ES2272954T3 - Turbina eolica. - Google Patents
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Abstract
Una turbina eólica que comprende un mástil vertical fijo (10) en el que está dispuesta la parte móvil de la turbina eólica, mástil (10) que está compuesto al menos parcialmente de partes de pared prefabricadas (11), en la que el mástil comprende secciones de mástil anulares (12) que están compuestas de las partes de pared prefabricadas (11), con varias partes de pared adyacentes (11) colocadas lado a lado formando la sección de mástil (12), caracterizada porque las partes de pared (11) son más del doble de altas que la dimensión más grande de las partes de pared (11) en la dirección de la anchura, y porque los bordes horizontales de las secciones de mástil (12) anulares están colocados unos sobre otros.
Description
Turbina eólica.
La invención se refiere a una turbina eólica que
comprende un mástil vertical fijo en el que está colocada la parte
móvil de una turbina eólica, torre que está compuesta al menos
parcialmente de partes prefabricadas.
El documento
DE-A-19832921 describe una torre o
mástil que tiene paredes interior y exterior compuestas de envueltas
de acero, entre las cuales se ha vertido un solo cuerpo de hormigón.
Opcionalmente, la torre puede estar compuesta de partes de envueltas
de acero prefabricadas.
El documento FR1145789 describe una torre o
mástil levantado a partir de elementos idénticos prefabricados de
hormigón que están apilados de manera helicoidal.
El artículo "Danish wind turbines (1):
portrait of Micon's 250 Kw turbine" en Naturling Energi Maneds
Magasin fechado en enero de 1992 desvela una turbina eólica según el
preámbulo de la reivindicación 1 que tiene secciones del mástil
superpuestas verticalmente.
En este momento, existen cuatro procedimientos
convencionales para hacer una torre o mástil en el que pueden
colocarse las partes móviles de una turbina eólica.
Estas son:
- -
- mástiles/torres cilíndricas de acero
- -
- mástiles/torres de celosía de acero
- -
- mástiles/torres prefabricadas de hormigón
- -
- grandes torres de hormigón, vertido in situ.
Los mástiles de acero tienen varios
inconvenientes:
- -
- Menos resistencia a influencias climatológicas, en particular en el mar.
- -
- En caso de turbinas eólicas más pesadas, los mástiles cilíndricos de acero requieren paredes muy gruesas y grandes diámetros, como resultado de lo cual prácticamente no pueden usarse por razones de técnica de producción.
- -
- Los mástiles cilíndricos de acero a menudo deben construirse en astilleros
- -
- El transporte de grandes mástiles de acero implica muchos problemas debidos al tamaño de las partes cuando han sido realizadas a partir de una o dos piezas
- -
- Costes de mantenimiento elevados
- -
- Mucho trabajo para instalarlos (usando una gran cantidad de pernos)
- -
- Se necesitan grúas caras
- -
- Menos rigidez
- -
- Se necesitan amortiguadores de vibración
- -
- Se necesita revestimiento contra las influencias climatológicas
- -
- Los mástiles de celosía tienen el inconveniente de que se consideran visualmente poco atractivos.
Las torres o mástiles prefabricados de hormigón
existentes son adecuados para soportar turbinas eólicas de hasta 1,8
MW. Las torres se levantan a partir de elementos cilíndricos
completos, mientras que el extremo inferior está hecho de dos medios
elementos. Los elementos se conectan entre sí mediante cables de
tensión completamente continuos y un mortero. Al levantar la torre,
se usa una grúa de torre para apilar los elementos.
- -
- diámetro (a) (demasiado) grande para transporte normal
- -
- forma difícil, por lo tanto, elevados costes de producción
- -
- se requiere mucho cable (cuarenta piezas de longitud total)
- -
- se requiere mucha precisión para los 40 conductos para cable
- -
- se requiere una grúa cara para la construcción
- -
- difícil de demoler (por voladura o derribo)
El procedimiento más convencional para construir
torres capaces de soportar máquinas pesadas es el vertido in
situ. En este procedimiento, el encofrado y la armadura se hacen
a pie de obra y el hormigón se vierte dentro. Esto tiene los
siguientes inconvenientes:
- -
- Menor calidad de hormigón y por lo tanto menos resistencia
- -
- La construcción depende de las condiciones atmosféricas
- -
- Es necesaria una gran grúa cara y andamiaje
- -
- Requiere mucho tiempo
- -
- La demolición debe realizarse por derribo o voladura.
Un objeto de la presente invención es evitar los
inconvenientes anteriormente mencionados y proveer una turbina
eólica con una torre o mástil que puede levantarse fácil y
rápidamente a partir de partes prefabricadas, sin necesitar
transporte especial por carretera y/o equipo pesado para levantar la
torre o mástil. Como la torre sirve para soportar las partes móviles
de la turbina eólica, debe poder resistir fuerzas muy grandes en la
dirección horizontal y vertical.
Con este fin, la invención provee una turbina
eólica, que comprende un mástil (o torre) vertical fijo según la
reivindicación 1, y el mástil según la reivindicación 19 en el que
está dispuesta la parte móvil de la turbina eólica. La
reivindicación 20 define el procedimiento para construir la turbina
eólica y el mástil.
La torre se levanta a partir de varias partes de
pared o segmentos prefabricados, preferentemente de hormigón
reforzado u otro material pétreo, que se colocan unos sobre otros
y/o secciones anulares o anillos del mástil unas junto a otras. Los
segmentos se colocan lado a lado en un anillo, por ejemplo con tres
o más segmentos formando un anillo poligonal. En la dirección
vertical pueden colocarse varios anillos uno sobre otro. Los
segmentos pueden conectarse entre sí usando un mortero y/o cables de
postensión. Los segmentos a un nivel elevado son preferentemente
idénticos. Dependiendo de la elección de la forma de la sección
transversal de la torre, se requieren segmentos de forma diferente.
La torre tiene preferentemente una sección transversal que es un
polígono o un círculo, cuyo diámetro disminuye hacia la parte
superior, de manera que se consigue o se aproxima una forma rematada
cónica. Otra posibilidad es una torre o mástil que tiene una sección
transversal circular, estando escalonados uno o más anillos de la
torre o mástil en el lado interior y/o exterior, de manera que el
diámetro exterior y/o el espesor de pared de un anillo superior es
menor que el del anillo inferior respectivo.
Se prefieren tres realizaciones base para los
segmentos de una torre o mástil que tiene una sección transversal
poligonal:
Los segmentos (A) a partir de los que se levanta
la torre o mástil tienen en todas las superficies laterales una
forma de trapecio (B), que se estrecha hacia arriba y es simétrica.
Un segmento consta de dos superficies laterales que están conectadas
entre sí por el lado oblicuo. Cuando la sección transversal es un
polígono regular que tiene un número par de ángulos, los segmentos
están entonces colocados siempre con el ángulo en la parte de
superior de la unión, entre dos segmentos subyacentes, para evitar
puntos débiles en esa unión (véase la Fig. 1D). En este caso el
propio segmento es preferentemente simétrico. Esta realización tiene
la ventaja de que toda la torre puede hacerse, si se desea, con un
solo molde, con diferentes configuraciones. Además, de esta manera,
los segmentos de los moldes pueden hacerse más anchos de los que es
posible con las otras realizaciones.
Cuando la sección transversal es un polígono
regular en esta realización, una superficie lateral (E) de la torre,
al nivel de un anillo, siempre consta de partes asimétricas de dos
segmentos que forman juntos el trapecio simétrico de lados
inclinados. Estos segmentos son ellos mismos asimétricos,
preferentemente con un lado corto y un lado largo. Cuando por anillo
de segmentos se refleja la forma de la base, no se forman uniones
largas en ninguna de estas realizaciones (véase la Fig. 3F). Una
ventaja de esta forma es que el lado corto (G) puede ser un
paralelogramo que tiene una anchura constante, mientras que el lado
largo forma un trapecio de lados inclinados. Esto hace más sencilla
la forma del molde, y por consiguiente la producción de los
segmentos. Como el lado superior y el inferior de un segmento pueden
colocarse contra la pared del encofrado, puede obtenerse una
superficie más exacta que cuando no es este el caso.
Las superficies laterales de la torre o mástil
constan alternativamente de trapecios rectangulares y trapecios
simétricos de lados inclinados. Los segmentos también constan de un
trapezoide de lados inclinados y una superficie rectangular que
están conectados entre sí en el lado oblicuo del trapezoide. El lado
rectangular es preferentemente parte alternativamente del lado
izquierdo y el lado derecho de un segmento, de manera que también se
evitan uniones largas. En esta realización, la sección transversal
de la torre o mástil es un polígono irregular que tiene un número
par de ángulos. Esta realización tiene la ventaja de que siempre
existen varias superficies que mantienen una anchura constante. Como
resultado, es fácil instalar cables de postensión que corren a
través de toda la torre. También, las formas rectangulares son
relativamente fáciles de producir.
Lo que implica el uso de la forma de trapecio de
las caras es que un molde, y por lo tanto los propios segmentos, es
relativamente fácil de producir. Además, los trapecios permiten una
torre o mástil cónico.
También existen realizaciones base para los
segmentos de una torre o mástil que tienen una sección transversal
circular.
Cuando se usa una sección transversal circular
para una torre prefabricada, se usan segmentos que forman
conjuntamente, en anillos, cilindros circulares huecos (véanse las
Figs. 4 y 5). Para garantizar que la resistencia y la masa requerida
de un anillo no exceda lo que es necesario, uno o más anillos pueden
tener un menor espesor de pared y/o diámetro que el anillo
subyacente (véanse 4H y 5H). Esto se reduce a uno o más anillos que
se escalonan en el lado interior (Fig. 4) y/o el exterior (Fig. 5).
Cuando se usan cables de postensión, los anillos deben colocarse así
en esta forma escalonada unos sobre otros para dejar suficiente
espacio para instalar cables de postensión (Fig. 6) a través de las
paredes del conjunto. En relación con una forma cónica redonda, una
forma cilíndrica tiene la ventaja de que es más fácil de realizar,
de manera que los costes de producción son inferiores. También,
evitar una forma verdaderamente cónica, cuando se usa para turbinas
eólicas, tiene la ventaja de que puede lograrse fácilmente el
diámetro máximo requerido a una altura específica.
Los segmentos pueden estar provistos
opcionalmente de guías, por ejemplo ruedas o material de baja
fricción, como un material liso, de manera que los segmentos puedan
subirse contra el lateral de la torre. Los segmentos son
preferentemente de un tamaño y masa tales que pueden ser
transportados en cualquier momento en el país o países respectivos
sin permiso y/o escolta especiales, preferentemente por carreteras
escogidas libremente. Esto significa para los Países bajos que
pueden colocarse sobre un camión de manera que no ocupan más de una
anchura de 3,5 m e, incluyendo la altura de un camión, una altura de
4,2 m.
Como los segmentos son prefabricados, bajo
condiciones mejor controladas que cuando se vierte in situ,
puede obtenerse una mejor calidad de hormigón. Esto también
contribuye a la resistencia de la torre. Además, una torre
prefabricada puede colocarse así más rápidamente, porque no se
necesita construir un molde a pie de obra, o no hay necesidad de
esperar condiciones atmosféricas apropiadas ni endurecimiento del
hormigón.
Preferentemente, debe ser posible que los
segmentos sean colocados de manera que las uniones verticales de dos
anillos sucesivos no estén alineadas entre sí. Esto puede lograrse
disponiendo los segmentos, por anillo de segmentos, para que consten
alternativamente de un diseño a izquierda y a derecha.
Disponiendo cualquier cable de postensión,
posiblemente para que sea dispuesto más tarde para refuerzo interno,
para que no corran por toda la torre, y por lo tanto tensándoles
posteriormente a diferentes alturas, pueden usarse más
eficientemente (véase la Fig. 6). Opcionalmente puede disponerse un
refuerzo, externo respecto a la pared, en el lado interior y/o
exterior de la torre o mástil, que proporciona tensión en la
dirección del centro de la torre (véase la Fig. 7). Este refuerzo
externo también puede tensarse a diferentes alturas, pero está
conectado preferentemente a un anillo que está conectado en la parte
superior de los segmentos superiores. Como resultado, se requiere
menos cable en las paredes y los cables son más fáciles de disponer.
El anillo también puede usarse como punto de conexión para una
máquina que ha de ser colocada en la torre o mástil.
Durante la construcción y destrucción de la
torre, pueden usarse medios de izada, como una grúa, que usa la
parte ya construida de la propia torre como soporte y elevación. Tal
grúa es preferentemente capaz de ascender por sí misma por dentro o
por fuera de la torre. Cuando el último segmento de la torre ha sido
colocado, esta grúa puede quitarse por medio de la grúa necesaria
para colocar la máquina. El uso de tal grúa tiene la ventaja de que
es de uso mucho menos caro que las grúas convencionales usadas para
este tipo de operaciones. Cuando también se usa la misma grúa
durante la destrucción, puede evitarse la necesidad de herramientas
y procedimientos caros. Después de que los cables de postensión
respectivos han sido quitados, los segmentos pueden bajarse con la
grúa. Estos pueden reutilizarse posteriormente o desguazarse. Esto
tiene como resultado mucho menos material de desecho suelto que en
el caso cuando se destruyen torres vertidas in situ.
Las Figs. adjuntas 1 y 2 muestran ejemplos en
los que la sección transversal de la torre es respectivamente
octogonal y decagonal y se usan segmentos de la realización base 1.
(A) muestra un segmento suelto para la construcción, cuatro y cinco
de los cuales están colocados respectivamente en un anillo. Por cada
anillo se usan segmentos de diferente dimensión. (B) es un ejemplo
de una superficie lateral trapezoidal. En (C) se ofrece una vista
desde arriba, que muestra el polígono. En (D) en la Fig. 1 se
muestra cómo se apilan los segmentos para que no se formen uniones
largas. En la Fig. 3, se muestran partes de una variante decagonal,
que usa la realización base 2. En (E) es visible que una superficie
lateral de la torre siempre consta de partes de dos segmentos. Los
segmentos especulares por anillo que son para evitar uniones largas,
que tienen cada uno otras dimensiones, se muestran en (F). La parte
corta (G) de los segmentos tiene una anchura constante, mientras que
la otra parte se acorta cada anillo más alto. Las Figs. 4 y 5
muestran ejemplos de una realización con una sección transversal
circular. En (H), en ambas figuras, tiene lugar un cambio del
diámetro interior y/o exterior, como se describió para la sección
transversal circular. En la Fig. 4, este es un aumento del diámetro
interior, de manera que el espesor de pared disminuye, pero el
diámetro exterior permanece constante. En la Fig. 5, en (H)
disminuyen tanto el diámetro interior como el exterior. La Fig. 6
muestra en forma de diagrama cómo pueden usarse cables de postensión
(I), que no corren por toda la torre. Estos cables de postensión
están dispuestos a través de ejes en los segmentos que forman las
paredes de la torre o mástil. Varios cables y ejes corren desde la
base hasta la parte superior de la torre, mientras que otros están
tensados a una altura inferior. La Fig. 7 muestra un uso de refuerzo
externo. Aquí, varios haces de cables de postensión (K) se conectan,
por ejemplo, a un anillo de acero (J) en la parte superior de la
torre y luego a los cimientos de la torre. Estos cables no corren a
través de ejes en la pared (L), sino libremente a través del lado
interior de la torre.
La invención se explicará además más
detalladamente sobre la base de los dibujos:
La Fig. 10 es una vista lateral de un mástil
para una turbina eólica según la invención;
La Fig. 11 es una sección transversal vertical
del mástil de la Fig. 10;
La Fig. 12 es una sección transversal horizontal
del mástil de la Fig. 10;
Las Figs. 13A, B y C muestran respectivamente
ejemplos de diferentes realizaciones de uniones verticales
escalonadas entre segmentos;
La Fig. 13D muestra una pieza de inserción entre
uniones verticales cooperantes;
Las Figs. 14A, B y C muestran respectivamente
conexiones empernadas horizontal, diagonal y vertical entre
segmentos;
La Fig. 15 muestra una sección transversal de un
mástil híbrido adyacente a una pieza de conexión entre una parte
inferior segmentada de hormigón y una parte superior prefabricada de
acero del mástil;
La Fig. 16 muestra una vista en perspectiva de
partes de travesaños cooperantes para transmitir la fuerza de
tracción desde los cables de anclaje hasta los segmentos de la
torre;
Las Figs. 17A y 17B muestran respectivamente una
vista desde arriba y una vista desde abajo de una parte de travesaño
de la Fig. 16;
Las Figs. 18A y 18B muestran respectivamente una
vista desde arriba y una vista lateral de una realización
alternativa de partes de travesaños cooperantes.
Las figuras sólo son representaciones en forma
de diagrama de realizaciones preferidas de la invención y se ofrecen
a modo de realización ejemplar no restrictiva. En las figuras, las
partes similares o correspondientes están indicadas por los mismos
números de referencia.
Haciendo referencia a las Figs.
10-12, en ellas se muestra un mástil vertical fijo
10, en el que puede disponerse una parte móvil, no mostrada, de una
turbina eólica. El mástil 10 está compuesto al menos en parte de
partes o segmentos de paredes prefabricadas 11. Varias partes de
paredes yuxtapuestas forman una parte de mástil anular en forma de
pared sustancialmente cilíndrica 12. En la dirección vertical del
mástil 10 están apiladas varias partes de mástil 12 similares
levantadas a partir segmentos 11 dispuestos de manera anular. Una
parte de mástil 12 está compuesta preferentemente de tres o más
partes de pared 11. En esta realización ejemplar, las partes de
mástil están compuestas de cinco partes de pared 11 para formar un
anillo que tiene una sección decagonal igual. Las partes de pared 11
son iguales por parte de mástil 12; cuando las partes de mástil 12
están apiladas, las partes de pared 11 son de forma similar. Las
partes de mástil 12 sustancialmente cilíndricas se estrechan
cónicamente hacia arriba. Las partes de pared 12 yuxtapuestas están
situadas dentro de una parte de mástil 12 con bordes 13
sustancialmente verticales uno contra otro. La dimensión más grande
en la dirección de la altura h de una parte de pared es
preferentemente mayor que la dimensión más grande de esa parte de
pared en la dirección de la anchura b, en particular la parte de
pared 11 es más del doble de alta que la dimensión más grande de la
parte de pared en la dirección de la anchura. También, la altura h
de la parte de mástil 12 cilíndrica es mayor, preferentemente al
menos aproximadamente el doble de grande que el diámetro d de la
parte de mástil 12. Además, preferentemente, las partes de mástil 12
situadas una encima de otra quedan una contra otra, mientras que los
bordes verticales 13 con los que las partes de pared 11 quedan una
contra otra están escalonados en una parte de mástil 12 en relación
con los de la otra parte de mástil 12. Por lo tanto, los bordes 13
no quedan en el mismo plano axial. Los bordes verticales 13 con los
que dos partes de pared 11 yuxtapuestas quedan una contra otra tocan
a la parte de pared subyacente 11 lo más preferible aproximadamente
en el medio.
La sección transversal del mástil 10 es
sustancialmente cilíndrica y se estrecha cónicamente hacia arriba.
La sección transversal de esta forma sustancialmente cilíndrica es
preferentemente un polígono regular o irregular, pero también puede
ser un círculo.
Dos partes de pared 11 yuxtapuestas quedan,
adyacentes al borde 13 donde se apoyan una contra otra, alineadas
entre sí. En esta realización ejemplar, los bordes verticales 13 no
quedan, por lo tanto, en el ángulo del polígono. Ventajosamente, los
bordes verticales 13 de una parte de pared 11 quedan a distancias
mutuamente diferentes respecto a un ángulo del polígono. Un borde
sustancialmente vertical 13 de una parte de pared 11 corre
preferentemente paralelo a una línea angular de la parte de pared
11. Debe observarse que es bastante posible por tanto que los bordes
verticales 13 estén situados en un ángulo del polígono.
En esta realización ejemplar, las partes de
pared 11 comprenden una parte de cuerpo sustancialmente plana 14
flanqueada en ambos lados por dos partes laterales 15A, 15B, que
encierran cada una un ángulo del polígono en relación con la parte
de cuerpo 14. En la dirección de la altura, estos ángulos forman dos
líneas angulares de la parte de pared 11. Por supuesto, también es
posible, como se describió anteriormente, formar una sección
transversal poligonal anular con partes de pared 11 que tienen una
parte de cuerpo 14 flanqueada sólo por una parte lateral 15. Además,
también es posible, usando partes de pared, formar una sección
transversal lisa anular, no angular. Por ejemplo, con al menos tres
segmentos en forma de arco de círculo puede realizarse una sección
transversal anular cilíndrica. Además, a partir de tales segmentos
puede realizarse una parte mástil 12 que tiene una sección
transversal oval o parecida a un óvalo.
Haciendo referencia a las Figs. 13A, B y C, en
ellas se muestra que los bordes verticales 13 de las partes de pared
11 pueden cooperar mientras que encierran una unión sinuosa o
escalonada 20. Esto garantiza que pueda impedirse el desplazamiento
uno a lo largo de otro de los bordes verticales 13 de las partes de
pared yuxtapuestas 11, comparado con una unión recta, de manera que
el mástil 10 cuando se doble se deformará más como un todo. En estas
realizaciones ejemplares, los bordes verticales 11 de las partes de
pared 13 no son, por lo tanto, rectos, sino escalonados o
ligeramente ondulados. Como alternativa, entre bordes verticales
adyacentes 13 pueden usarse medios de un tipo diferente para inhibir
el desplazamiento uno a lo largo de otro de los bordes verticales 13
de partes de pared adyacentes 11. Un ejemplo de esto es la pieza de
inserción 16 mostrada en la Fig. 13D, que está encerrada por los
bordes verticales de las partes de pared 11. Con este fin, los
bordes verticales adyacentes 13 de las partes de pared adyacentes 11
están escalonados por detrás adyacentes a la pieza de inserción
16.
Haciendo referencia a las Figs. 14A, B y C, allí
se muestra que las partes de pared 11 están conectadas
respectivamente por medio de una conexión empernada 21 horizontal,
diagonal y vertical. Tal conexión empernada 21 puede usarse para
conectar entre sí las partes de pared 11 durante la construcción del
mástil 10, de manera que la estructura puede soportar su propio peso
y la carga debida al viento, si la hay. Después de que el mástil 10
está preparado, las uniones 20 y los espacios alrededor de la
conexión empernada pueden rellenarse con relleno de uniones, como
mortero. Junto con los cables de tensión 22, si los hay, el mástil
10 puede soportar entonces no sólo su propio peso, sino también las
partes móviles de la turbina eólica, en particular la góndola y el
generador del rotor. Las conexiones empernadas 21 no sólo pueden
facilitar el montaje del mástil 10, sino que durante el uso también
pueden transmitir fuerzas entre las partes de pared 11. En
particular, las conexiones empernadas 21 horizontal y diagonal
pueden usarse como medios que pueden inhibir el desplazamiento de
los bordes verticales 13 de partes de pared 11 adyacentes, de manera
que esto también tendrá como resultado que el mástil segmentado 10
se deforme más como un todo. Preferentemente, una conexión empernada
21 comprende en cada caso un extremo roscado 23 provisto en el borde
de una parte de pared, extremo roscado que coopera con una placa
ranurada 24 dispuesta en un lugar correspondiente en el borde 13 de
una parte de pared 11 adyacente, placa ranurada a través de la cual
puede extenderse el perno. Después de que el perno 13 ha sido
recibido en la placa ranurada 24, el perno puede apretarse en la
placa ranurada por medio de tuercas 25.
Haciendo referencia a la Fig. 15, allí se
muestra un mástil híbrido, que está compuesto de una parte inferior
de hormigón segmentada 10 y un mástil superior de acero cilíndrico
prefabricado 26. El mástil superior de acero 26 y el mástil de
hormigón segmentado 10 están acoplados por medio de una pieza
intermedia 27. La pieza intermedia 27 comprende un cilindro hueco de
acero, preferentemente cónico en la dirección de la altura, que
tiene en el lado superior 28 y el lado inferior 29 del mismo
pestañas 30, 31 que se extienden hacia dentro respecto a la pared
del cilindro. El mástil superior de acero 26 puede fijarse sobre la
pestaña superior 30 por medio de una conexión empernada. La pestaña
inferior 31 puede sujetarse sobre el borde superior 32 del mástil
de hormigón segmentado 10 por medio de una pieza intermedia 33 en la
que se anclan cables de postensión. Ventajosamente, tal pieza
intermedia es levantada desde las partes de travesaños cooperantes
34 descritas más adelante en este documento; sin embargo, la pieza
intermedia también puede ser una cubierta convencional de hormigón o
acero. Por supuesto, el mástil superior de acero 26 también puede
estar provisto de una pestaña inferior con la que puede ser
colocado, sin pieza intermedia, directamente sobre el borde superior
del mástil segmentado 10.
Haciendo referencia a la Fig. 16, allí se
muestra en vista en perspectiva cómo puede transmitirse la fuerza de
tracción de los cables de postensión o cables de refuerzo 22 al
borde superior 32 de la parte de mástil superior 12 del mástil 10,
levantado a partir de segmentos de hormigón 11. El problema que
existe en particular con los cables de refuerzo 22 que, externamente
respecto a la pared, corren a través del espacio interior hueco del
mástil 10, es que debido a la excentricidad respecto a la pared los
cables de refuerzo ejercen un momento sobre el borde superior de las
parte de pared 11.
Para evitar este inconveniente, según la
invención el cable de refuerzo 22 está apoyado directamente por
medio de una parte de travesaño 34 sobre el borde superior de la
parte de mástil, o indirectamente por medio de una pestaña encerrada
entre ellos. Preferentemente, la parte de travesaño está apoyada
libremente sobre el borde 32. Por el espacio interior del mástil, la
parte de travesaño 34 forma una línea de conexión 35 entre dos
puntos en el borde, intersecando la línea de conexión la línea
central 36 del cable. La línea central 36 está orientada
preferentemente en vertical, mientras que la línea de conexión 35
está orientada preferentemente en horizontal, de manera que la línea
central 36 y la línea de conexión están situadas en planos
perpendiculares. La fuerza de tracción en el cable 22 puede
transmitirse así a la pared del mástil 10 como fuerza de presión sin
ejercer simultáneamente un momento flector sobre el borde 32.
Preferentemente, en cada parte de travesaño 34 están anclados varios
cables.
Si las partes de travesaños 34 son de diseño
escalonado o apilado, pueden encajarse fácilmente en forma anular.
En la realización ejemplar mostrada aquí, cada parte de travesaño 34
tiene, como se muestra en las Figs. 17A y 17B, dos superficies de
soporte 37A, 37B para cooperación con el borde 22 de la parte de
mástil 10 o una pestaña 31, y las superficies de soporte 37A, 37B
están conectadas por dos partes en forma de placa 38A, 38B que
cooperan para formar un escalón, partes que se extienden en dos
niveles situados uno encima de otro, y que se conectan encerrando
una ranura de encaje 39. Las partes de travesaños 34 sucesivas
pueden entonces colocarse en cada caso con su ranura de encaje 39
sobre la parte de placa inferior 38A de la parte de travesaño 34
precedente, de manera que puede formarse un anillo. En esta
realización ejemplar, las partes de placas inferiores 38A comprenden
en cada caso dos orificios de paso 40 para pasar los cables de
tensión 22 respectivamente hacia un orificio 44 correspondiente en
la parte de placa superior 38B del mismo travesaño 34 y un orificio
41 en una parte de placa superior 38B de un travesaño cooperante 34.
Los cables 22 se apoyan en las partes de placas superiores 38B de
los travesaños 34. Las partes de placas inferiores 38A de los
travesaños 34 quedan libres de las partes de placas suprayacentes
38B y por lo tanto no son energizadas por la parte de placa superior
38B de una parte de travesaño adyacente 34 o por los cables 22 que
pasan a través de la parte de placa inferior 38A.
Haciendo referencia a las Figs. 18A y B, allí se
muestra una variante de las partes de travesaños 34, en la que las
partes de travesaños 34 quedan en un plano.
Justo como la variante descrita anteriormente,
las partes de travesaños se extienden por el espacio interior entre
dos puntos en el borde 32 de la parte de mástil. En esta realización
ejemplar, las partes de travesaños 34 son en forma de viga y han
sido agrupadas para formar un anillo poligonal. En este ejemplo, las
partes de travesaños 34 están apoyadas sobre vigas de apoyo 42, que
también han sido agrupadas para formar un anillo poligonal, de
manera que los extremos de las vigas de apoyo están apoyados en cada
caso sobre el borde 32 de la pestaña 31, mientras que los extremos
de las partes de travesaños 34 están apoyados en cada caso sobre las
vigas de apoyo 42. Las partes de travesaños 34 están provistas de
orificios 44 para que se pasen los cables de tensión 22. Las vigas
de apoyo 42 también están provistas de huecos u orificios de paso
40.
Debe observarse que las partes de travesaños
aquí descritas también pueden usarse ventajosamente para transferir
cables de tensión dispuestos externamente respecto a la pared a
mástiles sustancialmente anulares, cónicos o cilíndricos. También,
cuando se usan grupos de cables de tensión que no se extienden por
toda la longitud del mástil, pueden usarse partes de travesaños en
varios puntos a lo largo de la altura.
Quedará claro que la invención no está limitada
a las realizaciones ejemplares descritas en este documento. Son
posibles muchas variaciones dentro del alcance de la invención como
se define en las siguientes reivindicaciones.
Claims (20)
1. Una turbina eólica que comprende un mástil
vertical fijo (10) en el que está dispuesta la parte móvil de la
turbina eólica, mástil (10) que está compuesto al menos parcialmente
de partes de pared prefabricadas (11), en la que el mástil comprende
secciones de mástil anulares (12) que están compuestas de las partes
de pared prefabricadas (11), con varias partes de pared adyacentes
(11) colocadas lado a lado formando la sección de mástil (12),
caracterizada porque las partes de pared (11) son más del
doble de altas que la dimensión más grande de las partes de pared
(11) en la dirección de la anchura, y porque los bordes horizontales
de las secciones de mástil (12) anulares están colocados unos sobre
otros.
2. Una turbina eólica según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicha sección de mástil (12) está
compuesta de tres o más partes de pared (11).
3. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
sección de mástil (12) es sustancialmente cilíndrica y se estrecha
cónicamente hacia arriba.
4. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
partes de pared adyacentes (11) quedan una contra otra por bordes
sustancialmente verticales (13).
5. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
altura de la sección cilíndrica de mástil (12) es mayor,
preferentemente al menos aproximadamente el doble de grande, que el
diámetro de dicha sección de mástil (12).
6. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dos
secciones de mástil (12) quedan una contra otra, con los bordes
verticales (13) por los que las partes de pared (11) quedan una
contra otra escalonados en una sección de mástil (12) en relación
con los de la otra sección de mástil (12).
7. Una turbina eólica según la reivindicación 6,
caracterizada porque los bordes verticales (13) por los que
dos partes de pared adyacentes (11) quedan una contra otra tocan a
dicha parte de pared (11) aproximadamente en el medio de la parte de
pared subyacente (11).
8. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
mástil (10) tiene una forma sustancialmente cilíndrica y la sección
transversal es circular.
9. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones 1-7, caracterizada
porque el mástil (10) tiene una forma sustancialmente cilíndrica y
su sección transversal es un polígono regular o irregular.
10. Una turbina eólica según la reivindicación
9, caracterizada porque dos partes de pared adyacentes (11),
en el borde (13) donde quedan una contra otra, están alineadas entre
sí, es decir, no quedan una contra otra en un ángulo del
polígono.
11. Una turbina eólica según la reivindicación 9
ó 10, caracterizada porque los dos bordes sustancialmente
verticales (13) de una parte de pared (11) quedan a distancias
mutuamente diferentes respecto a un ángulo del polígono.
12. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones 9-11, caracterizada
porque un borde sustancialmente vertical (13) de una parte de pared
(11) corre paralelo a una línea angular de dicha parte de pared
(11).
13. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
partes de pared (11) están compuestas sustancialmente de
hormigón.
14. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la que los bordes
sustancialmente verticales (13) de las partes de pared (11) están
escalonados.
15. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la que las partes de pared (11)
se conectan por los bordes (13) usando conexiones empernadas
(21).
16. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la que los cables de tensión
(22) están apoyados por medio de partes de travesaños (34) sobre un
borde superior (32) de una sección de mástil (12).
17. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la que los cables de tensión
(22) se extienden hacia arriba por el interior del mástil (10) a una
distancia desde la pared.
18. Una turbina eólica según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la que al menos varios cables
de tensión (22) se extienden a lo largo de sólo una parte del número
total de secciones de mástil (12).
19. El mástil (10) de la turbina eólica como se
define en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
20. Un procedimiento para construir una turbina
eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 o el mástil
de la turbina eólica según la reivindicación 19, en el que las
partes de pared prefabricadas (11) están colocadas lado a lado para
formar secciones de mástil anulares (12), y en el que los bordes
horizontales de secciones de mástil anulares están colocados unos
sobre otros para formar el mástil.
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