ES2207622T3 - Instalacion de energia eolica con un mecanismo para balizamiento de obstaculos o marcacion nocturna. - Google Patents

Abstract

Instalación de energía eólica con un mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna, y con al menos una pala de rotor subordinada a un cubo de rotor, caracterizada porque la pala de rotor (4) muestra al menos un conductor de ondas luminosas, porque el conductor de ondas luminosas es guiado desde la región final (10) de la pala de rotor (4), por el lado del cubo, hasta la superficie de pala de rotor, y porque al conductor de ondas luminosas está subordinada una fuente luminosa (7) en la región final (10) de la pala de rotor (4) por el lado del cubo.

Description

Instalación de energía eólica con un mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna.

La invención se refiere a una instalación de energía eólica con un mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna, y con al menos una pala de rotor subordinada a un cubo de rotor.

Todas las obras elevadas ofrecen fuentes potenciales de peligro para el tráfico aéreo. Para evitar accidentes, las obras elevadas se equipan para el tráfico aéreo en condiciones de visibilidad deficientes, en especial para el tráfico aéreo en la oscuridad, con un balizamiento de obstáculos o una marcación nocturna. A causa de su altura constructiva, también las instalaciones de energía eólica pertenecen a las potenciales fuentes de peligro para el tráfico aéreo y, por ello, deben ser equipadas con un balizamiento de obstáculos o una marcación nocturna.

Para conseguir una seguridad máxima, es decisivo disponer el mecanismo para el balizamiento de obstáculos o la marcación nocturna lo más cerca posible del punto más elevado de una obra, con preferencia sin embargo a una altura a la que el mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna forme en sí mismo el punto más elevado de la obra.

Del documento DE 200 08 289 U1 y del documento DE 200 15 183 U1 se conocen instalaciones de energía eólica con un mecanismo para balizamiento de obstáculos o caracterización nocturna. Éstas muestran luces de accionamiento eléctrico, dispuestas en una región de peligro respectiva.

El documento G 93 02 798.2 U1 describe una baliza de obstáculos que sirve como mecanismo de alerta para el tráfico aéreo, cuyo cuerpo de salida de luz está conectado, a través de un haz de conductores de ondas luminosas y medios auxiliares ópticos, a una fuente luminosa dispuesta alejada espacialmente. El cuerpo de salida de luz está fijado sobre un mástil de aeropuerto o de corriente, sobre una chimenea o sobre una torre de telecomunicaciones y está configurado como soporte simétrico en rotación, que muestra una característica de radiación omnidireccional.

Sin embargo, en instalaciones de energía eólica la disposición de tales mecanismos para balizamiento de obstáculos y marcación nocturna ha demostrado ser problemática, ya que el punto más elevado se encuentra en el extremo exterior de las palas de rotor en rotación. La problemática radica en el requisito de una alimentación de energía, en conjunto con poco mantenimiento, de las luces dispuestas sobre las palas de rotor en rotación y, por otro lado, en una aplicación de las luces o de los cuerpos de salida de luz a las palas de rotor, con la que se vean lo menos limitadas posible la carga admisible y la aerodinámica de la pala de rotor individual.

En los mecanismos eléctricos dispuestos en o sobre las palas de rotor existe un mayor riesgo de impacto de rayos. Aparte de esto, una alimentación con corriente eléctrica de luces dispuestas sobre o en las palas de rotor exige, o bien la utilización de contactos deslizantes de mucho mantenimiento entre el alojamiento de rotor y un rotor alojado de forma giratoria en el alojamiento de rotor, o la disposición de acumuladores sobre el rotor. Sin embargo, estos son lógicamente inadecuados a causa de su peso relativamente elevado, para la disposición sobre o en las palas de rotor. Asimismo, la sustitución de acumuladores usados exigiría cada vez una parada del rotor.

La invención se ha impuesto la misión de señalar una instalación de energía eólica del género citado al principio, a cuyas palas de rotor se subordina un mecanismo que funciona de forma especialmente eficiente, para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna.

Esta misión es resuelta conforme a la invención con una instalación de energía eólica, con las particularidades de la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se han indicado perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La instalación de energía eólica destaca por el hecho de que la pala de rotor muestra al menos un conductor de ondas luminosas, de que el conductor de ondas luminosas es guiado desde la región final de la pala de rotor por el lado del cubo, hasta la superficie de pala de rotor, y de que al conductor de ondas luminosas está subordinada una fuente luminosa en la región final de la pala de rotor por el lado del cubo.

Una configuración de este tipo hace posible la transmisión de ondas luminosas, desde la región final de la pala de rotor por el lado del cubo hasta la región que se desee de la pala de rotor. Una ventaja de la fuente luminosa dispuesta en la región final de la pala de rotor por el lado del cubo, estriba en que es posible una subordinación simultánea de la fuente luminosa a cada pala de rotor individual. La fuente luminosa puede estar dispuesta sobre el propio rotor o sobre partes de máquina no rotatorias de la cabeza de la torre. Esto último tiene la ventaja de que no son necesarios contactos deslizantes o acumuladores para alimentar el rotor con energía eléctrica.

Tiene una importancia esencial para la invención que el conductor de ondas luminosas sea guiado a través del interior de la pala de rotor, para no influir negativamente en las relaciones aerodinámicas de corrientes en el perfil de corriente.

Según un perfeccionamiento de la invención, el conductor de ondas luminosas está formado por un cable de conducción de luz. Los cables de conducción de luz de este tipo muestran un haz de fibras conductoras de luz flexibles, que se protegen y mantienen unidas por un revestimiento de material sintético. Los cables de conducción de luz compuestos de fibras de vidrio se aplican en muchos campos de la técnica, lo que tiene la ventaja de que el comercio ofrece cables de conducción de luz en una gran selección.

Según otro perfeccionamiento de la invención, el cable de conducción de luz muestra al menos un punto de división, en el que el haz de fibras conductoras de luz está dividido en haces parciales hacia la superficie de pala de rotor. Mediante una configuración de este tipo, las ondas luminosas pueden conducirse a diferentes regiones parciales de una pala de rotor. El punto de división está dispuesto con preferencia en la región de la punta de pala de rotor, ya que esta región forma la altura máxima de la instalación de energía eólica con el rotor girando y, por tanto, debe concedérsele la máxima importancia para el balizamiento de obstáculo.

Asimismo a cada extremo de los haces parciales de fibras conductoras de luz, situado en la superficie de pala de rotor, se ha subordinado un sistema para influir en los rayos de luz. Un sistema de este tipo dirige y concierta las ondas luminosas, que salen difusas de las fibras conductoras de luz, en rayos luminosos con dispersión y dirección de radiación prefijables.

El sistema para influir en los rayos luminosos muestra con preferencia espejos o prismas. Mediante la combinación de espejos y prismas entre sí puede influirse, casi de cualquier forma deseada, en los rayos luminosos.

Dentro del marco de la invención se encuentra el hecho de que el sistema para influir en los rayos luminosos puede ejecutarse con la complejidad que se desee, para por ejemplo obtener efectos de iluminación especialmente efectivos sobre las palas de rotor que rotan a diferentes velocidades.

Según un perfeccionamiento de la invención, la pala de rotor muestra un perfil de cuerpo hueco que está formado por al menos un alma que discurre en dirección radial y una correa, que abraza el alma y que muestra la superficie de pala de rotor. Debido a que en especial las grandes instalaciones de energía eólica necesitan mecanismos para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna, el perfil de cuerpo hueco ofrece diferentes posibilidades de tendido o disposición de los cables de conducción de luz en la pala de rotor. El cable de conducción de luz puede por ejemplo guiarse a lo largo de las superficies internas del perfil de cuerpo hueco. También es imaginable que el cable de conducción de luz esté integrado en el alma o la correa. Una integración de este tipo puede formar ya parte del proceso de fabricación de una pala de rotor y tiene la ventaja de que los cables de conducción de luz se guían en la pala de rotor de forma especialmente protegida. Asimismo es posible configurar almas y correas, en todo o en parte a partir de materiales sintéticos reforzados con fibra de vidrio, con características de conducción
de luz.

De forma preferida, la fuente luminosa está dispuesta sobre partes de máquina fijas, no rotatorias, de la cabeza de la torre, de tal manera que las regiones finales, por el lado del cubo, de las palas de rotor giran alrededor de esta fuente luminosa estacionaria fija. Para esto se han dispuesto con preferencia en las regiones finales de las palas de rotor superficies de absorción de luz, que están unidas con los conductores de ondas luminosas en las palas de rotor.

En una configuración especialmente ventajosa de la invención, el mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna muestra una unidad de control para controlar la fuente luminosa. La unidad de control ofrece otra posibilidad de obtener efectos efectivos sobre las palas de rotor en rotación. Puede pensarse por ejemplo en que la fuente luminosa muestre un mecanismo para modificar la longitud de las ondas luminosas, que sirve para controlar diferentes colores de luz. Otra posibilidad consiste en que esté previsto para la fuente luminosa una especie de proyector para proyectar imágenes, y que las imágenes puedan transmitirse, a través de un ramal de fibra conductora de luz, sobre una superficie publicitaria integrada en la superficie de la pala de rotor. La superficie publicitaria está configurada con ello a partir de una multitud de puntos luminosos, en donde a cada punto luminoso está subordinada al menos una fibra conductora de luz. Las superficies publicitarias de este tipo pueden irradiar por ejemplo eslóganes publicitarios o series de caracteres escritos en forma de nombres de marca. Una ventaja notable estriba en que se acortan los plazos de amortización de tales instalaciones de energía eólica mediante ingresos por publicidad.

Según un perfeccionamiento de la invención las palas de rotor están configuradas de tal modo, que pueden ampliarse con ellas incluso instalaciones de energía eólica anticuadas. La preparación de una pala de rotor adaptada para una instalación de energía eólica de este tipo, representa otro aspecto fundamental para la invención.

En el dibujo se representa un ejemplo de ejecución de la invención, del que se obtienen otras particularidades de la invención. Aquí muestran:

la fig. 1 una vista en planta de una instalación de energía eólica conforme a la invención;

la fig. 2 una vista en corte longitudinal a lo largo de la línea A-A (véase la fig. 3) de una pala de rotor de la instalación de energía eólica conforme a la invención; y

la fig. 3 una vista en perspectiva de una punta de pala de rotor, cortada transversalmente, de la instalación de energía eólica conforme a la invención según un segundo ejemplo de ejecución.

La fig. 1 muestra una vista en planta de una instalación de energía eólica conforme a la invención, con una instalación luminosa 1 para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna y con un rotor 2, compuesto de tres palas de rotor 4 subordinadas a un cubo de rotor 3. El rotor 2 forma el accionamiento de un generador dispuesto en la casa de máquinas 5. La carcasa de la casa de máquinas 5 está articulada sobre la torre 6. La instalación luminosa 1 que muestra una configuración anular está dispuesta sobre un eje principal, entre el rotor 2 y la casa de máquinas 5. La instalación luminosa 1 está dispuesta centralmente sobre el eje principal, con su fuente luminosa 7 que muestra igualmente una configuración anular. Cada pala de rotor 4 muestra, en su región final por el lado del cubo, una superficie de absorción de luz 8, que está subordinada a la fuente luminosa 7 anular. Es importante que a la instalación luminosa 1 estén subordinados acoplamientos, con los que o bien se acopla a la carcasa de la casa de máquinas 5, que se encuentra en la posición de reposo estática, o al rotor 2 en rotación. De aquí se obtiene que las superficies de absorción de luz 8 discurren en la fuente luminosa 7 anular sobre una pista circular, o que las superficies de absorción de luz 8 están subordinadas a una región determinada de la fuente luminosa 7 anular.

La fig. 2 muestra una vista en corte longitudinal a lo largo de la línea A-A (véase la fig. 3) de una pala de rotor de la instalación de energía eólica conforme a la invención. Se guía un cable de conducción de luz 9 desde la región 10 por el lado del cubo, a lo largo de la arista de pala de rotor 11, hasta la punta de pala de rotor 12. La arista de pala de rotor 11 está formada por el empalme a tope de una correa inferior 13 con una correa superior 14. El extremo del cable de conducción de luz 9, situado en la región final 10 por el lado del cubo, muestra la superficie de absorción de luz 8. La arista de pala de rotor 11 está configurada, con preferencia, a partir de un material que presenta características transparentes. El cable de conducción de luz 9 está subordinado de tal modo a la arista de pala de rotor 11, que pueden llegar ondas luminosas desde el cable de conducción de luz 9, a través de la arista de pala de rotor 11, que muestra las características transparentes, hasta el espacio libre. La arista de pala de rotor 11 muestra con preferencia funciones de un espejo y/o del prisma, con los que pueden irradiar la luz que sale difusa del cable de conducción de luz 9, con una dirección y una dispersión prefijadas, al espacio libre.

La fig. 3 muestra una vista en perspectiva de una punta de pala de rotor cortada transversalmente de la instalación de energía eólica conforme a la invención, conforme a un primer ejemplo de ejecución. La punta de pala de rotor muestra un perfil de hoja de rotor con un alma delantera 15 y un alma trasera 16, que unen la corra inferior 13 con la corres superior 14. El cable de conducción de luz 9 está subordinado a la arista de pala de rotor 11, que presenta características transparentes. Se ha dispuesto un segundo cable de conducción de luz 17 en la arista interior, entre la correa inferior 13 y el alma delantera 15. Un cable de conducción de luz 17 dispuesto de esta manera está previsto, con preferencia, para la alimentación de las superficies exteriores de la correa inferior 13 o de la correa superior 14.

El alma trasera 16 muestra un cable de conducción de luz 18 integrado en la misma. La integración del cable de conducción de luz 18 en el perfil de pala de rotor tiene la ventaja de que, por medio de esto, está dispuesto protegido y fijado en su posición. Las regiones a alimentar con luz desde el cable de conducción de luz 18 son, con preferencia, igualmente las superficies exteriores de las correas 13, 14.

Para la alimentación por tramos de las correas 13, 14 que forman la superficie de pala de rotor, éstas muestran elementos transparentes 19 a los que están subordinada, en cada caso, una parte de las fibras conductoras de luz que forman un cable de conducción de luz 9, 17, 18. Los elementos transparentes 19 muestran con preferencia funciones de un espejo y/o un prisma, con los que la luz difusa se convierte, desde los cables de conducción de luz 9, 17, 18, en rayos luminosos concertados con dirección, ensanchamiento y dispersión prefijados.

La fig. 4 muestra una vista en perspectiva de una punta de pala de rotor cortada transversalmente de la instalación de energía eólica conforme a la invención, conforme a un segundo ejemplo de ejecución. La punta de pala de rotor 12 muestra dos regiones de encaje 20, 21. La región de encaje inferior 20 forma parte de la correa inferior 13, y la región de encaje superior 21 forma parte de la correa superior 14. Las regiones de encaje 20, 21 muestran haces parciales 22 de fibras conductoras de luz, integrados en su material de fibra. Cada haz parcial 22 de fibras conductoras de luz conduce a un elemento 19 transparente, que está dispuesto en las superficies de las regiones de encaje 20, 21. Los haces parciales 22 de fibras conductoras de luz son el resultado de un punto de corte dispuesto en la región delantera de la pala de rotor, en el que se divide un gran cable de conducción de luz en varios haces parciales de fibras conductoras de luz. Las fibras conductoras de luz de cada haz parcial 22 de fibras conductoras integrada están subordinadas, con preferencia, a una región definida de la superficie de absorción de luz 8 (véanse las figs. 1, 2).

Claims (12)

1. Instalación de energía eólica con un mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna, y con al menos una pala de rotor subordinada a un cubo de rotor, caracterizada porque la pala de rotor (4) muestra al menos un conductor de ondas luminosas, porque el conductor de ondas luminosas es guiado desde la región final (10) de la pala de rotor (4), por el lado del cubo, hasta la superficie de pala de rotor, y porque al conductor de ondas luminosas está subordinada una fuente luminosa (7) en la región final (10) de la pala de rotor (4) por el lado del cubo.

2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el conductor de ondas luminosas está formado por un cable de conducción de luz (9, 17, 18), que es guiado a través del interior de la pala de rotor (4).

3. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el cable de conducción de luz (9, 17, 18) muestra un haz de fibras conductoras de luz flexibles, y porque el cable de conducción de luz (9, 17, 18) muestra al menos un punto de división, en el que el haz de fibras conductoras de luz está dividido en haces parciales (22) de fibras conductoras de luz hacia la superficie de pala de rotor.

4. Instalación de energía eólica según la reivindicación 3, caracterizada porque a cada extremo de los haces parciales de fibras conductoras de luz, situado en la superficie de pala de rotor, se ha subordinado un sistema para influir en los rayos de luz.

5. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la fuente luminosa está dispuesta sobre partes de máquina no rotatorias de la cabeza de la torre.

6. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a cada conductor de ondas luminosas está subordinada una superficie de absorción de luz, que se corresponde con la fuente luminosa y está dispuesta en la región final de la pala de rotor por el lado del cubo.

7. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pala de rotor (4) muestra un perfil de cuerpo hueco que está formado por al menos un alma (15, 16) que discurre en dirección radial y una correa (13, 14), que abraza el alma (15, 16) y muestra la superficie de pala de rotor.

8. Instalación de energía eólica según la reivindicación 7, caracterizada porque el cable de conducción de luz (9, 17, 18) es guiado a lo largo de las superficies interiores del perfil de cuerpo hueco.

9. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque el cable de conducción de luz (9, 17, 18) está integrado en el alma (15, 16) o la correa (13, 14).

10. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el mecanismo para balizamiento de obstáculos o marcación nocturna muestra una unidad de control para controlar la fuente luminosa (7).

11. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la superficie de la pala de rotor está integrada una superficie publicitaria y porque la superficie publicitaria está formada por una multitud de puntos luminosos, y porque a cada punto luminoso está subordinada al menos una fibra conductora de luz.

12. Pala de rotor para utilizarse en una instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores.