ES2632425T3 - Cinta de borde de salida - Google Patents

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Abstract

Una pala de rotor de turbina eólica (6) adecuada para una turbina eólica (1) moderna, teniendo dicha pala de rotor de turbina eólica (6) una longitud que se extiende desde un primer extremo (7), por ejemplo un extremo de raíz, a un segundo extremo (8), por ejemplo un extremo de punta, comprendiendo además dicha pala de rotor de turbina eólica (6) un borde de entrada (10) y un borde de salida (11), donde se extiende un lado de presión (12) y un lado de succión (13) entre dicho borde de entrada (10) y dicho borde de salida (11) y define de este modo una sección transversal (9) en forma de perfil aerodinámico, donde dicho borde de salida (11) a lo largo de al menos una parte de dicha longitud de la pala de rotor de turbina eólica (6) comprende una parte de borde de salida (14) comprendiendo dicha parte de borde de salida (14) una primera (15) y una segunda (16) brida de instalación cada una con una anchura, caracterizada por que dichas bridas de instalación (15, 16) están dispuestas en conexión con un elemento de extensión de borde de salida (17), donde dichas primera y segunda brida de instalación (15, 16) comprenden ambas una superficie interior para la instalación en el lado de presión (12) y el lado de succión (13) de dicha pala de rotor de turbina eólica (6) por lo que dicha parte de borde de salida (14) comprende una zona (18) en la intersección entre dichas dos bridas de instalación (15, 16) y dicho elemento de extensión de borde de salida (17), donde un material (19) dúctil, por ejemplo un adhesivo de alta viscosidad, está dispuesto en dicha zona (18), en la que el material (19) dúctil es deformable para ser presionado contra el borde de salida (11) de la pala de rotor de turbina eólica (6) para asegurar un buen contacto al llenar un hueco entre dicho borde de salida (11) y dicha zona (18) y para crear una zona flexible en la que el elemento de extensión de borde de salida (17) pueda doblarse según la diferencia de presión entre el lado de presión (12) y el lado de succión (13)

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DESCRIPCION
Cinta de borde de salida Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una pala de rotor de turbina eolica adecuada para una turbina eolica moderna, teniendo dicha pala de rotor de turbina eolica una longitud que se extiende desde un primer extremo, por ejemplo un extremo de rafz, a un segundo extremo, por ejemplo un extremo de punta, comprendiendo ademas dicha pala de rotor de turbina eolica un borde de entrada y un borde de salida, donde un lado de presion y un lado de succion se extienden entre dicho borde de entrada y dicho borde de salida y definen de esta manera una seccion transversal en forma de perfil aerodinamico, donde dicho borde de salida a lo largo de al menos una parte de dicha longitud de la pala de rotor de turbina eolica comprende una parte de borde de salida, comprendiendo dicha parte de borde de salida una primera y una segunda brida de instalacion cada una con una anchura, estando dichas bridas de instalacion dispuestas en conexion con un elemento de extension de borde de salida, donde dicha primera y segunda brida de instalacion comprenden ambas una superficie interior para la instalacion en el lado de presion y el lado de succion de dicha pala de rotor de turbina eolica.
La invencion se refiere ademas a un metodo para ajustar una pala de rotor de turbina eolica con una parte de borde de salida.
Antecedentes de la invencion
Es bien conocido que las turbinas eolicas modernas estan sintonizadas para funcionar de forma optima. Para obtener una produccion optima, es necesario abordar varios problemas o desaffos. Cuando se trata de disenar y fabricar palas de rotor para turbinas eolicas es muy importante utilizar el mejor diseno posible del perfil aerodinamico, es decir, el perfil a lo largo de la pala de rotor debe tener una forma determinada y muy precisa.
La forma es muy importante debido a varios hechos. En primer lugar, la forma aerodinamica de la pala de rotor juega un papel importante en la eficiencia de la pala de rotor o el rotor que comprende un numero de palas de rotor. Un perfil de pala mas eficiente aumenta la produccion potencial de la turbina eolica.
Otro desaffo al disenar y producir palas de rotor de turbina eolica es el ruido. El ruido es un problema bien conocido, y muchos factores influyen en el nivel de ruido generado por las palas de rotor de turbina eolica. Un factor muy importante es la forma del borde de salida de las palas de rotor de turbina eolica.
El termino borde de salida es bien conocido dentro de la industria eolica y define el borde "delgado" a lo largo de la pala de rotor de turbina eolica donde se encuentran el aire desde el lado de presion y el aire desde el lado de succion del perfil aerodinamico despues de barrer dicho lado de presion y succion. Con el fin de generar el menor ruido posible, es muy importante que el borde de salida sea relativamente afilado o al menos solo tenga un grosor de unos pocos milfmetros, por ejemplo, un grosor de 2 a 4 milfmetros que es todo un desaffo a fabricar. El borde de salida muy delgado, por ejemplo, de 2 milfmetros es preferible porque tal borde de salida generara vortices con un sonido con una frecuencia por encima de 20.000 Hz. Esta frecuencia esta por encima de lo audible para el ofdo humano.
La mayona de las palas de rotor de turbina eolica se fabrican a partir de polfmero reforzado con fibra, siendo dichas fibras normalmente fibras de vidrio, fibras de carbono u otros tipos de fibras adecuadas, y se fabrica una paleta de rotor a menudo como dos partes de cubierta pegadas entre sf para formar una paleta de rotor.
Cuando se fabrican dichas cubiertas de palas de rotor, las diversas partes de la cubierta tienen diversos grosores y algunas partes comprenden un contenido de fibras mayor que otras partes de dicha pala de rotor. El borde de salida necesita ser delgado, pero al fabricar las cubiertas de las palas de rotor es necesario tener al menos cierto grosor en el borde de salida para poder manejar la pala de rotor. Despues de haber ensamblado las cubiertas de las palas de rotor para formar una pala de rotor con un lado de succion y un lado de presion, el borde de salida se conforma normalmente de manera manual amolando hasta alcanzar el grosor y la forma deseados. Esto lleva mucho tiempo y aunque el trabajo se hace con mucho cuidado hay una tendencia hacia algunas variaciones no deseadas.
Ademas, es bien conocido que un borde de salida dentado reducira el ruido aerodinamico, y hay diversos ejemplos de disenos de borde de salida dentados que se han utilizado y todavfa se estan utilizando en el borde de salida de las palas de rotor de turbina eolica.
Con el fin de superar los problemas del ruido mencionados anteriormente, se han utilizado una serie de soluciones diferentes. El documento US 8,083,488 B2, incorporado por lo tanto como referencia, describe una solucion en la que se instala una extension de pala de rotor en el borde de salida de las palas de rotor de turbina eolica.
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Segun el documento US 8,083,488 B2, la extension de pala de rotor se instala en un solo lado del borde de salida de la turbina eolica, es decir, tanto en el lado de presion como en el lado de succion. La extension de la pala de rotor se hace con un modelo recortado que tiene una profundidad que corresponde al grosor del borde de salida para obtener una superficie alineada entre la pala del rotor y la extension de la pala del rotor para minimizar la emision de ruido. Ademas, las extensiones de las palas de rotor estan disenadas para ser mas bien ngidas y tiesas y comprender muescas reductoras de tension que aliviaran las tensiones termicas que se producen entre la pala de rotor y las extensiones de las palas de rotor. Aun mas, las extensiones de las palas de rotor se instalan preferentemente utilizando remaches o similar ajustados en orificios avellanados en la pala de rotor asf como en la extension de la pala de rotor.
El hecho de que las extensiones de las palas de rotor necesiten un modelo recortado con una profundidad correspondiente al grosor del borde de salida hace que la solucion sea inutilizable en muchas situaciones.
En primer lugar, el grosor del borde de salida vana a lo largo de la pala de rotor de turbina eolica y, por lo tanto, las extensiones de las palas de rotor deben fabricarse segun el tipo de palas de rotor espedfico o incluso segun la pala de rotor espedfica puesto que dos palas no son identicas al l0o %. Por lo tanto, se necesita un volumen de trabajo y tiempo considerable para el ajuste de las extensiones de las palas de rotor para utilizar la solucion como se describe en el documento US 8,083,488 B2.
El documento US 2012/0134817 A1 divulga un elemento de extension de borde de salida que comprende dos bridas con una capa adhesiva que se adhiere a los lados de presion y succion de una pala de rotor de turbina eolica respectivamente. Se dispone un elemento reforzado con fibras entre las dos bridas, donde su borde interior esta en contacto con el borde granulado de la pala de rotor de turbina eolica. Se forma un hueco entre el borde granulado de la pala, el elemento y las dos bridas, ya que el elemento tiene una forma y grosor diferentes del borde granulado. Este hueco permite que la humedad y las partfculas debidas a la friccion entre el elemento y la pala se formen dentro del hueco, lo que con el tiempo hara que el elemento de extension del borde de salida falle y sea una perdida. Las dos bridas se adhieren a la pala y entre sf en el sitio, lo que aumenta el riesgo de humedad y polvo que entran en el hueco y hacen que falle el elemento de extension del borde de salida.
El documento WO 2011/157849 A2 divulga una parte de borde de salida que tiene un cuerpo en forma de V en el que las dos patas forman bridas de instalacion configuradas para montarse en dos bridas de instalacion coincidentes de una viga en doble T dispuesta en el borde de salida de la pala de turbina eolica. Esta parte de borde de salida no puede adaptarse a las palas de turbinas eolicas existentes. Esta solucion tampoco puede flexionar debido a la diferencia de presion, cuando se instala, ya que la interseccion entre las dos patas define el borde de salida mas externo.
El documento US 2008/0107540 A1 tambien divulga una parte de borde de salida que tiene un cuerpo en forma de V, en el que un material ductil esta dispuesto a lo largo de las superficies interiores de las dos patas y contacta los lados de presion y succion de la pala de turbina eolica. Esta solucion requiere una modificacion del borde de salida de la pala de turbina eolica para instalar la parte de borde de salida de manera que las dos patas estan alineadas con las superficies de los lados de presion y succion.
El documento US 2011/0142668 A1 divulga ademas una parte de borde de salida que tiene un cuerpo en forma de V en el que las dos patas forman bridas de instalacion configuradas para montarse en dos secciones de brida de las partes de cubierta. Se dispone un material no compresible entre las dos secciones de brida y entra en contacto con la parte de borde de salida. Esta solucion requiere que se forme un rebaje en las secciones de brida para instalar la parte de borde de salida de manera que las dos patas estan alineadas con los lados de presion y succion, por lo que esta solucion no se puede adaptar a las palas de turbinas eolicas existentes.
El documento US 2011/0018282 A1 divulga una parte de borde de salida integrada en el tubo de evacuacion entre las dos partes de cubierta, donde las dos patas se intersecan en un angulo obtuso el uno con respecto al otro. Las dos patas forman una articulacion permanente, por lo que la pata mas externa no se puede flexionar alrededor de esta zona de interseccion debido a la diferencia de presion. Esta solucion no puede adaptarse a las palas de la turbina eolica existentes ya que requiere una modificacion del borde de salida.
Objetivo de la invencion
Un objetivo de la invencion consiste en proporcionar una paleta de rotor de turbina eolica que comprende una parte de borde de salida que se instala facilmente y que es universal y se ajusta al borde de salida de una pala de rotor de turbina eolica incluso si el grosor y la forma general del borde de salida vana a lo largo de la longitud de la pala de rotor de turbina eolica y/o de una pala de rotor a otra.
Ademas, un objetivo de la invencion consiste en proporcionar un borde de salida flexible que pueda instalarse durante la fabricacion de una pala de rotor de turbina eolica o, alternativamente, adaptarse en el sitio.
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Descripcion de la invencion
Como se ha mencionado anteriormente, la invencion se refiere a una pala de rotor de turbina eolica adecuada para una turbina eolica moderna, teniendo dicha pala de rotor de turbina eolica una longitud que se extiende desde un primer extremo, por ejemplo, un extremo de rafz y un segundo extremo, por ejemplo, un extremo de punta, comprendiendo ademas dicha pala de rotor de turbina eolica un borde de entrada y un borde de salida, donde un lado de presion y un lado de succion se extienden entre dicho borde de entrada y dicho borde de salida y define de esta manera una seccion transversal en forma de perfil aerodinamico.
Al menos a lo largo de una parte de dicha longitud de la pala de rotor de turbina eolica, dicho borde de salida comprende una parte de borde de salida, dicha parte de borde de salida comprende una primera y una segunda brida de instalacion cada una con una anchura, estando dichas bridas de instalacion dispuestas en conexion con un elemento de extension de borde de salida, donde dichas primera y segunda bridas de instalacion comprenden ambas una superficie interior para la instalacion en el lado de presion y el lado de succion de dicha pala de turbina eolica.
Normalmente, una parte de borde de salida tendra una longitud, por ejemplo, de 50 a 100 centfmetros o incluso mas y se instalara en el borde de salida de la pala de rotor de turbina eolica, donde existe la necesidad de mejorar el borde de salida. Al tener dichas dos bridas de instalacion, se consigue una instalacion muy robusta y segura y en comparacion con la solucion de la tecnica anterior mencionada en el documento US 8,083,488 B2, no existe riesgo de que la parte de borde de salida se rompa a lo largo del borde de salida de la pala de rotor de turbina eolica debido a un efecto de muesca que ocurrira evidentemente cuando la parte de borde de salida en el documento US 8.083,488 B2 tenga un modelo recortado y este fijado unicamente en un lado de la pala de rotor de turbina eolica. Ademas, una ventaja notable consiste en que, independientemente de como se conforme el borde de salida, el grosor o la forma general de la parte de borde de salida estaran siempre alineados con ambos lados, es decir, el lado de presion y el lado de succion de la pala de rotor de turbina eolica.
Normalmente, las bridas de instalacion tendran un grosor de 0,1 a 0,3 milfmetros, que es tan pequeno que no habra alteracion del flujo de aire laminar o turbulento sobre el lado de presion y sobre el lado de succion de la pala de rotor.
Una parte de borde de salida segun la invencion comprende dos bridas de instalacion y por lo tanto el borde de salida de la pala de rotor de turbina eolica esta cubierto completamente desde el exterior y no hay que incorporar nada entre las dos partes de cubierta durante la fabricacion de la pala de rotor, que es muy ventajoso. Ademas, existe una gran ventaja en que la parte de borde de salida esta fijada tanto al lado de presion como al lado de succion de la pala de rotor, ya que la parte de borde de salida, por lo tanto, no presenta una zona con una muesca que con el tiempo conducira al fallo de la parte de borde de salida.
Como ya se ha mencionado anteriormente, una pala de rotor de turbina eolica segun la invencion puede tener una parte de borde de salida que comprende una zona en la interseccion entre dichas dos bridas de instalacion y dicho elemento de extension de borde de salida, donde un material ductil, por ejemplo, un adhesivo de alta viscosidad esta dispuesto en dicha zona, en el que el material ductil es deformable para presionarse contra el borde de salida de la pala de rotor de turbina eolica para asegurar un buen contacto llenando un hueco entre dicho borde de salida y dicha zona y para crear una zona flexible en la que el elemento de extension del borde de salida puede doblarse segun la diferencia de presion entre el lado de presion y el lado de succion. Esto permitira que la parte de borde de salida se fije en el borde de salida (romo o afilado) y para compensar un vado, o para llenar un hueco en el borde de salida muy exterior. Al mismo tiempo, tal parte deformable de la parte de borde de salida permitira que la parte de borde de salida se ajuste a cualquier borde de salida aunque haya una diferencia de grosor y/o forma a lo largo de la longitud de una pala de rotor de turbina eolica. Con este fin se puede utilizar un adhesivo de alta viscosidad, tal como un caucho butflico, pero tambien se pueden utilizar con exito otros tipos de material de este tipo. Sin embargo, es importante que dicho material ductil y/o de alta viscosidad tenga la capacidad de mantener sus propiedades en cuanto a flexibilidad para poder funcionar en una articulacion conjuntamente con las bridas de instalacion y el elemento de extension del borde de salida en la zona de interseccion de estas partes.
Una pala de rotor de turbina eolica segun la invencion puede tener una parte de borde de salida en el elemento de extension del borde de salida que comprende uno o mas elementos incorporados, teniendo dichos elementos incorporados una rigidez mas alta que las bridas de instalacion. Las bridas de instalacion se fabricaran, normalmente, a partir de un material bastante blando y deformable tal como el poliuretano o similar que se doble y siga facilmente el contorno del borde de salida de una pala de rotor. Por lo tanto, la zona entre las bridas de instalacion y el elemento de extension del borde de salida actuara como una articulacion entre dichas bridas de instalacion y la parte del elemento de extension. La parte de borde de salida no aumentara las cargas aerodinamicas que actuan sobre la pala de rotor, ya que es flexible debido a la menor rigidez en las bridas de instalacion, y los elementos incorporados evitaran el aleteo debido a la mayor rigidez en la parte del elemento de extension.
La parte de borde de salida puede construirse a partir de, por ejemplo, dos capas de lamina dispuestas en ambos lados de uno o mas elementos para incorporar dichos elementos entre dichas capas. Las capas asf como los elementos se pueden pegar entre sf con un pegamento adecuado, pero tambien se puede utilizar cualquier tipo de
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proceso de soldadura adecuado, as^ como cualquier proceso de vulcanizacion adecuado para unir las diversas partes.
Ademas, una parte de borde de salida que comprende dos bridas de instalacion, una parte de elemento de extension y una zona de interseccion entre dichas partes pueden moldearse en una pieza, o en mas de una pieza, y se pueden colocar elementos de diferente rigidez y/o material en dicho molde e incorporarse durante el moldeo.
Los elementos incorporados en una parte de borde de salida se pueden hacer a partir de cualquier polfmero y/o metal adecuados o incluso pueden estar hechos a partir de componentes prefabricados reforzados con fibras que comprenden fibras de vidrio, fibras de carbono o cualquier otro tipo de fibras incluyendo mezclas de cualquier tipo de fibras.
Una manera de construir una parte de borde de salida para una pala de rotor de turbina eolica segun la invencion consiste en que dicho uno o mas elementos incorporados esten dispuestos entre dos capas de lamina, donde dichas dos capas de lamina se extienden desde el elemento de extension del borde de salida y constituyen dichas bridas de instalacion. Una lamina o cinta con una primera rigidez y un elemento incorporado con una segunda y mayor rigidez evitara que el elemento de extension del borde de salida aletee en el viento, mientras que todavfa se puede ajustar segun las diferencias de presion entre el flujo de aire desde el lado de presion y el lado de succion de una pala de turbina eolica. La parte de borde de salida puede fabricarse a partir de dos tiras de una cinta flexible y resistente para formar un borde de salida afilado y para encerrar una tira ancha/gruesa de 5 a 15 milfmetros de un material ductil o de alta viscosidad como, por ejemplo, el caucho butflico para permitir una geometna lisa desde el borde de salida hasta la parte de borde de salida. Cuanto mas grueso esta el borde de salida en la pala de rotor, mas material ductil se necesita para llenar el hueco. En la practica, por ejemplo, tres o cuatro tipos prefabricados diferentes de partes de borde de salida con el material ductil o de alta viscosidad encerrado pueden cubrir todos los grosores del borde de salida de 2 a 15 milfmetros ya que el material ductil y/o de alta viscosidad se deformaran durante la instalacion para llenar el hueco entre el borde de salida y la zona de interseccion entre las bridas de instalacion y la parte del elemento de extension en la parte de borde de salida.
Una pala de rotor de turbina eolica segun la invencion puede, por ejemplo, comprender una parte de borde de salida que, en dicha superficie interior de dichas bridas de instalacion sobre la parte de borde de salida, es autoadhesiva. La lamina o cinta que constituye las bridas de instalacion puede ser una lamina de poliuretano, por ejemplo, un tipo de lamina tambien conocida como "cinta de helicoptero" que se ha utilizado como una cubierta a lo largo del borde de entrada de las palas de rotor de turbina eolica para evitar la erosion. Al tener las superficies interiores autoadhesivas, la instalacion se hace muy sencilla y facil de llevar a cabo, lo cual es especialmente ventajoso cuando se hace la instalacion en las palas de rotor ya instaladas. La instalacion de las partes de borde de salida en las palas de rotor que no estan instaladas es mas facil cuando las bridas de instalacion son autoadhesivas.
Ademas, las bridas de instalacion pueden hacerse autoadhesivas ya que el elemento incorporado en la parte del elemento de extension puede estar dispuesto entre dos capas autoadhesivas de lamina o cinta. Entonces unicamente el lado interior de las bridas de instalacion tendra una cinta de soporte protectora.
Una pala de rotor de turbina eolica segun la invencion puede tener una parte de borde de salida que comprende un borde de salida mas o menos recto en el borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida.
Una pala de rotor de turbina eolica segun la invencion puede tener una parte de borde de salida que comprenda un borde de salida dentado en el borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida.
El borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida puede ser recto o dentado dependiendo del trabajo espedfico para resolver un problema espedfico.
La invencion comprende ademas un metodo para ajustar una pala de rotor de turbina eolica con una parte de borde de salida segun la descripcion anterior, donde dicho metodo comprende al menos dos de las siguientes etapas:
- preparar el borde de salida de una pala de rotor de turbina eolica para la instalacion de una parte de borde de salida;
- seleccionar una parte de borde de salida de una seleccion de partes de borde de salida;
- disponer la parte de borde de salida seleccionada a lo largo del borde de salida de la pala de rotor de turbina eolica de manera que un material deformable y ductil se presione contra el borde de salida de la pala de turbina eolica para asegurar un buen contacto llenando un hueco entre dicho borde de salida y dicha zona y para crear una zona flexible en la que el elemento de extension del borde de salida pueda doblarse segun la diferencia de presion entre el lado de presion y el lado de succion;
- adherir una primera de dos bridas de instalacion al lado de presion o al lado de succion de una pala de rotor de turbina eolica y a lo largo del borde de salida;
- adherir una segunda de dos bridas de instalacion a la otra del lado de presion o del lado de succion de una pala de rotor de turbina eolica y a lo largo del borde de salida.
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La instalacion de una parte de borde de salida segun la invencion puede, por ejemplo, comprender el uso de varios tipos diferentes de partes de borde de salida, ya que el grosor del borde de salida de la pala de rotor puede variar en toda la longitud. Un tipo de parte de borde de salida puede, por ejemplo, disenarse para cubrir un grosor del borde de salida de 1 a 5 milfmetros y otro tipo para cubrir un grosor del borde de salida de 5 a 10 milfmetros y otro tipo para cubrir de 10 a 20 milfmetros.
Ademas, se puede disenar una parte de borde de salida segun la invencion con diversas formas en el borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida. Puede ser recta o dentada de muchas maneras diferentes, y la parte del elemento de extension puede disenarse con una longitud diferente que coincida a diversas situaciones. Una parte del elemento de extension puede, por ejemplo, tener un borde de extremo mas exterior y
recto con una longitud de 30 a 70 milfmetros o incluso mas y un grosor en la parte del elemento de extension, por
ejemplo, de 1 a 3 milfmetros, por ejemplo, 2 milfmetros.
Un metodo segun la invencion puede comprender ademas al menos las siguientes etapas:
- retirar una cinta de soporte de la superficie interna de una primera de dos bridas de instalacion, descubriendo de esta manera un adhesivo sobre la superficie interior de dicha brida de instalacion;
- presionar dicha brida de instalacion contra la superficie del lado de presion o el lado de succion de dicha pala de rotor de turbina eolica;
- retirar una cinta de soporte de la superficie interna de una segunda de dos bridas de instalacion, descubriendo de esta manera un adhesivo sobre la superficie interior de dicha brida de instalacion;
- presionar dicha brida de instalacion contra la superficie del otro del lado de presion o del lado de succion de
dicha pala de rotor de turbina eolica.
Un metodo segun la invencion normalmente comprendera tambien preparar el borde de salida de una pala de rotor de turbina eolica para la instalacion de una parte de borde de salida, donde dicha preparacion puede incluir al menos una de las siguientes etapas:
- limpieza;
- molienda;
- imprimacion; y/o
- pulido de una zona a lo largo del borde de salida en el lado de presion, asf como en el lado de succion de una pala de rotor de turbina eolica antes de instalar dicha parte de borde de salida.
Dependiendo de la forma y condicion del borde de salida y de la especificacion del adhesivo que se va a utilizar, puede haber reivindicaciones diferentes, mas o menos exigentes, para cumplir con el fin de obtener una adhesion adecuada entre el borde de salida y la parte de borde de salida.
El exterior de las bridas de instalacion y tambien de la parte del elemento de extension de la parte de borde de salida puede cubrirse con una lamina de proteccion delgada. Dicha lamina de proteccion evitara que la parte de borde de salida se dane durante la fabricacion y especialmente durante la instalacion, ya que es necesario que al menos las bridas de instalacion se trabajen durante la instalacion en el borde de salida. Las bridas de instalacion normalmente se adheriran al borde de salida y tendran que empujarse contra el borde de salida/el lado de succion/el lado de presion, por ejemplo, mediante algun tipo de herramienta de rodillos o mediante frotamiento manual con una mano. Despues de una instalacion satisfactoria, la lamina protectora se puede retirar facilmente mediante un simple desprendimiento.
Una parte de borde de salida segun la invencion no aumenta las cargas aerodinamicas sobre la pala de rotor, ya que es flexible y seguira el viento, reducira considerablemente el ruido aerodinamico y es barato de fabricar y barato de instalar, por ejemplo, en el sitio antes de la instalacion de una pala de rotor o con la pala de rotor instalada en la turbina eolica.
Descripcion del dibujo
Una realizacion de la invencion se describira entonces unicamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una turbina eolica.
La figura 2 muestra una seccion transversal de una pala de rotor de turbina eolica.
La figura 3 muestra una parte de borde de salida en la que el borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida es recto.
La figura 4 muestra una parte de borde de salida en la que el borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida esta dentado.
La figura 5 muestra una parte de una seccion transversal de una pala de rotor de turbina eolica y de una parte de borde de salida.
5
10
15
20
25
30
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50
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65
La figura 6 muestra una parte de una seccion transversal de una pala de rotor de turbina eolica con una parte de borde de salida instalada.
La figura 7 muestra una pala de rotor de turbina eolica con una parte de borde de salida recta.
La figura 8 muestra una pala de rotor de turbina eolica con una parte de borde de salida dentada.
En el siguiente texto las figuras se describiran una por una, y las diferentes partes y posiciones vistas en las figuras se contaran con los mismos numeros en las diferentes figuras. No todas las partes y posiciones indicadas en una figura espedfica se indicaran necesariamente junto con esa figura.
Lista de numeros de posicion
1 turbina eolica
2 torre
3 cimentacion
4 gondola
5 buje
6 pala de rotor de turbina eolica
7 primer extremo de la pala
8 segundo extremo de la pala
9 seccion transversal de una pala de turbina eolica
10 borde de entrada
11 borde de salida
12 lado de presion
13 lado de succion
14 parte de borde de salida
15 primera brida de instalacion
16 segunda brida de instalacion
17 elemento de extension del borde de salida
18 zona de interseccion
19 material ductil en la zona de interseccion
20 borde de extremo mas exterior del elemento de extension del borde de salida
21 parte roma del borde de salida
22 parte incorporada en el elemento de extension del borde de salida Descripcion detallada de la invencion
En la figura 1 se indica una turbina eolica 1 tfpica que comprende una torre 2 instalada en una cimentacion 3. En la parte superior de la torre 2, se indica una gondola 4 que comprende, por ejemplo, una caja de cambios, un generador y otros componentes. En la gondola 4 tambien se instala un eje para sostener un rotor que comprende un buje 5 y tres palas de rotor de turbina eolica 6. Las palas de rotor 6 se disponen en el buje 5 en un primer extremo 7 denominado extremo de rafz de la pala de rotor 6. El segundo extremo 8 de las palas de rotor 6 constituye un extremo de punta.
La figura 2 muestra una seccion transversal de una pala de rotor de turbina eolica 6 con un borde de entrada 10 y un borde de salida 11 conectado mediante un lado de presion 12 y un lado de succion 13 del perfil de lamina de aire espedfico. Tanto el borde de entrada 10 como el borde de salida 11 se representan como una zona detras de una lmea, ya que los terminos “borde de entrada 10” y “borde de salida 11” se refieren mas o menos a una zona y no a una lmea bien definida. Se podna argumentar que al menos el borde de salida 11 esta muy bien definido, ya que es el borde de extremo mas exterior de la pala 6, donde el flujo de aire desde el lado de presion 12 se encuentra con el flujo de aire desde el lado de succion 13, pero el borde de salida 11 es muy diffcil de fabricar y manejar con un borde afilado, que es un nivel teorico optimo, y a veces el perfil aerodinamico esta disenado como un perfil truncado, en el que el borde de salida 11 es romo. En este caso, los terminos borde de entrada 10 y borde de salida 11 se deben entender como una zona adyacente a los bordes exteriores extremos.
La figura 3 muestra una parte de borde de salida 14 que comprende una primera y una segunda bridas de instalacion 15, 16, un elemento de extension del borde de salida 17, una zona de interseccion 18, donde la primera y segunda bridas de instalacion 15, 16 se encuentran con el elemento de extension del borde de salida 17. En dicha zona de interseccion 18 se dispone un material ductil o de alta viscosidad 19. El material ductil o de alta viscosidad 19 sirve para ser deformable para presionarse contra el borde de salida 11 de la pala de rotor de turbina eolica 6 para asegurar un buen contacto y para crear una zona flexible en la que el elemento de extension del borde de salida 17 pueda doblarse segun la diferencia de presion entre el lado de presion 12 y el lado de succion 13. El material ductil o de alta viscosidad 19 puede, por tanto, ser una clase adecuada de caucho, por ejemplo, un caucho butflico y tambien puede ser una clase de adhesivo que tambien puede ser una clase de caucho butflico u otro material adecuado. En la figura 3, el borde de extremo 20 mas exterior del elemento de extension del borde de salida 17 es recto y solo tiene unos pocos milfmetros de grosor.
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35
La figura 4 muestra principalmente lo mismo que la figura 3, pero en esta figura la parte del borde de salida 14 se indica con el borde de extremo 20 mas exterior del elemento de extension del borde de salida 17 dentado. Las dentaduras son triangulos pero tambien podnan haber sido de una forma diferente pero tambien de una forma adecuada para reducir el ruido generado de manera aerodinamica desde el borde de salida 11/elemento de extension del borde de salida 17.
La figura 5 muestra una parte de una seccion transversal de una pala de rotor de turbina eolica 6 y una parte del borde de salida 14. En esta figura se indica claramente que la parte del borde de salida 14 comprende una lamina o cinta que constituye la primera brida de instalacion 15 que se ajustara en el lado de presion 12 de la pala de rotor de turbina eolica 6 y que comprende ademas una lamina o cinta que constituye la segunda brida de instalacion 16 que se ajustara en el lado de succion 13 de la pala de rotor de turbina eolica 6. Ademas dicha lamina incorpora uno o mas elementos 21 para dar cierta rigidez estructural al elemento de extension del borde de salida 17 para evitar que el elemento de extension del borde de salida 17 aletee debido a la turbulencia en el flujo del aire. En la zona de interseccion 18 se dispone un material ductil o de alta viscosidad 19 que tiene un grosor y una forma que se pueden ajustar manualmente mediante deformacion plastica durante la instalacion para ajustar la parte roma 21 del borde de salida 11 cuando se instala la parte del borde de salida 14.
La figura 6 muestra una parte de una seccion transversal de una pala de rotor de turbina eolica 6 con una parte de borde de salida 14 instalada. Aqrn se indica el material ductil y/o de alta viscosidad 19 contiguo a la parte roma 22 del borde de salida 11, y las primeras y segundas bridas de instalacion 15, 16 se indican instaladas en las superficies 12, 13 respectivas. La lamina o cinta que constituye la piel de la parte del borde de salida puede estar hecha de cualquier material adecuado, por ejemplo, el poliuretano, que es resistente y fuerte, sena adecuado. En la figura 6 en el borde de extremo 20 mas exterior del elemento de extension del borde de salida 17, las dos capas de piel se fijan entre sf para formar un borde muy delgado. Las bridas de instalacion 15, 16 pueden ser fabricadas como autoadhesivas, lo que conducira a una instalacion muy sencilla en el borde de salida 11. Ademas, el elemento o elementos 22 pueden disponerse entre dos capas de lamina/cinta y fijarse mediante adhesivo que se aplica durante el montaje o mediante una capa autoadhesiva sobre la lamina/cinta. La parte del borde de salida 14 completa tambien puede moldearse en una forma deseada en lugar de montarse a partir de partes.
En la figura 7 y 8, se indica una pala de rotor de turbina eolica 6 con una parte de borde de salida 14 recto respectivamente como se indica en la figura 3 y con una parte de borde de salida 14 dentado como se indica en la figura 4. La parte del borde de salida 14 esta instalada en la pala de rotor de turbina eolica como una seccion hacia el extremo de punta 8 de la pala, donde normalmente existe una razon espedfica para instalar tal parte de borde de salida 14 para reducir el ruido aerodinamico.
La invencion no se limita a las realizaciones descritas en el presente documento, y puede modificarse o adaptarse sin apartarse del alcance de la presente invencion como se describe mas adelante en las reivindicaciones de patente.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
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    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Una pala de rotor de turbina eolica (6) adecuada para una turbina eolica (1) moderna, teniendo dicha pala de rotor de turbina eolica (6) una longitud que se extiende desde un primer extremo (7), por ejemplo un extremo de ra^z, a un segundo extremo (8), por ejemplo un extremo de punta, comprendiendo ademas dicha pala de rotor de turbina eolica (6) un borde de entrada (10) y un borde de salida (11), donde se extiende un lado de presion (12) y un lado de succion (13) entre dicho borde de entrada (10) y dicho borde de salida (11) y define de este modo una seccion transversal (9) en forma de perfil aerodinamico, donde dicho borde de salida (11) a lo largo de al menos una parte de dicha longitud de la pala de rotor de turbina eolica (6) comprende una parte de borde de salida (14) comprendiendo dicha parte de borde de salida (14) una primera (15) y una segunda (16) brida de instalacion cada una con una anchura, caracterizada por que dichas bridas de instalacion (15, 16) estan dispuestas en conexion con un elemento de extension de borde de salida (17), donde dichas primera y segunda brida de instalacion (15, 16) comprenden ambas una superficie interior para la instalacion en el lado de presion (12) y el lado de succion (13) de dicha pala de rotor de turbina eolica (6) por lo que dicha parte de borde de salida (14) comprende una zona (18) en la interseccion entre dichas dos bridas de instalacion (15, 16) y dicho elemento de extension de borde de salida (17), donde un material (19) ductil, por ejemplo un adhesivo de alta viscosidad, esta dispuesto en dicha zona (18), en la que el material (19) ductil es deformable para ser presionado contra el borde de salida (11) de la pala de rotor de turbina eolica (6) para asegurar un buen contacto al llenar un hueco entre dicho borde de salida (11) y dicha zona (18) y para crear una zona flexible en la que el elemento de extension de borde de salida (17) pueda doblarse segun la diferencia de presion entre el lado de presion (12) y el lado de succion (13).
  2. 2. Una pala de rotor de turbina eolica (6) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que dicha parte de borde de salida (14) en el elemento de extension de borde de salida (17) comprende uno o mas elementos (22) incorporados, teniendo dichos elementos (22) incorporados una mayor rigidez que las bridas de instalacion (15, 16).
  3. 3. Una pala de rotor de turbina eolica (6) segun la reivindicacion 2, caracterizada por que dichos uno o mas elementos (22) incorporados estan dispuestos entre dos capas de lamina, donde dichas dos capas de lamina se extienden desde el elemento de extension de borde de salida (17) y constituyen dichas bridas de instalacion (15, 16).
  4. 4. Una pala de rotor de turbina eolica segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que dicha superficie interior de dichas bridas de instalacion sobre la parte de borde de salida es autoadhesiva.
  5. 5. Una pala de rotor de turbina eolica (6) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que dicha parte de borde de salida (14) comprende un borde de salida mas o menos recto en el borde de extremo mas exterior (20) del elemento de extension de borde de salida (17).
  6. 6. Una pala de rotor de turbina eolica segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que dicha parte de borde de salida (14) comprende un borde de salida dentado en el borde de extremo mas exterior (20) del elemento de extension de borde de salida (17).
  7. 7. Un metodo de ajuste de una pala de rotor de turbina eolica (6) con una parte de borde de salida (14) segun las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que dicho metodo comprende al menos tres de las etapas siguientes:
    - preparar el borde de salida (11) de una pala de rotor de turbina eolica (6) para la instalacion de una parte de borde de salida (14);
    - seleccionar una parte de borde de salida (14) de una seleccion de partes de borde de salida (14);
    - disponer la parte de borde de salida (14) seleccionada a lo largo del borde de salida (11) de la pala de rotor de turbina eolica (6) de manera que se presiona un material (19) deformable y ductil contra el borde de salida (11) de pala de rotor de turbina eolica (6) para asegurar un buen contacto llenando un hueco entre dicho borde de salida (11) y dicha zona (18) y para crear una zona flexible en la que el elemento de extension de borde de salida (17) puede doblarse segun la diferencia de presion entre el lado de presion (12) y el lado de succion (13);
    - adherir una primera de dos bridas de instalacion (15, 16) al lado de presion (12) o al lado de succion (13) de una pala de rotor de turbina eolica (6) y a lo largo del borde de salida (11);
    - adherir una segunda de dos bridas de instalacion (15, 16) al otro del lado de presion (12) o del lado de succion (131) de una pala de rotor de turbina eolica (6) y a lo largo del borde de salida (11).
  8. 8. Un metodo segun la reivindicacion 7, caracterizado por que dicho metodo comprende ademas al menos las etapas de:
    - retirar una cinta de soporte de la superficie interior de una primera de dos bridas de instalacion (15, 16), descubriendo de esta manera un adhesivo sobre la superficie interior de dicha brida de instalacion (15, 16);
    - presionar dicha brida de instalacion (15, 16) contra la superficie del lado de presion (12) o del lado de succion (13) de dicha pala de rotor de turbina eolica (6);
    - retirar una cinta de soporte de la superficie interna de una segunda de dos bridas de instalacion (15, 16), descubriendo de esta manera un adhesivo sobre la superficie interior de dicha brida de instalacion (15, 16);
    10
    - presionar dicha brida de instalacion (15, 16) contra la superficie del otro del lado de presion (12) o el lado de succion (13) de dicha pala de rotor de turbina eolica (6).
  9. 9. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, caracterizado por que la preparacion del borde de salida (11) de una pala de rotor de turbina eolica (6) para la instalacion de una parte de borde de salida (14) incluye al menos una de las siguientes etapas:
    - limpieza;
    - molienda;
    - imprimacion; y/o
    - pulido de una zona a lo largo del borde de salida (11) en el lado de presion (12), asf como en el lado de succion (13) de una pala de rotor de turbina eolica (6) antes de instalar dicha parte de borde de salida (14).
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