ES2361358A1 - Torre para generador eólico. - Google Patents
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Abstract
Torre para generador eólico.La invención consiste en una torre mixta de hormigón y acero, para soporte de generadores eólicos mediante la cual se consigue un abaratamiento en los costes de fabricación, transporte y montaje del fuste, frente a las soluciones existentes en el mercado, facilitando su fabricación en taller y permitiendo realizar el máximo aprovechamiento de la sección y el material del que está compuesta. Para ello, está constituida por un cuerpo cilíndrico a base de módulos acoplados sucesivamente entre sí en altura y reforzada la parte o tramo inferior de la misma con contrafuertes radiales con partes salientes, al igual que el extremo inferior de la torre, para su empotramiento en la correspondiente base de cimentación.
Description
Torre para generador eólico.
La presente invención se refiere a una torre
mixta de hormigón y acero, para soporte de generadores eólicos.
El objeto de la invención es conseguir un
abaratamiento en los costes de fabricación, transporte y montaje del
fuste, frente a las soluciones existentes en el mercado, así como
facilitar su fabricación en taller y realizar el máximo
aprovechamiento de la sección y el material del que está
compuesta.
La búsqueda de fuentes de energía renovable, se
ha acrecentado en los últimos años, debido a la creencia, cada vez
más firme, en las hipótesis existentes sobre el cambio climático y
su relación con la producción de dióxido de carbono y gases de
efecto invernadero.
Esta búsqueda, ha promovido la aparición de
nuevas tecnologías que permitieran extraer la máxima cantidad de
energía de las fuentes de energía renovables como la luz solar y el
viento. No solo han aparecido nuevas tecnologías sino que estas se
encuentran en un proceso continuo de mejora con el fin de aumentar
los rendimientos de producción de energía.
La electricidad producida por los
aerogeneradores, tiene su fundamento en la curva del perfil vertical
del viento, en la que se establece la velocidad de viento en función
de la altura y de la rugosidad del terreno.
El aerogenerador transforma una parte de la
energía que lleva el volumen de aire que atraviesa la superficie
batida por las palas, cuando circula a una velocidad superior a la
umbral, por debajo de la cual, las palas no se mueven.
En el sector de la generación eólica, se ha
producido un desarrollo importante y constante durante los últimos
años, aumentando la potencia máxima de los aerogeneradores, llegando
a potencias impensables hace menos de 10 años. Este aumento de la
potencia se basa en dos principios fundamentales de la generación
eólica como son la superficie de barrido y la velocidad del
aire.
El perfil vertical de viento, tiene variación de
pendiente parabólica, de manera que a partir de una velocidad
determinada, el incremento de velocidad de viento con la altura, es
irrelevante. Es por ello por lo que, las dimensiones de las palas y,
consecuentemente, la altura de los bujes de los aerogeneradores, no
aumentará ilimitadamente sino que su techo o bien se ha alcanzado ya
o está próximo a alcanzarse, ya que un incremento en la altura
supone un incremento importante en los costes de fabricación,
montaje y operación.
Hasta la fecha, era común la realización de los
fustes en acero, debido a su buen comportamiento a fatiga, a su
ligereza y al gran desarrollo del proceso industrial de fabricación,
transporte y montaje.
La mayoría de los fabricantes elaboran fustes de
sección circular y canto variable con forma troncocónica, con el
máximo diámetro en la base, ya que es la zona con las acciones de
mayor magnitud. Estos fustes se componen de varias subsecciones de
la misma longitud, generalmente, que se ensamblan en sus extremos
bien con tornillos o mediante otros sistemas de fijación.
Sin embargo, pese a su correcto funcionamiento,
comenzaron a estudiarse soluciones de hormigón debido a la
volatilidad del mercado del acero en años pasados y al aumento de
las demandas resistentes de los fustes para aerogeneradores de gran
potencia.
La elevada volatilidad del mercado del acero
durante los años 2006 a 2008, ocasionó importantes trastornos a los
fabricantes de fustes, bien por la variabilidad de los precios, al
alza en la mayoría de las veces, o bien por el retraso en la entrega
de material. Esto obligó a los fabricantes de aerogeneradores a
considerar la solución de hormigón para los fustes de los
aerogeneradores, no contemplada hasta ese momento debido a la
relativa diferencia en costes entre ambas soluciones.
La necesidad de elevar los bujes de los
aerogeneradores por encima de los 80 metros, llegando hasta los 150
metros, incrementó notablemente la magnitud de los esfuerzos, tanto
estáticos como dinámicos, con sus correspondientes efectos de fatiga
y durabilidad. Estos esfuerzos no son absorbidos convenientemente
por las soluciones actuales empleadas en los fustes de menor altura,
por lo que el estudio y desarrollo de los fustes de hormigón fue
obligado.
También se comenzó el montaje de aerogeneradores
en zonas de plataforma continental de poca profundidad, sobre todo
en el mar del norte, lo que también acrecentó el interés en los
fustes de hormigón por motivos de durabilidad frente al ataque
salino del agua de mar.
Con el incremento de los estándares de calidad
exigidos en las nuevas construcciones, la introducción del
prefabricado en el sector de los aerogeneradores era cuestión de
tiempo, ya que el control de calidad a que se somete la manufactura
de los elementos de hormigón prefabricados, es superior, en general,
al que se efectúa en las obras ejecutadas "In Situ".
El empleo de piezas de hormigón prefabricado
acelera el proceso de montaje, asegura una adecuada geometría de las
piezas y cuenta con une elevada calidad del hormigón. También
favorece el proceso productivo, reduciendo costes y consiguiendo una
industrialización de la producción de fustes, complicada de
conseguir mediante la fabricación in situ, en cada ubicación
donde se sitúe el parque eólico.
Analizando las patentes existentes a nivel
mundial, se han encontrado diferentes soluciones cuyas diferencias
con respecto al modelo que se propone, se explican a
continuación.
Comenzando por las patentes de la Oficina
Española de Patentes y Marcas, encontramos la patente ES 2317716 a
nombre de Gamesa Innovation and
Technology S.L. en la que se expone un fuste compuesto de dos secciones. La sección superior está compuesta por un tubo que puede ser de forma cilíndrica o troncocónica y la inferior es una celosía espacial. El material constituyente de ambas piezas se recomienda que sea el acero. Esta solución difiere notablemente de la presentada porque la geometría es notablemente diferente.
Technology S.L. en la que se expone un fuste compuesto de dos secciones. La sección superior está compuesta por un tubo que puede ser de forma cilíndrica o troncocónica y la inferior es una celosía espacial. El material constituyente de ambas piezas se recomienda que sea el acero. Esta solución difiere notablemente de la presentada porque la geometría es notablemente diferente.
La patente ES 2296531, también propiedad de
Gamesa Innovation and Technology S.L, propone una solución
troncocónica para el fuste y realizada con elementos de hormigón
prefabricado, unidos en obra. Se divide el fuste en segmentos de
circunferencia unidos entre sí. Esta solución difiere de la
propuesta ya que, aunque está realizada también con elementos de
hormigón prefabricado, la sección del fuste es cónica y no
cilíndrica, y no lleva los refuerzos exteriores que lleva el fuste
que se propone. Tampoco coinciden en los métodos de unión de las
piezas.
La empresa Vestas Wind Systems, es la
propietaria de la patente ES 2297130, en la que se especifica la
formación de fustes a partir de secciones de acero. Esta patente
difiere notablemente de la presentada, tanto en geometría como en el
material principal empleado.
La patente ES 2319709, propiedad de la empresa
Prefabricaciones y Contratas S.A., propone un fuste novedoso mezcla
de hormigón prefabricado y estructura metálica, con un apoyo en la
base tipo trípode, en el que las eventuales patas están arriostradas
entre sí. Nuevamente la solución discrepa notablemente de la
propuesta ya que necesita arriostramientos tipo cruces de San Andrés
entre las patas y en toda la sección.
La patente ES 2246734 propiedad de Structural
Concrete & Steel S.L., propone el empleo de piezas con nervios
rigidizadores interiores horizontales y verticales de unos
30-35 m de longitud, que al unirse configuran la
sección del fuste troncocónico. De nuevo, esta solución se limita a
trasladar la geometría de los fustes metálicos troncocónicos al
hormigón, con la problemática que ese cambio supone. No se
encuentran interacciones con la solución propuesta ya que los
refuerzos son por la cara exterior.
En adelante se analizarán algunas patentes
alemanas de fustes para aerogeneradores.
La patente DE 19832921, propiedad de W.
Bern-
hardt, propone una solución mixta hormigón-acero, mediante una sección hueca de acero, que posteriormente se rellena de hormigón, formando una sección compuesta Acero-Hormigón-Acero. La correcta unión entre los materiales se consigue con bulones en el interior del hueco, unidos a ambas paredes, de manera que existe una unión sólida entre las tres secciones, ya que al hormigonarse el hueco, quedan las cabezas de los bulones embebidas en el macizado. Esta solución, aparte de tener sección troncocónica, dista mucho tanto en los materiales como en la geometría, de la propuesta presentada.
hardt, propone una solución mixta hormigón-acero, mediante una sección hueca de acero, que posteriormente se rellena de hormigón, formando una sección compuesta Acero-Hormigón-Acero. La correcta unión entre los materiales se consigue con bulones en el interior del hueco, unidos a ambas paredes, de manera que existe una unión sólida entre las tres secciones, ya que al hormigonarse el hueco, quedan las cabezas de los bulones embebidas en el macizado. Esta solución, aparte de tener sección troncocónica, dista mucho tanto en los materiales como en la geometría, de la propuesta presentada.
La patente DE 29809541, propiedad de R. Beyer,
también expone un fuste de hormigón, compuesto por sectores que se
ensamblan, formando una sección troncocónica, solución que dista
notablemente de la geometría propuesta.
La patente DE 102004048365, propiedad de O.
Schneider, propone un fuste de sección cilíndrica con refuerzos
exteriores atados al fuste puntualmente puntos con piezas de
níquel-cromo mediante tornillos. Esta tipología
dista de la propuesta ya que los nervios rigidizadores propuestos
están solidariamente unidos a los paneles nervados que componen el
fuste, sin necesidad de realizar uniones intermedias.
La patente DE 202007003842 propiedad de Boehmert
& Boehmert, propone un fuste de sección piramidal, compuesto por
secciones cilíndricas y secciones rectas enlazadas entre sí,
formando un fuste completo y cerrado. Esta solución, nuevamente
discrepa de la que se propone ya que tiene sección variable y no
tiene rigidizadores.
La patente DE 202008001606, propiedad de P.
Wetzel, propone un fuste troncopiramidal, con aristas vivas, y
formado por paneles rectos sin nervaduras. Esta solución discrepa
profundamente de la propuesta, en la geometría de la sección y en la
ausencia de refuerzos externos.
En adelante se analizarán algunas patentes
europeas de fustes para aerogeneradores.
La patente EP 1227204, propiedad de Ralf U.
Hofmman, propone una solución de fuste troncocónico ejecutado in
situ, mediante encofrado trepante o deslizante. Esta solución
difiere de la propuesta no solo en el método de ejecución, sino en
la geometría de la sección.
La patente EP 1767729, propiedad de Sika
Technology, propone un fuste de sección troncocónica, en la que cada
se ha realizado una división piezas tipo dovela de manera que cada
tramo de fuste está compuesto por tres dovelas unidas mediante
machihembrado y con un relleno interior. De nuevo, se aborda el
fuste con una transposición de la solución metálica a hormigón, con
la problemática que la excesiva cantidad de subsecciones origina en
lo que a las uniones se refiere. No existe gran similitud entre esta
patente y la solución propuesta.
La patente EP 2182209, propiedad de Martin
Glück, propone una solución híbrida con la zona superior metálica y
la zona inferior de hormigón, de sección troncocónica y pretensado
visto en la cara interior. Esta solución, continúa extrapolando la
solución troncocónica de acero a hormigón, añadiendo el pretensado
visto como elemento de atado entre las secciones. No se aprecian
grandes sinergias con la solución propuesta.
En adelante se analizarán algunas patentes
japonesas de fustes para aerogeneradores.
La patente JP 2000283019, propone una solución
de fuste troncocónico, formado por casquetes troncocónicos
concéntricos superpuestos, con llaves a cortante en el apoyo y con
uniones tipo manguito entre las piezas de unión. Esta solución
continúa con la sección troncocónica y con los tubos troncocónicos
descritos en otras patentes anteriores, con la diferencia que se
estiman insuficientes las uniones reflejadas en el dibujo y se
aprecia gran diferencia con respecto al modelo presentado.
La patente JP2004011210, propiedad de Fuji
Corporation, propone una sucesión de cilindros de sección circular o
poligonal, y de diámetro ascendente desde la cabeza hasta la base,
unidos con machihembrado y con pretensado longitudinal y
circunferencial. Estos cilindros eventualmente estarán divididos en
sectores verticales. Esta patente toma la solución de secciones
cilíndricas, con el fin de facilitar la fabricación, sin embargo, la
falta de refuerzos obliga a tomar un diámetro considerable en la
base, superior al estimado con los refuerzos en el modelo
presentado.
La patente JP2005180082, propone un fuste con
sección cilíndrica en varios tramos, siendo su diámetro diferente en
cada tramo, con un valor máximo en el empotramiento con la
cimentación y un mínimo en la unión con la góndola. Cuenta, además,
con la utilización de una pieza especial, para hacer la transición
de un diámetro a otro, y la unión entre módulos se realiza con
pretensado visto por la cara interior del fuste. De nuevo, la
solución detallada, se basa en los anillos cilíndricos superpuestos
para formar cada subsección del fuste, y anticipa que la sección
cilíndrica es una buena solución para abaratar costes, pero sin
embargo, dista notablemente de la solución preconizada con refuerzos
radiales en la zona inferior.
La patente JP2005220715, propone una solución
inicial en la base de sección variable troncocónica y un tramo final
de sección cilíndrica. Cada uno de los tramos los divide en troncos
de cono o cilindro, compuestos de subsecciones unidas entre sí
mediante machihembrado horizontal y vertical atornillado, como si de
una unión metálica se tratara. Esta solución difiere notablemente de
la geometría propuesta.
La patente JP2005248687, propone una solución de
fuste construido in situ, solución notablemente diferente a
la preconizada con piezas de hormigón prefabricado.
La patente JP2005330675, propone un fuste
cilíndrico formado por secciones superpuestas y ensambladas mediante
pretensado. Además, cuanta con un sistema de absorción de energía en
caso de sismo, basado en unas piezas metálicas que absorben parte de
la energía del sismo por histéresis. Esta solución, estima que la
sección cilíndrica es la solución al problema pero no considera los
refuerzos en la base de la solución preconizada.
La patente JP2007046292, propone una solución de
fuste troncocónico, compuesto por cilindros troncocónicos de una
pieza, en la zona superior, y cilindros compuestos de sectores
cónicos, en la zona inferior. El ensamblaje entre las secciones se
realiza con unos tubos en espera, de manera que la sección de los
tubos en la parte superior de la pieza, es mayor que la de la parte
inferior, constituyendo la unión mediante machihembrado entre los
tubos. Las secciones están dotadas de una nervadura circunferencial
interior a la que se suplementará un pretensado también
circunferencial. Esta solución, se basa en la unión machihembrada
entre módulos mediante los tubos, carece de refuerzo en la base y la
sección se ayuda de los tubos de unión, para obtener mayor rigidez,
por lo que las diferencias con la solución preconizada son
grandes.
grandes.
La patente JP2007120080, propone un fuste
troncopiramidal, ya que declara sección poligonal en lugar de
cilíndrica. Se divide la longitud del fuste en varias secciones
piramidales. De nuevo se vuelve a emplear la solución de canto
variable, pero esta vez con sección poligonal en lugar de circular,
patente que difiere notablemente en la geometría, del fuste
preconizado.
La patente JP2007120080, propone una solución
con piezas rectas de sección trapecial, cuyo ensamblaje produce una
sección poligonal de canto constante a lo largo del fuste. Se divide
la longitud del fuste en varios cilindros que a su vez se subdividen
en varias piezas formando un prisma poligonal. Las piezas que
componen los cilindros en que se divide el fuste, se unen entre sí,
mediante anillos metálicos situados en el interior del fuste,
equidistantes a lo largo de la geometría de este. Esta unión se
realiza con tornillos. También se proponen dos soluciones
adicionales. La primera de ellas sería idéntica a la anterior, pero
prescindiendo de una de cada dos piezas de sección trapecial,
formando un fuste abierto. La otra solución contempla la colocación
de estas piezas verticales, de forma radial, y uniendo estas con los
anillos metálicos interiores, constituyendo, de nuevo, una sección
abierta. Estimamos que la solución de los anillos es insuficiente
para soportar los esfuerzos que le llegan desde la góndola, no solo
por la geometría de la pieza metálica sino por la fragilidad de la
unión con los tornillos. Además, ambas soluciones alternativas,
discrepan notablemente de la solución preconizada, tanto en
geometría como en capacidad portante.
La patente JP2008101363, propone una solución de
fuste dividido en varias secciones prismáticas, estando cada una de
ellas dividida en varios paneles verticales. Estos paneles tendrán
una parte de su armadura vista, barras que quedarían unidas entre sí
mediante la ejecución del relleno de la junta con un mortero y
anclajes mecánicos de unión.
Esta solución, está compuesta de paneles
verticales, pero estos carecen de refuerzos nervados como la
solución que se preconiza, además de contar con un método de unión,
que difiere del presentado.
La patente JP2002122066, propone un fuste de
sección cilíndrica en toda la sección, contando con refuerzos
radiales en la zona inferior. Esta solución divide el fuste en
varios prismas cilíndricos que se unen posteriormente mediante un
postesado longitudinal. En la parte inferior, se colocan unos
refuerzos en forma de "T", unidos a la cimentación mediante
postesado y unidos al fuste, con pernos.
Esta solución, adopta también el fuste
cilíndrico como solución óptima, dotándolo de piezas de refuerzo
exteriores en la base que ayudan a transmitir las cargas a la
cimentación. La geometría difiere de la preconizada en esta patente
que se presenta, porque los refuerzos son piezas externas que se
atornillan al fuste y se unen a la cimentación con pernos, en
contraste con la sección formada por paneles nervados en una sola
pieza. También difiere en la forma de realizar la sección principal,
que en un caso se hace con prismas cilíndricos y en la propuesta de
esta patente, se realiza en varios segmentos verticales.
En adelante se analizarán algunas patentes
Norteamericanas de fustes para aerogeneradores.
La patente US 7464512, propone una solución de
fuste metálico compuesta de varios sectores que al unirse entre sí,
crean la sección completa. Esta propuesta, divide el fuste en varios
tramos longitudinales, cada uno de los cuales se subdivide en varios
casquetes de geometría poligonal. Cada uno de estos sectores
metálicos, abarca un ángulo de entre 90 y 120 grados y tiene una
sección poligonal con un pliegue en cada extremo, en el que se
realiza la unión mediante tornillos con las piezas adyacentes.
Eventualmente se colocarán refuerzos en el interior del fuste con el
fin de rigidizar las uniones. Aunque no se especifica en el texto,
en los dibujos se aprecia una geometría tipo trípode en la zona de
la base, para arriostrar el fuste a media altura.
Esta solución, difiere notablemente de la
propuesta, ya que la sección es de acero y no de hormigón
prefabricado. Tampoco coincide el método de rigidización del
fuste.
La patente US 2009000227, propone un fuste
mixto, dividido en tres tramos. El tramo inferior es troncocónico y
de hormigón, el tramo intermedio es metálico de sección cilíndrica y
el superior es también de acero pero de sección troncocónica.
Esta solución, utiliza una solución
troncocónica, diferente de la preconizada y carece de refuerzos en
la base.
La patente US 2009031639, propone una solución
novedosa de fuste, con sección troncopiramidal en el tramo inferior
y sección cilíndrica de acero u hormigón, en el tramo superior. El
tramo inferior, está dividido en secciones tubulares, cada una de
las cuales está formada por una sucesión de piezas rectas y curvas,
entrelazadas entre sí, que forman la sección completa. Estas piezas
está unidas mediante pretensado circunferencial.
La geometría de esta solución, difiere
notablemente de la propuesta preconizada.
En adelante se analizarán algunas patentes
Internacionales de fustes para aerogeneradores.
La patente WO 0201025, propone un fuste
troncocónico de hormigón con pretensado longitudinal, anclado en la
cimentación y realizado in situ.
Esta geometría difiere de la preconizada y no
está formada por una sucesión de piezas prefabrica-
das.
das.
La patente WO 0204766, propone un fuste
troncocónico de hormigón prefabricado, formado por secciones de
idéntica altura y canto variable, unidas entre sí mediante
pretensado longitudinal.
Esta sección, de nuevo peca de ser una imitación
de las soluciones existentes en acero, pero trasladadas al hormigón,
con la problemática que ello conlleva. Esta geometría difiere de la
preconizada ya que carece de refuerzos en la base y tiene sección
varia-
ble.
ble.
La patente WO 03069099, propone varias
soluciones para el fuste, todas ellas prefabricadas.
La primera de ellas consiste en un fuste de
sección, troncopiramidal, formado por piezas longitudinales de
sección constante y entre uno y varios quiebros en dirección
transversal, que, al ensamblarse, forman una sección cerrada. Esta
sucesión de secciones, resultado del ensamblaje, se colocan
manteniendo los paños, por lo que las aristas en la geometría, se
mantienen a lo largo de todo el fuste.
Otra variante de la solución anterior, consiste
en romper estas alineaciones de aristas, colocando las secciones
giradas un ángulo determinado, evitando así la formación de aristas
constantes a lo largo de la alineación.
Esta patente señala también una solución de
fuste cilíndrico, dividido en tramos verticales, estando cada uno de
ellos dividido en 8 sectores de cilindro, ensamblados entre sí. Para
evitar la aparición de puntos débiles en el fuste, se evita la
creación de juntas constantes a lo largo del fuste, colocando cada
tramo al tresbolillo, evitando la coincidencia de las juntas
verticales en tramos contiguos. En otros dibujos se considera la
solución de fuste formado por una sucesión de secciones cilíndricas
con reducciones puntuales de sección, manteniendo el mismo despiece
que en la solución cilíndrica constante.
Si bien, en esta patente se describe una
multitud de soluciones formadas por paneles que, al ensamblarse,
forman una sección compuesta, estos paneles no cuentan con las
nervaduras de la solución que se preconiza.
La patente WO 2007025947, propone un fuste in
situ, con hormigonado mediante bomba con flujo vertical
ascendente. Con este sistema, se van hormigonando sucesivamente los
diferentes tramos en que se ha dividido el fuste, haciendo que las
partes fraguadas, vayan ascendiendo por la presión del hormigonado.
Además, es imprescindible el atirantado de la cabeza del fuste
construido, para evitar flexiones que pudieran colapsar el fuste
durante la fase de hormigonado o elevación en cada interfase.
En esta patente, no se define una geometría en
sí, sino un método de elaboración de fustes para aerogeneradores
in situ, que claramente dista mucho de la solución
preconizada.
La patente WO 20100.32075, propone un fuste de
sección piramidal mixta, hormigón - acero. Esta solución crea un
fuste abierto, en el que la sección adopta la forma de un tetraedro,
en el que las aristas ascendentes, son sectores circulares de
hormigón y estos están arriostrados entre sí, con una celosía en
cada uno de los planos que forman la pirámide. De este modo se
consigue una sección más ligera, que aprovecha el canto total de la
sección, pero que es más compleja en su montaje y diseño, ya que
aunque las piezas de hormigón son todas iguales en toda la altura
del fuste, las celosías son de canto variable desde la base hasta la
cabeza.
Las diferencias entre esta solución y la
preconizada, son notables, no solo en la geometría sino en la
composición de los materiales empleados.
La patente WO 2010044380, propone diferentes
soluciones que se analizarán en detalle.
Comienza el desarrollo de la patente,
describiendo una solución de fuste prismático de sección octogonal y
canto constante. Este fuste así definido, estaría dividido,
longitudinalmente, en anillos de una altura determinada, y a su vez,
cada anillo se compondría de 4 casquetes en forma de "C" unidos
con postesado circunferencial. Los anillos alternos contarían con
refuerzos tipo nervio en su cara exterior, y la unión entre todos
los anillos, tanto los nervados como los lisos, se realizaría con
postesado longitudinal.
La siguiente solución propuesta, consiste en un
fuste cilíndrico, dividido también en anillos, pero con un refuerzo
helicoidal en toda la cara exterior del prefabricado, desde la base
hasta la cabeza.
Otras soluciones propuestas, son similares a
diferentes patentes expuestas anteriormente, bien mediante fuste
troncopiramidal, fuste troncocónico y un fuste original con
refuerzos circulares de diámetro variable, de dudosa utilidad
estructural.
Analizando todas estas tipologías expuestas en
la patente descrita, no encontramos parecido razonable con respecto
a la propuesta que se preconiza, ya que no se describen refuerzos
rigidizadores continuos del fuste, en contacto con la
cimentación.
La torre que se preconiza ha sido concebida para
resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una
solución sencilla pero de gran eficacia.
Mas concretamente, una primera novedad que
presenta la torre de la invención es que el fuste de la misma es de
configuración cilíndrica en toda su altura, con lo que el proceso de
fabricación resulta mucho mas sencillo que cuando es de
configuración tronco-cónica.
Otra característica de novedad es que la torre
se materializa en hormigón, con o sin aligerar, a base de módulos
que se van acoplando convenientemente entre sí en toda la altura de
la torre, con la particularidad de que cada módulo está formado por
una serie de sectores o piezas que se ensamblan colateralmente entre
sí hasta conformar el anillo cilíndrico, acoplable a otros análogos
para formar la torre.
En un tramo inferior de la torre se han previsto
unos contrafuertes unidos monolíticamente, para refuerzo de la base,
con partes salientes que se empotran en la propia base de
cimentación.
De esta forma se pueden conseguir torres de gran
altura, sin problemas de vibraciones ni de durabilidad,
posibilitando una fabricación mucho mas sencilla que cuando la torre
es tronco-cónica, y lo que es mas importante,
permite la fabricación en taller de todas y cada una de las piezas
que componen cada módulo, para luego "in situ" llevar a
cabo el montaje de las piezas de cada módulo y la unión correlativa
en vertical de los distintos módulos para formar lo que es el fuste
de la torre, en cuya parte superior se montará el correspondiente
aerogenerador.
Las piezas que constituyen cada módulo se
consideran como paneles de hormigón prefabricado, unidos
monolíticamente por medio de acero activo o pasivo, presentando esos
paneles o piezas un radio constante para que se forme en cada caso
un módulo cilíndrico.
En base a lo anteriormente expuesto, es posible
fabricar una torre con un número mínimo de encofrados, en base
precisamente a la constitución de los paneles de hormigón
prefabricados y, dado el caso, pretensados.
Por último decir que los contrafuertes previstos
en el tramo inferior de la torre y que completan lógicamente el
esquema estructural de la misma con su unión monolítica al cilindro
uniforme del fuste, presentarán un canto variable, dependiendo de su
altura, siendo su sección preferentemente rectangular, sin descartar
otra sección, como puede ser trapezoidal para alturas mayores.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, de acuerdo con un
ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña
como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en
donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado
lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en alzado de la
torre realizada de acuerdo con el objeto de la invención, con un
generador eólico previsto en la parte superior de la misma.
La figura 2.- Muestra una vista en sección
correspondiente a la línea de corte (A-A)
representada en la figura 1.
La figura 3.- Muestra otra vista en sección, en
este caso correspondiente a la línea de corte (B-B)
de la misma figura 1.
La figura 4.- Muestra un detalle ampliado, en
una perspectiva seccionada, de la parte inferior de la torre dotada
de los correspondientes contrafuertes, resaltando la configuración
del detalle de un panel.
Como se puede ver en las figuras referidas, la
torre (1) de la invención se caracteriza porque es de configuración
cilíndrica en toda su altura, y está formada por una pluralidad de
módulos (2) que se acoplan convenientemente entre sí de forma
monolítica en vertical para formar el fuste de la propia columna o
torre, de manera que cada módulo (2) está determinado por una
pluralidad de piezas alargadas en vertical, que son paneles, siempre
de hormigón, y que presentan una curvatura apropiada para formar
entre ellas una configuración cilíndrica para cada módulo (2),
viéndose en las figuras 2, 3 y 4, el correspondiente módulo (2) que
está determinado en cada caso mediante varios paneles o piezas (2'),
que corresponden a un sector del cilindro y que se acoplan
convenientemente entre sí de forma colateral mediante acero pasivo o
activo, para quedar unidos monolíticamente, y formar en cada caso el
correspondiente módulo (2), uniéndose a su vez en vertical los
distintos módulos, también monolíticamente, mediante acero activo o
pasivo, para formar el fuste de la torre (1) con una configuración
totalmente cilíndrica, que en su parte superior cuenta con un cuello
(3) en el que va montado el correspondiente aerogenerador (4), en
cuyos brazos van dispuestas las respectivas palas (5), como es
convencional.
El fuste de la torre (1) presenta en su parte
inferior una serie de contrafuertes (6) que forman parte de cada una
de las piezas o paneles (2') que forman los módulos (2), todo ello
de manera tal que la unión entre paneles (2') y por supuesto de los
contrafuertes (6) se realiza monolíticamente con medios de acero
activo o pasivo, pudiéndose fabricar en taller y llevar a cabo el
montaje "in situ", con la especial particularidad de que
el módulo (2) inferior de la torre, al igual que los contrafuertes
(6), cuentan con salientes (7) de empotramiento en la
correspondiente base de cimentación (8).
Como es evidente, en las distintas uniones
monolíticas entre los propios módulos (2) que forman la torre (1) y
la unión de los distintos paneles o piezas (2') que forma cada
módulo (2), se realizará con las correspondientes juntas para
conseguir una estructura totalmente estanca, resistente y práctica
en su funcionalidad.
Claims (6)
1. Torre para generador eólico, que estando
prevista para montar en su correspondiente extremo superior un
aerogenerador eólico y conseguir energía eléctrica en base a la
fuerza del viento, y estando dicha torre montada sobre una base de
cimentación apropiada, se caracteriza porque está constituida
por un cuerpo cilíndrico a base de módulos acoplados sucesivamente
entre sí en altura y reforzada la parte o tramo inferior de la misma
con contrafuertes radiales con partes salientes, al igual que el
extremo inferior de la torre, para su empotramiento en la
correspondiente base de cimentación.
2. Torre para generador eólico, según
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo cilíndrico
de la torre está formado por una sucesión de módulos sucesivamente
acoplados monolíticamente entre sí en altura, y cada módulo
determinado por varios paneles con una curvatura determinada,
interacoplados colateralmente entre sí, también monolíticamente,
para formar una configuración cilíndrica en cada módulo.
3. Torre para generador eólico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
contrafuertes de refuerzo radiales están unidos monolíticamente a
cada una de las piezas o paneles que forman cada módulo de la
torre.
4. Torre para generador eólico, según
reivindicación 3, caracterizada porque los contrafuertes son
de sección rectangular e incluso trapezoidal para elevadas
alturas.
5. Torre para generador eólico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unión de
las distintas piezas o paneles de cada módulo y la unión entre sí de
los módulos, realizada monolíticamente, se efectúa por medio de
acero activo o pasi-
vo.
vo.
6. Torre para generador eólico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
distintas piezas o paneles de cada módulo y los correspondientes
contrafuertes de refuerzo, y por consiguiente todo el fuste de la
torre, están realizados en hormigón con o sin aligerar.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201031900A ES2361358A1 (es) | 2010-12-21 | 2010-12-21 | Torre para generador eólico. |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ES201031900A ES2361358A1 (es) | 2010-12-21 | 2010-12-21 | Torre para generador eólico. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ES2361358A1 true ES2361358A1 (es) | 2011-06-16 |
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ID=44072467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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ES201031900A Pending ES2361358A1 (es) | 2010-12-21 | 2010-12-21 | Torre para generador eólico. |
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Country | Link |
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ES (1) | ES2361358A1 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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AT521433A1 (de) * | 2018-07-13 | 2020-01-15 | Holcim Technology Ltd | Fundament für ein Windkraftwerk |
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2010
- 2010-12-21 ES ES201031900A patent/ES2361358A1/es active Pending
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