar um equipamento de luz de advertência de vôo de instalações de energia eólica, e, em particular, sua operação, de modo tão efetivo quanto possível. o objetivo é alcançado com um equipamento de luz de advertência de vôo de uma construção de grande altura, de preferência de uma instalação de energia eólica, com pelo menos um meio iluminação que é montado sobre a construção, sendo que está previsto um equipamento para a detecção do valor de claridade, por exemplo um interruptor de crepúsculo, o qual detecta a claridade do dia no ambiente em torno da construção, e o equipamento para a detecção do valor de claridade está ligado com um equipamento de ligação que avalia os dados medidos equipamento de luz de advertência de vôo liga a luz de advertência de vôo, quando uma determinado valor de claridade cair abaixo de um dado valor.

Description

“EQUIPAMENTO DE LUZ DE ADVERTÊNCIA DE VOO”. Descrição A presente invenção diz a respeito de um equipamento de luz de advertência de vôo em uma construção de grande altura, de preferência de uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo pelo menos um meio de iluminação e pelo menos um equipamento de comutação, que liga o meio de iluminação.

Construções a partir de uma certa altura têm que ser equipadas, dependendo de suas respectivas localizações, e das exigências das respectivas autoridades de construção, com uma assim denominada identificação noturna ou equipamento de luz de advertência de vôo para segurança de aeronaves. O sistema de identificação noturna consiste,quando de uma altura total (lâmina de rotor na posição de 12:00 horas do relógio) de menos de 100 m, de uma assim denominada luz de obstáculo, enquanto que, quando de uma altura total acima de 100 m, uma assim denominada luz de perigo é necessária.

Um equipamento de luz de advertência de obstáculo consiste, usualmente, de dois meios de iluminação (duas unidades de luz), as quais estão permanentemente acesas durante a noite, enquanto que a luz de perigo possui duas luzes intermitentes (e duas luzes de reserva), as quais são alternadamente acesas em um ritmo predeterminado. A intensidade luminosa de uma luz de perigo é mais intensa por um múltiplo do que a intensidade luminosa de uma luz de obstáculo. Dependendo das respectivas exigências envolvidas, também tem que ser previsto um suprimento de energia de emergência. O objetivo da invenção é o de aperfeiçoar um equipamento de luz de advertência de vôo de instalações de energia eólica, e, em particular, a sua operação, de modo tão efetivo quanto possível.

De acordo com a invenção, é proposto um equipamento de luz de advertência de vôo, que tem, de preferência, as seguintes características, as quais podem ser colocadas em prática sozinhas ou cumulativamente.

Em primeiro lugar, é significativo para o equipamento de luz de obstáculo, mas também para o equipamento de luz de perigo, serem ativados somente quando o ambiente global tiver assumido um dado valor de claridade. Tal valor de claridade pode ser detectado por um interruptor de crepúsculo, o qual é ajustado até um predeterminado valor de claridade e o equipamento de luz de advertência de vôo é ativado quando o valor de claridade alcançar (cair abaixo) de um dado valor.

Com um interruptor de crepúsculo deste tipo, toma-se possível evitar ligação desnecessária do equipamento de luz de advertência de vôo, de tal modo que a vida útil total do meio de iluminação seja prolongada, ao passo que um nível de segurança adequado seja ainda sempre assegurado.

Uma outra configuração da invenção consiste no fato de que a instalação de energia eólica está equipada com um equipamento de medição de visibilidade. Com o dito equipamento de medição, toma-se possível detectar a faixa de visibilidade, a qual é desejável, em particular, por ocasião de neblina ou névoa ou de outras condições climáticas desfavoráveis (chuva forte). Caso o equipamento de medição de visibilidade detectar que a visibilidade caiu abaixo de uma determinada faixa de visibilidade (tal faixa de visibilidade crítica pode ser ajustada), tal equipamento de luz de advertência de vôo também é ativado, de modo a sempre proporcionar uma segurança suficiente às construções.

Se várias instalações de energia eólica são construídas juntas, o que é geralmente o caso em parques eólicos, e se essas instalações de energia eólica têm de ser equipadas com um equipamento de luz de perigo em virtude de sua grande altura, é com frequência muito perturbadorúrritante para o tráfego aéreo e de automóveis se luzes de perigo em cada instalação de energia eólica individual piscam em diferentes tempos (ou seja, elas são ligadas e desligadas, respectivamente). Para esta finalidade, a invenção provê a configuração de um equipamento de sincronização, por meio do qual as luzes intermitentes são de tal forma sincronizadas que todas as luzes intermitentes de todas as instalações de energia eólica de um parque eólico piscam (ou seja, portanto, são ligadas e desligadas) ao mesmo tempo. A esse respeito, sincronização pode ser efetuada por intermédio de pelo menos um de sinais de rádio e dados, e o equipamento de sincronização pode consistir de um dispositivo de processamento de dados, o qual, acoplado com um mecanismo de relógio, gera os sinais de ligação e de desligamento das luzes intermitentes, de modo que o objetivo pretendido seja alcançado.

Um equipamento de luz de advertência de vôo deve ser projetado de um modo tão seguro, com relação a uma instalação de energia eólica, que ele tenha ainda sua operação mesmo quando toda a instalação de energia eólica é retirada da rede elétrica ou o rotor da instalação de energia eólica é estacionário. Portanto, é proposto um equipamento de suprimento de energia de emergência para uma instalação de energia eólica e o seu equipamento de luz de advertência de vôo, de maneira que o equipamento de luz de advertência de vôo possa ser mantido pelo menos por uma noite. Para tanto, no caso da instalação de energia eólica é previsto um armário de comutação (de preferência climatizado), no qual ficam dispostos todos os equipamentos de controle para o equipamento de luz de advertência de vôo e, adicionalmente, também baterias ou acumuladores, que suprem a energia necessária para o equipamento de luz de advertência de vôo. Baterias ou acumuladores são de preferência absolutamente sem manutenção.

Para várias instalações de energia eólica de um parque eólico, também é possível prover um armário de comutação central para a energia de emergência e para o controle do equipamento de luz de advertência de vôo. O equipamento de luz de advertência de vôo controla não só a respectiva luz de advertência de vôo (luz de obstáculo, luz de perigo), mas, ainda, também monitora qualquer problema em vários itens de equipamentos, como falha da tensão de suprimento, falha de uma lâmpada, problema com o interruptor de crepúsculo, problema com baterias ou o aparelho de carga para carregar os acumuladores, falha com a climatização do armário de comutação, falha do equipamento de medição de visibilidade (caso o mesmo seja provido), bem como problema com a sincronização (somente em relação à luz de perigo).

Se uma mensagem de falha dessa espécie for estabelecida, esta é automaticamente transmitida a uma estação central, por meio da conexão ao sistema de controle da instalação. A transmissão da mensagem de falha para a estação central pode ser realizada por meio de fax, SMS, ou também via e-mail.

Equipamento de luz de perigo consiste de duas luzes principais e duas luzes de reserva, respectivamente. A intensidade luminosa das descargas luminosas é maior do que 1.600 cd/descarga luminosa. As descargas luminosas se encontram em um alojamento de proteção da espécie IP 67. Aquele meio de iluminação utilizado aqui é um tubo de descarga luminosa de xenônio com uma vida útil nominal de cerca de 2.000.000 descargas luminosas (isso corresponde a cerca de 12 meses).

Caso uma luz intermitente principal falhar, dito equipamento é comutado automaticamente para o segundo sistema redundante (luz de reserva) e uma mensagem de falha é enviada para a estação central. O equipamento de luz de obstáculo compreende duas luzes de obstáculo e é, de preferência, equipado com meios de iluminação compostos de diodos emissores de luz (LEDs). Os meios de iluminação são dispostos em um alojamento de proteção do tipo IP 67. Como o tempo de operação das luzes de obstáculo acima descritas é gravado, nenhum sistema redundante é necessário com tal estrutura. O uso do meio de iluminação de LED provê que o consumo de corrente é muito baixo e a vida útil de pelo menos 10 anos é muito longa.

Um aspecto adicional da invenção consiste no fato de que, mais especialmente, em relação a locais de construção, por exemplo para instalações de energia eólica, em que a torre da instalação de energia eólica já está erguida, mas a casa de máquinas, o rotor, o gerador e as instalações elétricas ainda não estão presentes, não há o equipamento de luz de advertência de vôo, embora a torre certamente constitua um obstáculo ao vôo ou um ponto de perigo.

Para a resolução de tal problema, é proposto, de acordo com a invenção, um equipamento de luz de advertência de vôo, o qual dispõe de um suprimento de energia transportável. Um suprimento de energia autônomo tal como esse, que é independente de uma instalação fixa, significa que qualquer construção pode ser equipada, em caso de necessidade, com um equipamento de luz de advertência de vôo. Isto possibilita a identificação desta construção, a qual é necessária para os interesses da segurança de vôo, mesmo quando um suprimento de energia para a construção (ainda) não foi estabelecido.

Em desenvolvimentos preferidos da invenção, um equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a invenção, pode ter as seguintes características, as quais podem ser configuradas sozinhas ou em combinações. O uso dos interruptores de crepúsculo quer dizer que o tempo possível de operação pode ser prolongado.

Acumuladores e/ou capacitores, por exemplo do tipo ‘Ultracap’, podem estar previstos como o meio de armazenamento de energia. De maneira a complementar o suprimento de energia, é possível a provisão, por exemplo, de módulos fotovoltaicos e/ou de um gerador transportável com um rotor para a conversão de energia eólica em energia elétrica. Tanto o módulo fotovoltaico como também o gerador fornecem, reconhecidamente, apenas uma quantidade limitada de energia, porém essa pode ser continuamente alimentada ao meio de armazenamento de energia, por exemplo, por meio de um controle apropriado, tal como um regulador de carga, e retirada do mesmo, como necessário. Assim, teoricamente, a operação que é temporalmente ilimitada, toma-se possível com uma configuração de projeto adequada do meio de armazenamento de energia.

Para elevar a vida útil de acumuladores e evitar a sua descarga mais profunda, pode ser previsto, preferencialmente, um assim denominado de monitor de acumulador, o qual, quando for alcançada uma tensão de terminal inferior pré-determinável do acumulador ou dos acumuladores, previne que a energia seja retirada do(s) mesmo(s).

Além de monitorar aqueles componentes individuais, é possível prover um equipamento, o qual, no caso de uma falha, envia uma mensagem de falha, por exemplo, para uma estação central predeterminada. Um equipamento como este inclui, de preferência, um módulo GSM, o qual, por exemplo, pode enviar uma curta mensagem (SMS) através de uma rádio comunicação, a qual chama a atenção do receptor quanto à falha.

Adicionalmente, é possível prover um contêiner de transporte, no qual são dispostos aqueles componentes individuais do equipamento de luz de advertência de vôo, tais como acumuladores, equipamento de comutação, módulo GSM, regulador de carga, monitor de acumulador, etc. Neste caso, as luzes podem ser dispostas, preferencialmente, sobre o topo deste contêiner de transporte, de modo que todo o equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a invenção, possa ser manuseado como uma unidade.

Num aspecto particularmente preferencial, também provido no contêiner de transporte, estão retentores para as partes do equipamento de luz de advertência de vôo, que, em operação, ficam dispostos necessariamente fora do contêiner, tais como, por exemplo, o módulo fotovoltaico e/ou o gerador, de modo que aquelas partes, para o transporte, sejam igualmente dispostas no contêiner de transporte e, por conseguinte, não possam ser perdidas.

Nesse sentido, o gerador e/ou o módulo fotovoltaico, durante a operação, podem ser fixados ao contêiner de transporte ou, removidos dele, ser fixados a pontos adequados na ponta da torre da instalação de energia eólica. Tal fixação pode de novo ser feita através de retentores apropriados (flanges).

Se o contêiner de transporte apresentar uma suficiente altura, as luzes também podem ser acondicionadas neste contêiner durante o transporte, de modo que, por um lado, elas não fiquem perdidas, e, por outro lado, também elas estejam protegidas contra danos. Para esse propósito, o topo do contêiner é vantajosamente configurado de tal maneira que o mesmo, tanto com as luzes nele montadas, voltadas para cima, como também com as luzes nele montadas, voltadas para baixo, encerre impermeavelmente tal contêiner, e, assim, proteja confiavelmente o interior do contêiner contra as influências das intempéries.

Para realizar uma manipulação simples, a conexão elétrica entre o equipamento de comutação ou o equipamento comutador seletor é efetuada, de preferência, por uma ligação por cabos destacável. Nesse caso, a ligação por cabos é preferencialmente destacável no equipamento de comutação, com um ou mais conectores.

Cobertura superior do contêiner de transporte, em cuja cobertura as luzes ficam previstas, apresenta um compartimento que acomoda o cabo de conexão entre as luzes e o equipamento de comutação. Tal compartimento pode apresentar uma cobertura que encerra o compartimento na posição de transporte do topo do contêiner, com luzes que se projetam para dentro do contêiner.

Para sincronizar vários equipamentos de luz de advertência de vôo, eles podem dispor de um rádio receptor, que recebe sinais a partir de um transmissor central, tal como o transmissor DCF do ‘Physikalisch-Technische Bundesanstalt’ [Instituto Federal Físico-Técnico] e, em intervalos de tempo predeterminados, os quais poderão ser derivados do sinal de rádio, dispara certos procedimentos de comutação, tais como os pulsos intermitentes para as luzes. Como uma alternativa para um receptor DCF, será apreciado que uma série de equipamentos de luz de advertência de vôo, espacialmente adjacentes, podem também ser controlados por meio de sinais de rádio a partir de uma estação de transmissão predeterminada, tal como, por exemplo, uma instalação-mestre.

Modalidades da invenção são ilustradas nos desenhos, em que: A Figura 1 mostra uma vista frontal e uma vista lateral de uma instalação de energia eólica com uma luz de obstáculo ou de perigo de acordo com a invenção, A Figura 2 mostra uma primeira modalidade de uma fonte de energia transportável, de acordo com a invenção, para suprimento de energia a um equipamento de luz de advertência de vôo, A Figura 3 mostra uma modalidade alternativa de uma fonte de energia transportável de acordo com a invenção, e A Figura 4 mostra uma vista em detalhes de uma cobertura de um contêiner de transporte. A Figura 1 é uma vista frontal e uma vista lateral diagramática, respectivamente, de uma instalação de energia eólica com uma luz de obstáculo ou de perigo de acordo com a invenção. Esta luz de obstáculo e/ou de perigo é disposta sobre a gôndola.

Quando as luzes estão na forma de luzes de perigo, elas piscam entre 20 e 60 vezes por minuto. Seu tempo de ligação durante a fase de pisca-pisca é maior do que a fase apagada/escura. Também é possível utilizar luzes intermitentes vermelhas. A frequência do pisca-pisca deve se situar entre 20 e 60 vezes por minuto. Adicionalmente, uma luz de obstáculo ou de perigo tem de cumprir com as Diretivas para a Identificação de Obstáculos de Aviação do Ministério Federal para Tráfego, Construção e Habitação, de 22 de dezembro de 1999 (Ordem de Luzes de Perigo). A Figura 2 mostra um contêiner de transporte 20 que possui um equipamento de comutação 22, no qual um equipamento de monitoração de luz pode ser integrado. O equipamento de comutação 22 opera as luzes 10 de uma maneira pré-determinável, as quais podem ser predeterminadas, por exemplo, por fiação fixa ou por um controle de microprocessador. Esse equipamento de comutação pode também ser influenciado por sinais externos. Tais sinais podem se originar de um interruptor de crepúsculo 24.

Um interruptor de crepúsculo 24 desse tipo é provido de modo a influenciar aquele equipamento de luz de advertência de vôo de acordo com a invenção, na dependência da claridade do ambiente. Tal efeito de influenciar pode ser para proporcionar a ligação e o desligamento do equipamento de luz de advertência de vôo, por ocasião de um determinado nível de claridade do ambiente. O suprimento de energia para todo o dito equipamento de luz de advertência de vôo é proporcionado por um acumulador de energia 26, o qual pode ser formado a partir de acumuladores e/ou capacitores ou similares. Este acumulador de energia 26 pode ser alimentado por meio de um gerador 28 para converter energia eólica em energia elétrica e/ou por um módulo fotovoltaico 29 que estão ligados por meio de um regulador de carga 30 ao acumulador de energia 26. Este regulador de carga 30 provê carregamento dos acumuladores ou dos capacitores com tensões e correntes apropriadas. O gerador 28 e o módulo fotovoltaico 29 são de tais dimensões que eles possam ser dispostos no contêiner de transporte 20 para transportar o equipamento de luz de advertência de vôo. Desta maneira, eles são protegidos contra danos durante o transporte e não podem permanecer perdidos, de modo que todos os componentes do equipamento de luz de advertência de vôo estão sempre presentes.

Na Figura 2 estão montados sobre o contêiner de transporte 20 dois respectivos pares de luzes 10, um dos quais é o par de luzes principal e o outro é o par de luzes de reserva. Também disposto no contêiner de transporte 20 está uma antena 34 conectada a um módulo GSM 32 disposto no contêiner. No caso das falhas, por exemplo, mensagens de falhas adequadas poderão ser enviadas a receptores predeterminados por meio de tal módulo GSM 32.

Para permitir fixação do equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a invenção, na torre, estão previstos flanges de fixação 40 no contêiner de transporte 20, através dos quais o mesmo poderá ser fixado na torre com parafusos.

Tal conexão elétrica entre o equipamento de comutação 22 e as luzes 10 é efetuada por cabos 12. Os cabos 12 são, de preferência, destacáveis no equipamento de comutação 22, de maneira que a cobertura do contêiner de transporte 20 com as luzes 10 nela montadas, incluindo as conexões elétricas, possam ser completamente destacadas do contêiner de transporte 20.

Para transportar o equipamento de luz de advertência de vôo, o topo com as luzes 10 nele montadas pode então ser ajustado sobre o contêiner de transporte 20, de tal maneira que as luzes 10 sejam dispostas no interior do contêiner de transporte 20. Nessa condição de instalação do topo, os cabos 12 estão agora no lado de fora do contêiner de transporte 20. Para a proteção dos cabos 12, eles podem ser acondicionados num compartimento 8, o qual pode ser encerrado com uma tampa 9. A Figura 3, substancialmente, corresponde àquela Figura 2. A diferença reside no fato de que aqui está previsto um equipamento comutador seletor 23.0 equipamento comutador seletor 23 recebe os sinais para a ativação das luzes 10 a partir do equipamento de comutação 22 e os passa para as luzes 10. O equipamento comutador seletor 23 é ainda influenciado pelo interruptor de crepúsculo 24. Neste caso, tal equipamento comutador seletor é controlado de uma tal maneira que, na dependência do nível de claridade do ambiente, um respectivo par daqueles dois pares de luzes 10 seja suprido com os sinais do equipamento de comutação 22.

Se o equipamento tem luzes 10 de diferentes cores, por exemplo luzes vermelhas para a iluminação noturna, e luzes brancas para a iluminação diurna, o interruptor de crepúsculo 24 pode ser altemativamente utilizado para proporcionar uma comutação entre iluminação diuma e iluminação noturna, na dependência do nível de claridade do ambiente. Será apreciado que o referido equipamento comutador seletor necessário para a comutação entre a iluminação diuma e a iluminação noturna pode ser integrado ao referido equipamento de comutação 22. A Figura 4 mostra uma vista em detalhes de um possível modo de arranjo dos cabos. Os cabos 12 são montados nas luzes 10. Em operação, a tampa 9 que é voltada para o contêiner de transporte está aberta e os cabos 12 poderão ser conectados ao equipamento de comutação 22 ou ao equipamento comutador seletor 23.

Para o transporte do equipamento de luz de advertência de vôo, a tampa é girada de uma tal maneira que as luzes 10 ficam voltadas para baixo (para dentro do contêiner de transporte). Os cabos 12 que agora se encontram no lado do topo estão, então, desprotegidos, caso não estejam acomodados no compartimento 8. Para impedir danos aos cabos 12, eles podem ser colocados dentro de uma tampa de invólucro duplo, e emanados da tampa na região da cobertura para o compartimento 8 e ser levados ao equipamento de comutação 22 ou ao equipamento comutador seletor 23.

Para fins de transporte, os cabos 12 podem ser acondicionados no compartimento 8. Neste caso, a tampa 9, a qual se encontra no lado de fora do contêiner de transporte durante o transporte, pode proteger o compartimento 8 assim como o interior da tampa de invólucro duplo contra a contaminação e danos.

Claims (10)

1. Equipamento de luz de advertência de vôo para uma instalação de energia eólica num parque eólico que tem uma pluralidade de instalações de energia eólica, em que o equipamento de luz de advertência de vôo é montado sobre a instalação de energia eólica, compreendendo: pelo menos um meio de iluminação (10) em forma de luzes intermitentes, um equipamento (24) para detectar o valor de claridade em tomo da instalação de energia eólica, e caracterizado por compreender adicionalmente: um equipamento de comutação (22) conectado ao equipamento (24) para detectar o valor de claridade, o equipamento de comutação (22) avalia os dados medidos do equipamento (24) para detectar o valor de claridade e liga o equipamento de luz de advertência de vôo quando o dito valor de claridade cair abaixo de um dado valor, e um equipamento de sincronização que controla o dito meio de iluminação (10) de modo que o dito meio de iluminação (10) da instalação de energia eólica e também os meios de iluminação de outros equipamentos de luz de advertência de vôo nas outras instalações de energia eólica no parque eólico sejam ligados e desligados, respectivamente, ao mesmo tempo, onde o equipamento de sincronização compreende um dispositivo de processamento de dados que é acoplado a um mecanismo de relógio que gera sinais de ligação e desligamento para as unidades de luz dos equipamentos de luz de advertência de vôo da instalação de energia eólica do parque eólico, onde a sincronização é realizada por intermédio de pelo menos um dentre sinais de rádio e de dados.

2. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de iluminação (10) em forma de luzes intermitentes consiste de uma multiplicidade de LEDs.

3. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender adicionalmente: uma fonte de energia transportável para o suprimento de energia ao meio iluminação e ao equipamento de comutação.

4. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por ter um acumulador intermediário de energia (26) que pode ser acoplado a um equipamento de produção de energia (28, 29).

5. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender um módulo GSM (32) para a comunicação de mensagens de falha.

6. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o meio de iluminação (10) pode ser fixado em um contêiner de transporte (20).

7. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a altura do contêiner de transporte (20) é dimensionada de tal forma que pelo menos a altura do meio de iluminação (10) permaneça livre entre os componentes instalados no contêiner de transporte (20) e a borda do contêiner de transporte (20).

8. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender um compartimento de recepção (8) para cabos.

9. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por pelo menos um dentre o equipamento de comutação (22) e o interruptor de crepúsculo (24) ser combinado com o meio de iluminação (10).

10. Equipamento de luz de advertência de vôo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender um dispositivo de recepção para sinais de rádio, que coopera com pelo menos um dentre o interruptor de crepúsculo (24) e o equipamento de comutação (22).