ES2303303T3 - Armario de distribucion con un equipo de refrigeracion que esta expuesto a una rotacion, y equipo de refrigeracion para el mismo. - Google Patents
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Abstract
Armario de distribución para alojamiento de componentes y aparellaje eléctrico y electrónico que está expuesto a una rotación y que presenta como mínimo un equipo de refrigeración (30) con su parte de aparato (31) que emite frío situada en su espacio interior (23) y una parte de aparato (32) que desprende calor situada en el exterior del armario de distribución, estando realizado el equipo de refrigeración (30) preferentemente como elemento Peltier (130), estando situado el armario de distribución (20) por ejemplo en la cabeza de la torre (11) de una instalación de energía eólica (10), que consta de una turbina (30) accionada por el viento y de un generador eléctrico (14) situado en la cabeza de la torre, para lo cual la turbina (13) se pone en rotación debido al viento, transmitiéndose el movimiento de rotación a través de un árbol del rotor (15) o de un reductor al generador eléctrico, que convierte la energía de rotación en corriente eléctrica, caracterizado porque en la zona del lado frío (31a) del equipo de refrigeración (30) dispuesto en una pared (22) del armario de distribución (20) situado en el espacio interior (23) del armario de distribución (20) está dispuesto un anillo de condensado (41) como recipiente colector (40) en forma de cubeta para el agua de condensación que se produce, cuyo espacio interior (42) está unido a un tubo flexible (50) que sale fuera del espacio interior (23) del armario de distribución (20), que está realizado en forma espiral (50a) en la zona del lado caliente (32a) del equipo de refrigeración (30), estando formado el tramo (50a) de forma espiral del tubo flexible (50) como espiral (51) de radio constante o como espiral (52) que se va abriendo, existiendo paralelismo entre los ejes del árbol del rotor (15) y el anillo de condensado (41) que rodea al cuerpo de refrigeración.
Description
Armario de distribución con un equipo de
refrigeración que está expuesto a una rotación, y equipo de
refrigeración para el mismo.
La invención se refiere a un armario de
refrigeración con un equipo de refrigeración que está expuesto a una
rotación y a un equipo de refrigeración para el mismo, conforme a
los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 9.
En las cabezas de torre de las instalaciones de
energía eólica están situados uno o varios armarios de distribución
con componentes y aparellaje electrónico y eléctrico, estando
dotados estos armarios de distribución de equipos de refrigeración.
Los armarios de distribución participan en la rotación del árbol de
la turbina, de modo que el agua de condensación que se produce en
el espacio interior del armario de distribución se distribuye y
proyecta con la consecuencia de que los componentes eléctricos y
electrónicos sensibles a la humedad ven perturbado su
funcionamiento o llegan a destruirse.
El objetivo de la presente invención es el de
evitar los inconvenientes arriba citados.
Para resolver el objetivo, la invención prevé un
armario de distribución con las características indicadas en la
reivindicación 1.
De acuerdo con esto, el armario de distribución
está realizado de modo que en la zona del equipo de refrigeración
del lado frío situada en el espacio interior del armario de
distribución rotativo, dispuesto en una pared del armario de
distribución está situado un anillo de condensado como recipiente
colector en forma de cubeta para el agua de condensación que se
produce, cuyo espacio interior está en comunicación con un tubo
flexible que sale del espacio interior y que está realizado en
forma espiral en la zona del lado caliente del equipo de
refrigeración situado fuera del armario de distribución, estando
realizado el tramo de forma espiral del tubo flexible como espiral
de radio constante o como espiral que se va abriendo, existiendo
paralelismo entre los ejes del árbol del rotor y el anillo de
condensado que rodea al cuerpo de refrigeración.
Debido a esta realización constructiva queda
garantizado que el agua de condensación que se acumula en el
armario de distribución se evacua con seguridad hacia el exterior,
al recogerse el condensado en el anillo de condensado y evacuarse
hacia el exterior a través del tubo flexible en espiral,
participando el anillo de condensado en la rotación del armario de
distribución. El anillo de condensado para el agua de condensación
está dimensionado de tal modo que está garantizada una elevada
capacidad de alojamiento. Dado que cuando la hoja del rotor está
parada sigue funcionando la refrigeración, puede producirse también
agua de condensación durante este régimen de funcionamiento, de
modo que también entonces está garantizado que se evacua el agua de
condensación que se produce. El tubo flexible en espiral que evacua
el agua de condensación del anillo de condensado está dispuesto en
el exterior del armario de distribución alrededor de la parte del
equipo de refrigeración que desprende calor, pudiendo estar
realizado el tubo flexible como espiral rígida. Si la espiral del
tubo flexible presenta un radio constante entonces el drenaje del
agua de condensación tiene lugar por la fuerza de la gravedad,
mientras que en el caso de un diseño del tubo flexible con espiral
que se va abriendo, la evacuación del agua de condensación tiene
lugar por las fuerzas centrífugas y la fuerza de la gravedad. En
este último caso, el tubo flexible presenta una forma espiral que
corresponde aproximadamente a la espiral de un resorte de
reloj.
Debido a esta configuración conforme a la
invención queda siempre garantizado que el agua de condensación que
se produce se evacua hacia el exterior y que por lo tanto el espacio
interior del armario de distribución se mantiene libre de agua de
condensación.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
constituyen el objeto de las reivindicaciones subordinadas 2 a
8.
Con el fin de evitar de que el agua de
condensación que se encuentra en el anillo de condensado pueda
salirse por encima del borde de la cubeta, el anillo de condensado
está dotado de una protección contra el rebose, por ejemplo en
forma de un tramo de pared de cubeta recogido hacia el interior. El
anillo de condensado es de plástico o de otro material adecuado, y
presenta una forma rectangular o circular, pudiendo emplearse
también otras formas geométricas.
El tubo flexible que evacua el agua de
condensación hacia el exterior está realizado en forma de una
espiral situada en un plano y que va conducida alrededor de la
parte del equipo de refrigeración que desprende calor.
Con el fin de garantizar la evacuación del agua
de condensación, el eje de un equipo de refrigeración
preferentemente cilíndrico transcurre por ejemplo paralelo al eje
del árbol de la turbina. El anillo de condensado rodea
preferentemente de modo concéntrico el cuerpo de refrigeración del
equipo de refrigeración frío que produce el condensado. El sentido
de giro del armario de distribución está siempre adaptado al sentido
de giro del árbol de la turbina. El anillo de condensado tiene por
lo menos una y preferentemente dos conexiones para el tubo flexible
de condensado.
La invención se refiere además a un equipo de
refrigeración para un armario de distribución en el que se alojan
componentes y aparellaje eléctricos y electrónicos, y que está
expuesto a una rotación tal como sucede por ejemplo en los armarios
de distribución con equipos de refrigeración en instalaciones de
energía eólica. De acuerdo con esto, el equipo de refrigeración
está realizado de modo que en el lado frío del equipo de
refrigeración dispuesto en una pared del armario de distribución,
situado en el interior del armario de distribución, le corresponde
un anillo de condensado como recipiente colector en forma de cubeta
para el agua de condensación que se produce, cuyo espacio interior
está unido a un tubo flexible que sale del espacio interior del
armario de distribución, realizado en la zona del lado caliente del
equipo de refrigeración situado fuera del armario de distribución,
estando realizado el tramo del tubo flexible realizado en forma
espiral como espiral de radio constante o como espiral que se va
abriendo.
Otras realizaciones ventajosas del equipo de
refrigeración constituyen el objeto de las reivindicaciones
subordinadas.
El equipo de refrigeración está realizado
preferentemente como un elemento Peltier, pero pueden utilizarse
también equipos de refrigeración realizados de otro modo.
El armario de distribución o equipo de
refrigeración realizado conforme a la invención puede utilizarse en
todos aquellos casos en los que el armario de distribución o el
equipo de refrigeración está expuesto a movimientos de rotación y
se produce agua de condensación.
La invención está representada en los dibujos
mediante ejemplos de realización, y éstos muestran:
Fig. 1 una vista lateral esquemática de una
instalación de energía eólica con un armario de distribución con un
equipo de refrigeración,
Fig. 2 una vista parcial del espacio interior de
la cabeza de la torre de la instalación de energía eólica con el
armario de distribución dispuesto en el espacio interior.
Fig. 3 una vista de la cabeza de la torre
abierta con el armario de distribución dispuesto en el espacio
interior,
Fig. 4 parcialmente en una vista y parcialmente
en una sección vertical, el armario de distribución con el equipo
de refrigeración y una evacuación de agua de condensación en forma
de un anillo de condensado que cumple la función de un recipiente
colector y un tubo flexible espiral,
Fig. 5 una vista esquemática del equipo de
refrigeración con el anillo de condensado para el agua de
condensación y con el tubo flexible espiral,
Fig. 6 la disposición según la Fig. 5 en una
vista en planta,
Fig. 7 y 8 vistas esquemáticas de la carcasa
dispuesta en una pared del armario de distribución que lleva la
espiral de tubo flexible,
Fig. 9 una vista esquemática del anillo de
condensado,
Fig. 10 una vista esquemática del armario de
distribución con un elemento Peltier y
Fig. 11 en una vista esquemática, el movimiento
de rotación del armario eléctrico y del equipo de refrigeración.
La Fig. 1 muestra una instalación de energía
eólica 10 realizada según técnicas conocidas, que comprende una
torre 12 en forma de columna, una cabeza de torre 11, una turbina 13
accionada por el viento y un generador eléctrico 14 situado en la
cabeza de la turbina, obteniéndose la rotación de la turbina 13 por
la fuerza del viento, transmitiéndose el movimiento de rotación a
través de un árbol de rotor 15 o de un reductor al generador
eléctrico que convierte la energía de rotación en corriente
eléctrica. En la carcasa de rotación 16 dispuesta en la cabeza de
la torre 11 está situado un armario de distribución 20 realizado
según técnicas conocidas, que gira alrededor de su propio eje en el
sentido de la flecha x (Fig. 2 y 3). En el armario de distribución
20 se alojan los componentes y el aparellaje eléctrico y electrónico
y se compone de una carcasa 21 con un equipo de refrigeración 30
situado en su espacio interior 23, que consta de una parte de
aparato 31 que cede frío, y que está situado en el espacio interior
23 de la carcasa del armario de distribución 21. El equipo de
refrigeración 30 comprende además una parte de aparato 22 que
desprende calor y que está situada en el exterior de la carcasa del
armario de distribución 21 (Fig. 4).
En el ejemplo de realización que se describe a
continuación, el equipo de refrigeración 30 está realizado como
elemento Peltier 130, con la parte de aparato 131 que desprende frío
y la parte de aparato 132 que desprende calor. Sin embargo pueden
utilizarse también equipos de refrigeración de configuración
distinta. Con 133 está designada la carcasa del elemento Peltier
130 (Fig. 7 y 8).
En la zona de la parte del aparato 31 del equipo
de refrigeración 30 que cede frío, se forma agua de condensación
que es preciso retirar fuera del espacio interior 23 de la carcasa
21 del armario de distribución 20.
Para la evacuación del agua de condensación está
previsto un recipiente colector 40 para el agua de condensación que
se forma situado en la zona del lado frío 31a situado en el espacio
interior 23 del armario de distribución 20, del equipo de
refrigeración 30 dispuesto en la pared 22 del armario de
distribución 20 (Fig. 4). Este anillo de condensado 41 está dotado
de una protección contra el rebose, por ejemplo en forma de un tramo
del borde de la pared de la cubeta recogido hacia el interior 40a
(Fig. 5). Además de una realización de forma circular, el anillo de
condensado 41 puede presentar también otra forma geométrica. El
anillo de condensado 41 propiamente dicho es de plástico o de otro
material adecuado, preferentemente resistente a la corrosión.
La disposición del anillo de condensado 41 en el
espacio interior 23 de la carcasa 21 del armario de distribución 20
es tal que el agua de condensación que se acumula en la parte del
aparato 31 del equipo de refrigeración 30 que cede frío, se conduce
al anillo de condensado 41.
Para la evacuación del agua de condensación del
anillo de condensado 41, su espacio interior 42 está comunicado con
un tubo flexible 50 que a través de la pared 22 de la carcasa 21 del
armario de distribución 20 se conduce hacia el exterior.
Para poder evacuar hacia el exterior el agua de
condensación del anillo de condensado 41 en todas las posiciones
del equipo de refrigeración 30, el tubo flexible 50 está realizado
en forma de espiral. Este tramo de tubo flexible 50a de forma
espiral puede estar realizado como espiral 51 de radio constante o
también como espiral 52 que se va abriendo. El tramo de tubo
flexible de forma espiral 50a del tubo flexible 50 rodea
preferentemente la parte del aparato 32 situada en el exterior y
que desprende calor, de modo que el agua de condensación que sale
del tubo flexible se evapora en parte debido al aire ambiente
caliente (Fig. 4, 5 y 6).
Las Fig. 7 y 8 muestran vistas esquemáticas de
la carcasa situada en la pared del armario de distribución 22 y que
aloja la espiral de tubo flexible.
Durante las altas velocidades de rotación, el
orificio de vaciado del anillo de condensado 41 se sitúa a la
máxima distancia medida desde el eje del rotor. El vaciado del
anillo de condensado 41 tiene lugar por fuerza centrífuga en
dirección radial respecto al eje de rotación del armario de
distribución 20.
Además del armario de distribución 20 que gira
alrededor de su propio eje puede estar previsto otro armario de
distribución 20', tal como está representado en la Fig. 2. Este
armario de distribución 20' gira alrededor del eje del rotor RA en
el sentido de la flecha X1 (Fig. 2 y Fig. 11). No gira alrededor de
su propio eje como el armario de distribución 20. También en el
armario de distribución 20' se alojan componentes y aparellaje
eléctricos y electrónicos, y también consta de una carcasa con un
equipo de refrigeración 30 dispuesta en su espacio interior, con un
elemento Peltier 130 con la parte de aparato 131 que emite frío y la
parte de aparato 132 que desprende calor.
El armario de distribución está equipado además
también con la instalación antes descrita para la evacuación del
agua de condensación. A altas revoluciones se produce un lanzamiento
del agua de condensación en el punto más exterior, ya que en caso
contrario podría producirse una acumulación del agua de
condensación. Por lo tanto el vaciado tiene lugar en la posición E.
En la Fig. 11 se designa por 18 la pared del cilindro rotativo. En
el caso de una rotación a baja velocidad, el tubo flexible 50 se
abre debido a su realización en forma espiral para la evacuación
del agua de condensación acumulada.
- 10
- Instalación de energía eólica
- 11
- Cabeza de la torre
- 12
- Torre
- 13
- Turbina
- 14
- Generador
- 15
- Árbol del rotor
- 16
- Carcasa de rotación
- 18
- Pared del cilindro
- 20
- Armario de distribución rotativo
- 20'
- Armario de distribución
- 21
- Carcasa
- 22
- Pared
- 23
- Espacio interior
- 30
- Equipo de refrigeración
- 130
- Elemento Peltier
- 131
- Parte del aparato que emite frío
- 132
- Parte del aparato que desprende calor
- 133
- Carcasa
- 31
- Parte del aparato que emite frío
- 31a
- Lado frío
- 32
- Parte del aparato que desprende calor
- 32a
- Lado caliente
- 40
- Recipiente colector
- 40a
- Tramo del borde recogido hacia el interior
- 41
- Anillo de condensado
- 42
- Espacio interior
- 50
- Tubo flexible
- 50a
- Tramo de tubo flexible de forma espiral
- 51
- Espiral de radio constante
- 52
- Espiral que se va abriendo
- RA
- Eje del rotor
- E
- Posición de vaciado
- W
- Zona caliente
Claims (16)
1. Armario de distribución para alojamiento de
componentes y aparellaje eléctrico y electrónico que está expuesto
a una rotación y que presenta como mínimo un equipo de refrigeración
(30) con su parte de aparato (31) que emite frío situada en su
espacio interior (23) y una parte de aparato (32) que desprende
calor situada en el exterior del armario de distribución, estando
realizado el equipo de refrigeración (30) preferentemente como
elemento Peltier (130), estando situado el armario de distribución
(20) por ejemplo en la cabeza de la torre (11) de una instalación
de energía eólica (10), que consta de una turbina (30) accionada por
el viento y de un generador eléctrico (14) situado en la cabeza de
la torre, para lo cual la turbina (13) se pone en rotación debido
al viento, transmitiéndose el movimiento de rotación a través de un
árbol del rotor (15) o de un reductor al generador eléctrico, que
convierte la energía de rotación en corriente eléctrica,
caracterizado porque
en la zona del lado frío (31a) del equipo de
refrigeración (30) dispuesto en una pared (22) del armario de
distribución (20) situado en el espacio interior (23) del armario de
distribución (20) está dispuesto un anillo de condensado (41) como
recipiente colector (40) en forma de cubeta para el agua de
condensación que se produce, cuyo espacio interior (42) está unido
a un tubo flexible (50) que sale fuera del espacio interior (23) del
armario de distribución (20), que está realizado en forma espiral
(50a) en la zona del lado caliente (32a) del equipo de
refrigeración (30), estando formado el tramo (50a) de forma espiral
del tubo flexible (50) como espiral (51) de radio constante o como
espiral (52) que se va abriendo, existiendo paralelismo entre los
ejes del árbol del rotor (15) y el anillo de condensado (41) que
rodea al cuerpo de refrigeración.
2. Armario de distribución según la
reivindicación 1, caracterizado porque el anillo de
condensado (41) para el agua de condensación está dotado de una
protección contra el rebose, por ejemplo en forma de un tramo de la
pared de la cubeta recogida hacia el interior (40a).
3. Armario de distribución según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el anillo de
condensado (41) es de plástico o de otro material adecuado.
4. Armario de distribución según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el anillo de
condensado (41) presenta forma rectangular o circular.
5. Armario de distribución según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el tubo flexible
(50) está realizado en forma de espiral (51) situado en un plano y
va conducido alrededor de la parte de aparato (32) del equipo de
refrigeración (30) que desprende calor.
6. Armario de distribución según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el tubo flexible
(50) está realizado en forma de espiral que se va abriendo y va
conducido alrededor de la parte del aparato (32) del equipo de
refrigeración (30) que desprende calor.
7. Armario de distribución según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el eje del
anillo de condensado (41) que rodea la parte refrigeradora del
equipo de refrigeración (30) transcurre paralelo al eje del árbol
del rotor (15).
8. Armario de distribución según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el sentido de
giro del armario de distribución (20) está siempre adaptado al
sentido de giro del árbol del rotor (15).
9. Equipo de refrigeración para un armario de
distribución (20) para alojamiento de componentes y aparellaje
eléctrico y electrónicos, que está expuesto a una rotación,
presentando el equipo de refrigeración (30) una parte de aparato
(31) que emite frío situado en el espacio interior (23) del armario
de distribución (20) y una parte de aparato (32) que desprende
calor, situada fuera del armario de distribución estando realizado
el equipo de refrigeración (30) preferentemente como elemento
Peltier (130), estando dispuesto el armario de distribución con el
equipo de refrigeración (30) por ejemplo en la cabeza de la torre
(11) de una instalación de energía eólica (10), que consta de una
torre (12), de la cabeza de la torre (11), de una turbina (13)
accionada por el viento y por un generador eléctrico (14) situado
en la cabeza de la torre, impartiendo el viento un movimiento de
rotación a la turbina, transmitiéndose el movimiento de rotación a
través de un árbol del rotor (15) o de un reductor al generador
eléctrico que convierte la energía de rotación en corriente
eléctrica,
caracterizado porque el equipo de
refrigeración (30), con su lado frío (31) del equipo de
refrigeración (30) dispuesto en una pared (22) del armario de
distribución situada en el espacio interior (23) del armario de
distribución (20) le corresponde un anillo de condensado (41) como
recipiente colector (40) en forma de cubeta para el agua de
condensación que se produce, cuyo espacio interior (42) está unido a
un tubo flexible (50) que sale fuera del espacio interior (23), y
que en la zona del lado caliente (32a) del equipo de refrigeración
(30) situado en el exterior del armario de distribución (20) está
realizado en forma de espiral (50a), estando realizado el tramo
(50a) realizado en forma de espiral del tubo flexible (50) como
espiral (51) de radio constante o como espiral (52) que se va
abriendo, existiendo paralelismo entre los ejes del árbol del rotor
(15) y el anillo de condensado (41) que rodea al cuerpo de
refrigeración.
10. Equipo de refrigeración según la
reivindicación 9, caracterizado porque el anillo de
condensado (41) para el agua de condensación está dotado de una
protección contra el rebose, por ejemplo en forma de un tramo de
pared de cubeta (40a) recogido hacia el interior.
11. Equipo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el anillo de
condensado (41) es de plástico o de otro material adecuado.
12. Equipo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 9 ó 11, caracterizado porque el anillo de
condensado (41) presenta forma rectangular o circular.
13. Equipo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 9 ó 12, caracterizado porque el tubo
flexible (50) está realizado en forma de espiral (51) situada en un
plano y que va conducida alrededor de la parte del aparato (32) del
equipo de refrigeración (30) que desprende calor.
14. Equipo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque el tubo
flexible (50) está realizado en forma de espiral que se va abriendo
y va conducido alrededor de la parte del aparato (32) del equipo de
refrigeración (30) que desprende calor.
15. Equipo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque el eje del
anillo de condensado (41) que rodea la parte refrigerante del
equipo de refrigeración (30) transcurre paralelo al eje del árbol
del rotor (15).
16. Equipo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 7 a 15, caracterizado porque el sentido de
giro del equipo de refrigeración (30) con el armario de
distribución (20) está adaptado en cada caso al sentido de giro del
árbol del rotor (15).
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