ES2599903T3 - Armario de distribución para una instalación de energía eólica - Google Patents

Armario de distribución para una instalación de energía eólica Download PDF

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ES2599903T3 ES08803088.7T ES08803088T ES2599903T3 ES 2599903 T3 ES2599903 T3 ES 2599903T3 ES 08803088 T ES08803088 T ES 08803088T ES 2599903 T3 ES2599903 T3 ES 2599903T3
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Hermann Kestermann
Cathrin Zwartjes
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Abstract

Armario de distribución para una instalación de energía eólica que durante el funcionamiento está sujeto a una rotación, con una carcasa de armario (16) en la que está previsto al menos un agujero de ventilación (22) en una pared de la carcasa de armario, al menos un ventilador (21) dispuesto dentro de la carcasa de armario (16), que está fijado a la carcasa de armario (16) quedando situado delante y/o dentro del agujero de ventilación (22), caracterizado porque en el lado exterior de la carcasa de armario (16), la abertura del agujero de ventilación (22) está circundada por una brazola (24) circunferencial y fijada al lado exterior de la pared de carcasa (18), que engrana en el espacio interior (26) de una cubierta (27) en forma de olla, que presenta un lado frontal (28) cerrado y un borde (29) circunferencial que en parte agarra la brazola por arriba, estando fijada la cubierta (27) a la brazola (24) y presenta una distancia con respecto a este, de tal forma que queda creado un canal de conducción de aire (30) que forma una unión permeable al aire entre el ventilador (21) o el agujero de ventilación (22) y el entorno (31) de la carcasa de armario (16).

Description

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DESCRIPCION
Armario de distribucion para una instalacion de energfa eolica
La invencion se refiere a un armario de distribucion para una instalacion de energfa eolica que durante el funcionamiento esta sujeto a una rotacion, con una carcasa de armario en la que esta previsto al menos un agujero de ventilacion en una pared de la carcasa de armario, y con al menos un ventilador dispuesto dentro de la carcasa de armario que esta fijado a la carcasa de armario quedando situado delante y/o dentro del agujero de ventilacion. Ademas, la invencion se refiere a una instalacion de energfa eolica con un armario de distribucion de este tipo.
Por el documento GB1199831A1 se dio a conocer una unidad de ventilacion de tejado en la que dos chapaletas forman en el estado cerrado una cubierta para un ventilador. Las chapaletas estan articuladas fuera de un tubo en el que asienta el ventilador, para reducir en el estado abierto la formacion de turbulencias en la corriente de aire.
En el estado cerrado de las chapaletas, estas cierran el orificio de paso de aire y en el estado abierto de las chapaletas, el ventilador no esta protegido contra la entrada de agua. Ademas, las chapaletas y el ventilador estan fijados a un tejado y no estan previstos para el montaje en un armario de distribucion.
El documento DE9212876U1 describe un ventilador para una conexion a un espacio que contiene gotitas de agua, con una carcasa de ventilador con una entrada de aire axial y una salida circunferencial, con una rueda de ventilador dispuesta dentro de la carcasa de ventilador, con un arbol y una grna de paso de arbol en el lado opuesto a la entrada de aire. La carcasa tiene un saliente de pared que rodea el paso de arbol en el lado de carcasa y que por ejemplo esta realizado de forma conica.
No se toman medidas para evitar la entrada de lfquido a la carcasa de ventilador, mas bien se tolera esta entrada.
El documento DE19636500C2 da a conocer un inserto de estanqueizacion para un aparato de instalacion electrico que presenta una camisa cilmdrica hueca y un collar conformado en este en angulo recto. En su borde exterior, el collar esta provisto de un borde con una brazola, en cuyo extremo esta conformado un saliente circunferencial y orientado hacia fuera, que engrana en la zona marginal de un cuadro de recubrimiento para evitar de esta manera la entrada de humedad o agua.
Con esta disposicion se puede evitar unicamente la entrada lateral, pero no la entrada frontal de agua, ya que la cubierta esta realizada como marco. Ademas, el aparato de instalacion esta previsto para el montaje bajo revoque y no para el montaje en un armario de distribucion.
El documento DE202006006326U1 da a conocer un armario de distribucion para el alojamiento de elementos constructivos y de conmutacion electricos y electronicos, que esta sujeto a una rotacion y que presenta al menos un aparato refrigerador con una pieza de aparato situada en su interior, que emite fno, y una pieza de aparato situada fuera del armario de distribucion, que emite calor, estando dispuesto en la zona del lado fno, situado en el espacio interior del armario de distribucion, del aparato refrigerador dispuesto en una pared del armario de distribucion, un anillo de condensado como cubeta colectora en forma de bandeja para agua de condensacion originada, cuyo espacio interior esta unido a un tubo flexible que sale del espacio interior del armario de distribucion y que en la zona del lado caliente, situado fuera del armario de distribucion, del aparato refrigerador esta realizado en forma de espiral, estando realizada la seccion del tubo flexible, realizada en forma de espiral, como espiral con un radio constante o como espiral que se abre, existiendo un paralelismo de los ejes de un arbol de rotor de una instalacion de energfa eolica y del anillo de condensado que envuelve el cuerpo refrigerador.
El documento JPH10270878A da a conocer un cuadro cilmdrico de ventilador con extremos ensanchados frontalmente, en el que asienta un ventilador. El cuadro de ventilador esta unido fijamente a una placa de montaje fijada a una pared de un armario de distribucion. La pared comprende una abertura de montaje continua para el ventilador, en la que esta insertado el cuadro de ventilador. El extremo del cuadro de ventilador engrana en una cubierta.
El documento JPH08159084A da a conocer una abertura de ventilacion prevista en un tejado, que esta prevista enfrente del lugar de montaje de un ventilador. Una brida sobresale del borde de la abertura de ventilacion y esta cubierta por una cubierta con agujeros de ventilacion.
Los armarios de distribucion del tipo mencionado al principio son conocidos por el estado de la tecnica y se emplean en instalaciones de energfa eolica por ejemplo para alojar componentes electronicos para el control de accionamientos de paso, de manera que estos armarios de distribucion tambien se denominan armarios de distribucion de paso. En las instalaciones de energfa eolica resulta problematica la climatizacion de armarios de distribucion de paso si a temperaturas ambiente (temporalmente) altas se producen en el cubo al mismo tiempo altas potencias y por tanto tambien altas potencias disipadas en los armarios de distribucion, ya que frecuentemente no es suficiente la sola evacuacion de calor a traves de la superficie del armario de distribucion.
Aunque para obtener el tipo de proteccion sena posible el uso de intercambiadores de calor, esto generalmente no es viable por razones de espacio y razones economicas. Alternativamente, es posible el uso de ventiladores
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estandar con filtro que, sin embargo, solamente alcanzan los tipos de proteccion necesarios si el armario de distribucion tiene una posicion definida, de manera que no pueda entrar aire por laminas o branquias del ventilador con filtro. Sin embargo, esta posicion definida no se da en los armarios de distribucion de paso, ya que estan dispuestos dentro del rotor o del cubo de rotor de la instalacion de energfa eolica y a causa del giro del rotor estan sujetos a un constante cambio de posicion. Las laminas dispuestas en el lado exterior de ventiladores con filtro usuales en el mercado estan orientadas hacia abajo en la posicion de montaje normal, de manera que la abertura de entrada de aire esta cubierta desde arriba contra los chorros de agua. Sin embargo, durante la aplicacion en el rotor de una instalacion de energfa eolica, el ventilador con filtro adopta tambien posiciones en las que las laminas estan orientadas hacia arriba y por tanto permiten facilmente la entrada de agua. Por lo tanto, en el cubo de rotor hay que contar con agua en cantidades considerables (por ejemplo, agua de condensacion procedente de las palas de rotor).
Partiendo de este estado de la tecnica, la invencion tiene el objetivo de perfeccionar un armario de distribucion del tipo mencionado al principio, de tal forma que se pueda evitar la entrada de agua al ventilador, incluso en caso de un cambio de posicion constante.
Este objetivo se consigue segun la invencion mediante un armario de distribucion segun la reivindicacion 1, Variantes preferibles se indican en las reivindicaciones subordinadas.
El armario de distribucion segun la invencion para una instalacion de energfa eolica que durante el funcionamiento, es decir, especialmente durante el funcionamiento de la instalacion de energfa eolica, esta sujeto a una rotacion, presenta una carcasa de armario en la que esta previsto al menos un agujero de ventilacion en una pared de la carcasa de armario, y al menos un ventilador dispuesto dentro de la carcasa de armario que esta fijado a la carcasa de armario quedando situado delante y/o dentro del agujero de ventilacion. En el lado exterior de la carcasa de armario, la abertura del agujero de ventilacion esta circundada por una brazola fijada al lado exterior de la pared de carcasa, que engrana en el espacio interior de una cubierta en forma de olla que presenta un lado frontal cerrado y un borde circunferencial que agarra la brazola en parte por arriba, estando fijada la cubierta a la brazola a una distancia con respecto a este, de tal forma que queda creado un canal de conduccion de aire que forma una union permeable al aire entre el ventilador o el agujero de ventilacion y el entorno de la carcasa de armario. Por lo tanto, la brazola engrana en el espacio interior de la cubierta prevista en el lado exterior de la carcasa de armario formando una union permeable al aire entre el ventilador y el entorno de la carcasa de armario.
El espacio circundado o encerrado por la brazola, y por tanto tambien el ventilador, quedan protegidos por el lado frontal cerrado de la cubierta contra la entrada frontal de agua. Ademas, por el engrane de la brazola en el espacio interior de la cubierta queda creada una extension en forma de laberinto de la union permeable al aire, de manera que se puede evitar tambien la entrada lateral de agua al espacio circundado por la brazola y por tanto al ventilador. A pesar de la cubierta, por la union permeable al aire es posible un intercambio de aire entre el interior de la carcasa y el entorno.
La union permeable al aire se extiende preferentemente al menos por secciones entre la brazola y la cubierta que para este fin presenta especialmente una distancia con respecto a la superficie circunferencial o a la superficie exterior circunferencial de la brazola. Ademas, la union permeable al aire preferentemente se extiende alrededor del borde frontal de la brazola, al interior del espacio circundado o encerrado por la brazola, de manera que el borde frontal de la brazola presenta especialmente una distancia con respecto al lado frontal cerrado de la cubierta.
El borde circunferencial de la cubierta preferentemente es un borde que se extiende circunferencialmente alrededor de la brazola y que presenta especialmente una distancia con respecto a la brazola, de manera que la union permeable al aire se extiende al menos en parte entre el borde y la brazola. El espacio encerrado entre el borde y la brazola es preferentemente un espacio libre circunferencial que especialmente forma una seccion de la union permeable al aire. De esta manera, esta disponible una superficie de paso de aire relativamente grande para el intercambio de aire entre el interior de la carcasa y el entorno.
Preferentemente, la superficie circunferencial o la superficie exterior circunferencial de la brazola esta provista de un ahondamiento circunferencial, de manera que el agua que entra lateralmente no puede circular alrededor del borde frontal de la brazola y puede entrar al espacio circundado o encerrado por la brazola. El ahondamiento esta realizado especialmente en forma de U, en forma de V o de forma concava.
La brazola puede presentar un contorno circunferencial redondo, ovalado o angular. Ademas, la cubierta preferentemente presenta un contorno circunferencial que sigue el contorno circunferencial de la brazola, de manera que tambien la cubierta puede presentar un contorno circunferencial redondo, ovalado o angular. La cubierta especialmente tiene forma de U en seccion transversal. Ademas, la cubierta presenta una abertura orientada hacia la carcasa de armario, a traves de la que la brazola engrana en el espacio interior de la cubierta, estando realizada la o todas las superficies exteriores de la cubierta preferentemente de forma estanca a los lfquidos o estanca a las salpicaduras de agua.
La brazola puede estar realizada en una sola pieza con la carcasa de armario. Sin embargo, preferentemente, la brazola fijada al lado exterior de la carcasa de armario es un componente separado. Ademas, la union entre la brazola y la carcasa de armario esta realizada especialmente de forma estanca a los lfquidos o de forma estanca a
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las salpicaduras de agua, de manera que se puede evitar la entrada de Ifquido a un intersticio entre la brazola y la carcasa de armario. Preferentemente, pueden estar dispuestos distanciadores entre la brazola y la cubierta.
El ventilador dispuesto dentro de la carcasa de armario puede estar asentado delante del agujero de ventilacion y/o engranar en el agujero de ventilacion. Ademas, es posible que el ventilador atraviese el agujero de ventilacion sobresaliendo del lado exterior de la carcasa de armario, de tal forma que el ventilador engrana en el espacio circundado o encerrado por la brazola y por tanto esta circundado por la brazola.
Preferentemente, el ventilador presenta laminas. Ademas, el ventilador comprende preferentemente un filtro o un filtro de polvo que especialmente esta cubierto por las laminas. De esta manera, se pueden usar ventiladores con filtro usuales en el mercado que se pueden adquirir de forma comparativamente economica.
La cubierta y la brazola pueden componerse de metal y/o de materia sintetica. Ademas, la carcasa de armario puede estar formada por metal y/o materia sintetica. Preferentemente, la carcasa de armario esta realizada como carcasa cerrada que especialmente esta provista de una tapa removible o de una chapaleta o puerta que se puede abrir, para proporcionar un acceso cerrable al espacio interior de la carcasa.
Ademas, la invencion se refiere a una instalacion de energfa eolica con un soporte, con un rotor soportado de forma giratoria en el soporte, que comprende al menos dos palas de rotor y esta acoplado a un generador electrico, estando fijado al menos un armario de distribucion en o al rotor, preferentemente en el cubo de rotor de este. El armario de distribucion es especialmente un armario de distribucion segun la invencion que puede estar perfeccionado segun todas las formas de realizacion mencionadas.
A continuacion, la invencion se describe con la ayuda de una forma de realizacion preferible haciendo referencia al dibujo. En el dibujo muestran:
la figura 1 una representacion esquematica de una instalacion de energfa eolica con un armario de
distribucion segun una forma de realizacion de la invencion,
la figura 2 una vista en parte en seccion del armario de distribucion segun la figura 1,
la figura 3 una vista exterior del armario de distribucion estando retirada la cubierta y
la figura 4 la vista exterior segun la figura 3 estando colocada la cubierta.
En la figura 1 se puede ver una vista esquematica de una instalacion de energfa eolica 1 que presenta una torre 3 levantada sobre unos cimientos 2, en cuyo extremo opuesto a los cimientos 2 esta dispuesta una sala de maquinas 4. La sala de maquinas 4 presenta un soporte 5 en el que esta soportado de forma giratoria un rotor 6 que comprende un cubo de rotor 7 y palas de rotor 8 unidos a este. El rotor 6 esta acoplado mecanicamente a un generador electrico 9 que esta dispuesto en la sala de maquinas 4 y fijado al soporte 5.
Dentro del cubo de rotor 7 esta dispuesto un armario de distribucion 10 que comprende componentes electronicos 11 que sirven especialmente para el control de accionamientos de paso 12, por medio de los cuales las palas de rotor 8 se pueden hacer girar alrededor de su eje longitudinal 13 correspondiente con respecto al cubo de rotor 7. Dado que el rotor 6 se hace girar por fuerza eolica 14 alrededor de un eje de rotor 15, tambien el armario de distribucion 10 gira junto con el cubo de rotor 7.
En la figura 2 se puede ver una vista en seccion parcial del armario de distribucion 10 que presenta una carcasa de armario 16 con varias paredes 17, 18 y 19. En el espacio interior 20 de la carcasa de armario 16 esta dispuesto y fijado un ventilador 21 con filtro que se extiende a traves de un agujero de ventilacion 22 continuo previsto en la pared 18. El ventilador 21 esta provisto frontalmente de laminas 23 que en la posicion representada del armario de distribucion 10 se extienden oblicuamente hacia abajo partiendo del ventilador 21. En el lado exterior de la carcasa 16, la abertura del agujero de ventilacion 22 esta circundado o rodeado de una brazola 24 circunferencial fijada al lado exterior de la pared de carcasa 18. Una parte del ventilador 21 esta asentada junto a las laminas 23 en el espacio 25 circundado o encerrado por la brazola 24. La brazola 24 engrana en el espacio interior 26 de una cubierta 27 en forma de olla que presenta un lado frontal 28 cerrado y un reborde 29 circunferencial que en parte agarra por arriba la brazola 24. La cubierta 27 esta fijada a la brazola 24 por medio de uniones roscadas 37 representadas solo esquematicamente y presenta una distancia con respecto a este, de manera que queda creado un canal de conduccion de aire 30 que forma una union permeable al aire entre el ventilador 21 o el agujero de ventilacion 22 y el entorno 31 de la carcasa de armario 16. De esta manera, el ventilador 21 puede aspirar aire desde el entorno 31 y transportarlo al espacio interior 20 de la carcasa 16. Para ello, el aire circula por ejemplo en la direccion de la flecha 32 al canal de conduccion de aire 30, y despues, en la direccion de la flecha 33 alrededor del borde frontal 36 de la brazola 24 al espacio interior 25 y, desde este, en la direccion de la flecha 34, a traves del ventilador 21, al espacio interior 20 de la carcasa 16. Evidentemente, en caso de un funcionamiento inverso del ventilador 21, es posible evacuar aire del espacio interior 20 al entorno 31, circulando el aire en la direccion contraria de las flechas 34, 33 y 32.
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La superficie exterior 35 circunferencial de la brazola 24 esta realizada de forma concava, de manera que el agua que entra lateralmente no puede entrar al espacio interior 25 a traves del borde frontal 36 de la brazola 24.
La figura 3 muestrea una vista exterior del armario de distribucion 10 estando retirada la cubierta 27, pudiendo verse que la brazola 24 presenta un contorno circunferencial sustancialmente cuadrangular. Ademas, la figura 4 muestra la vista exterior segun la figura 3 con la cubierta 27 colocada, de manera que se puede ver que tambien la cubierta 27 presenta un contorno circunferencial sustancialmente cuadrangular.
Lista de signos de referencia
1 Instalacion de energfa eolica
2 Cimientos
3 Torre
4 Sala de maquinas
5 Soporte
6 Rotor
7 Cubo de rotor
8 Pala de rotor
9 Generador electrico
10 Armario de distribucion
11 Componentes electronicos
12 Accionamiento de paso
13 Eje longitudinal de la pala de rotor
14 Viento
15 Eje de rotor
16 Carcasa de armario
17 Pared de carcasa
18 Pared de carcasa
19 Pared de carcasa
20 Espacio interior de carcasa
21 Ventilador con filtro
22 Agujero de ventilacion
23 Lamina
24 Brazola
25 Espacio circundado por la brazola
26 Espacio interior de la cubierta
27 Cubierta
28 Lado frontal de la cubierta
29 Borde de la cubierta
30 Canal de conduccion de aire
31 Entorno
32 Circulacion de aire
33 Circulacion de aire
34 Circulacion de aire
35 Superficie exterior de la brazola
36 Borde frontal de la brazola
37 Union roscada

Claims (11)

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    25
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    REIVINDICACIONES
    1. Armario de distribucion para una instalacion de ene^a eolica que durante el funcionamiento esta sujeto a una rotacion, con una carcasa de armario (16) en la que esta previsto al menos un agujero de ventilacion (22) en una pared de la carcasa de armario, al menos un ventilador (21) dispuesto dentro de la carcasa de armario (16), que esta fijado a la carcasa de armario (16) quedando situado delante y/o dentro del agujero de ventilacion (22), caracterizado porque en el lado exterior de la carcasa de armario (16), la abertura del agujero de ventilacion (22) esta circundada por una brazola (24) circunferencial y fijada al lado exterior de la pared de carcasa (18), que engrana en el espacio interior (26) de una cubierta (27) en forma de olla, que presenta un lado frontal (28) cerrado y un borde (29) circunferencial que en parte agarra la brazola por arriba, estando fijada la cubierta (27) a la brazola (24) y presenta una distancia con respecto a este, de tal forma que queda creado un canal de conduccion de aire (30) que forma una union permeable al aire entre el ventilador (21) o el agujero de ventilacion (22) y el entorno (31) de la carcasa de armario (16).
  2. 2. Armario de distribucion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el contorno circunferencial de la cubierta (27) sigue el contorno circunferencial de la brazola (24).
  3. 3. Armario de distribucion segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la superficie circunferencial (35) de la brazola (24) esta provista de un ahondamiento circunferencial.
  4. 4. Armario de distribucion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cubierta (27) tiene forma de U en seccion transversal.
  5. 5. Armario de distribucion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la brazola (24) y la cubierta (27) presentan un contorno circunferencial anguloso.
  6. 6. Armario de distribucion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ventilador (21) se extiende a traves del agujero de ventilacion (22).
  7. 7. Armario de distribucion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ventilador presenta laminas (23).
  8. 8. Armario de distribucion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agujero de ventilacion (22) esta previsto en una pared (18) de la carcasa de armario (16), con respecto a la que presenta una distancia el borde circunferencial (29).
  9. 9. Armario de distribucion segun la reivindicacion 8, caracterizado porque la cubierta (27) presenta en su lado opuesto a la pared (18) un lado frontal (28) cerrado, desde el que el borde circunferencial (29) se extiende en la direccion de la pared (18) y se solapa con la brazola (24).
  10. 10. Instalacion de energfa eolica con un soporte (5) y con un rotor (6) soportado de forma giratoria en el soporte (5), que presenta al menos dos palas de rotor (8) y que esta acoplado a un generador (9) electrico, caracterizada porque al menos un armario de distribucion (10) segun una de las reivindicaciones anteriores esta fijado dentro del o en el rotor (6).
  11. 11. Instalacion de energfa eolica segun la reivindicacion 10, caracterizado porque el armario de distribucion (11) esta fijado en un cubo de rotor (7) del rotor (6) y durante el funcionamiento esta sujeto a una rotacion por el hecho de que el rotor (6) rota por fuerza eolica (14) alrededor de un eje de rotor (15), de tal forma que tambien el armario de distribucion (10) gira junto al cubo de rotor (7).
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