ES2663140T3 - Un método para fabricar una pala para una turbina eólica y una pala que comprende medios conductores segmentados - Google Patents

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Abstract

Un método para fabricar una pala reforzada con fibra para una planta de energía eólica, dicha pala se configura con por lo menos una cubierta de pala y medios para conducir a tierra adaptados para conducir una corriente de rayo a una conexión a tierra, en el que el método comprende que se proporcione la pala con bandas o tiras que comprenden medios conductores segmentados que se configuran para conducir una corriente de rayo fuera de la pala hacia los medios para conducir corriente a tierra; y en el que el método se caracteriza porque comprende las etapas de: a) disponer medios conductores segmentados sobre un molde; b) colocar fibras sobre el molde, que incluye en la parte superior de los medios conductores; c) unir las fibras y los medios conductores con resina con lo cual los medios conductores se distribuyen y aseguran en la superficie externa de la cubierta de pala en tal forma que los medios conductores están esencialmente a ras con la superficie externa de la cubierta de pala.

Description

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DESCRIPCION
Un método para fabricar una pala para una turbina eólica y una pala que comprende medios conductores segmentados
La invención se refiere a un método para fabricar una pala reforzada con fibra para una planta de energía eólica, dicha pala se configura con por lo menos una cubierta de pala y unos medios conductores adaptados para conducir una corriente de iluminación hacia una conexión a tierra. La invención también se refiere a una pala para una planta de energía eólica.
El desarrollo cada vez mayor dentro del campo de las plantas de energía eólica va en la dirección de unidades cada vez mayores con torres cada vez más altas y palas más largas, con lo cual se aumenta el riesgo de ser alcanzado por un rayo. Las plantas normalmente son seguras con respecto a la caída de rayos de la tal manera que, si se presenta una corriente de rayo, se captura y conduce a la tierra en una forma controlable, evitando por lo tanto el daño a elementos sensibles de la planta de energía eólica. Uno de los métodos más ampliamente utilizados a prueba de rayos consistente en montar uno o más de los denominados pararrayos que son elementos eléctricamente conductores que se disponen por ejemplo en las puntas de las palas y se conectan a conductores de rayos internos en las palas. Esto se conoce, por ejemplo, del documento EP 0 783 629. Se enseña un método similar en el documento US 6457943, en el que se construye una pala de turbina eólica con partes largas de material de fibra de carbono a través de la longitud completa de la pala. La fibra de carbono que es eléctricamente conductora actúa de esta manera como un conductor de rayos, y la corriente de rayo es conducida de esta manea a través del material y hacia abajo en el interior de los conductores dispuestos para rayos. De esta manera, ese método se refiere a la estructura de la placa completa y hace requerimientos para, de una parte, el uso de fibra de carbono a través de las partes principales de la pala, que no siempre es deseable y, de otra parte, un determinado espesor de las partes de fibra de carbono con el fin de que el material sea capaz de conducir la corriente de rayos sin sufrir el consiguiente daño.
Normalmente las palas están en la parte de la planta de energía eólica que sobre sale más lejos en el aire y que por lo tanto está expuesta a un mayor riesgo de ser golpeada por rayos. Las plantas de energía eólica están dispuestas en grandes números, por ejemplo, en el mar en la forma de granjas eólicas, lo que implica el inconveniente de que el servicio y el mantenimiento se convierten tanto en costosos como engorros debido a las condiciones climáticas y a la pobre accesibilidad. La sal del aire marino también se deposita, por ejemplo, sobre las palas y las hace eléctricamente conductoras, aumentado por lo tanto el riesgo de golpes de rayos.
Se sugiere en el documento WO 01/77527 adherir bandas de cinta de cobre sobre las palas y conectar las bandas a receptores. Se pretende que las bandas sean capaces de conducir la corriente de rayo hacia un receptor, desde donde se transporta a la tierra a través de un cable. Esto implica que las bandas deben poseer suficiente conductividad para ser capaz de llevar una corriente de rayo que puede tener un exceso de 50 kA. Debe ser posible reemplazar las bandas siguiendo los golpes del rayo debido al daño provocado por el calentamiento poderoso debido a la corriente del rayo, lo que implica tanto el monitoreo de la planta de energía eólica, como la parada durante el reemplazo, así como altos costes. Más aún, existe el riesgo del aflojamiento de las bandas y por lo tanto influencia adversamente las propiedades aerodinámicas de la pala. Alternativamente las bandas pueden tener una configuración muy pesada, lo que produciría peso adicional indeseable sobre la pala. Cuando se fabrican palas grandes, uno de los problemas de diseño es precisamente reducir el peso, en razón a que constituyen por sí misma una carga no solamente sobre la pala, sino también sobre el concentrador, la góndola y la torre.
Los aeroplanos son golpeados por rayos y por consiguiente también deben ser a prueba de rayos. Los aeroplanos están provistos con equipo de radar, es decir para propósitos de navegación, que se disponen normalmente en la punta delantera de la aeronave con el fin de ser capaz de ver hacia adelante. Cuando se dispone el equipo de radar en la punta delantera, la punta delantera no se construye de aluminio como el resto de la aeronave si no por el contrario por un material plástico ya que, de otra forma, el radar sería incapaz de mirar a través de la punta delantera de la aeronave. También puede haber un riesgo de impacto de rayo en o a través de la punta delantera de la aeronave, que tiene que ser a prueba de rayos, sin embargo, en una forma que no interrumpa al radar. Desde la década de 1960 se sabe llevar a cabo pararrayos a través de las denominadas bandas de desvío de rayos que pueden tener diversas configuraciones. Un ejemplo aparecerá a través el documento US 4237514, en el que se proporciona una materia prima con polvo de aluminio que se adhiere en las bandas a, entre otras cosas la punta delantera de una aeronave. El polvo de aluminio no constituye un conductor continuo, sino más bien partículas conductoras interrumpidas o segmentadas. Cuando esas partículas metálicas, cada una por separado, se exponen a un gran campo de tensión debido a un golpe de rayo, se forma corto circuito de partículas y un paso ionizado de conducción de corriente en el aire por encima de las partículas, en el que se puede conducir la corriente de rayo a, por ejemplo, el casco metálico de la aeronave. En lugar de polvo de aluminio el documento US 4506311 muestra piezas metálicas con forma de botón o disco que se incorporan por separado en una materia prima que se conforma en una banda. Tanto las bandas como las tiras están diseñadas para ser montadas. Exteriormente sobre la punta delantera de la aeronave, en el que se pueden disponer para proyectarse simétricamente desde la punta de la aeronave. Dicha ubicación produce buena protección, pero también implica algún grado de perturbación aerodinámica. En una pala para una planta de energía eólica, la disposición de las bandas y tiras en la parte superior del perfil aerodinámico de la pala conllevará un efecto adverso indeseado sobre la eficiencia y desempeño de la planta. Las bandas o tiras de esta manera también serán
fuentes de ruido, que limitaran donde y como se pueden desplegar las plantas. Adicionalmente, las bandas o tiras de metal o rejillas metálicas poseen una elasticidad significativamente diferente que las de las fibras utilizadas comúnmente para refuerzo de fibra de la cubierta de pala. Son considerablemente más rígidos y por lo tanto se exponen a mayores tensiones debido a grandes tensiones de deformación a la que se expone la pala en la práctica, 5 y por lo tanto dichas bandas o palas son susceptibles de formación de grietas debido a la fatiga.
El documento EP 1 011 182 A divulga una pala de turbina eólica proporcionada con un sistema de protección de rayos, que comprende capas conductoras que se adhieren a la superficie externa de la pala a través de capas adhesivas. La capa conductora se fabrica de una malla de alambres de cobre, y la banda se adapta para disipar calor haciendo que la banda se evapore, cuando la caída de un rayo impacta la pala. Esto significa que las bandas se tienen que remplazar 10 después de la caída de un rayo. Más aún cuando las bandas se adhieren a la superficie externa de la pala, existe el riesgo de que las bandas se aflojen y de esta manera influencien las propiedades aerodinámicas de la pala o produzcan ruido, cuando las palas giran sobre el rotor.
Es un objeto de la invención proporcionar una pala de acuerdo con la reivindicación 21 y un método para fabricar una pala reforzada con fibra para una planta de energía eólica, de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la caída de 15 rayos en la pala se puede llevar a tierra en una forma segura por medio de medios conductores que se pueden configurar de tal manera que el impacto del rayo no necesita intercambio y de tal manera que influencien las propiedades aerodinámicas y el peso de la pala en forma mínima.
Otros objetos se presentarán a través de la descripción.
Aspectos novedosos del método de acuerdo con la invención implican que el método comprende que la pala esté 20 provista con medios conductores segmentados que se configuran para conducir una corriente de rayo fuera de la pala hacia los medios para conducirlo a tierra, y en el que los medios conductores se distribuyen y se aseguran en las superficie externa de la cubierta de pala en una forma para permitir a los medios conductores estar esencialmente en nivel con la superficie externa de la cubierta de pala. Los medios conductores están esencialmente a nivel con la superficie externa de los medios de cubierta de pala que ejercen influencia sobre las propiedades aerodinámicas de 25 la pala lo que es mínimo. Cuando los medios conductores segmentados se distribuyen y aseguran a la superficie externa de la cubierta de pala, la corriente de rayo no tendrá que ser conducida a través de los medios conductores, sino que se conduce en un pasaje ionizado en el aire por encima de los medios conductores. Por lo tanto, los medios conductores se pueden ionizar con bajo peso, en razón a que no son capaces de tolerar la corriente de rayo. Por lo tanto, también se influencia mínimamente el peso de la pala. Como los medios conductores no toleran la corriente de 30 rayo, se limita el calentamiento y se deduce que el daño infligido a los medios conductores es mínimo. Dado que los medios conductores se pueden configurar con bajo peso, también se pueden configurar como, por ejemplo, medios duplicados sin que el peso se convierta en un problema, con lo cual es posible crear una capacidad adicional, proporcionando por lo tanto longevidad satisfactoria. Los medios conductores son segmentados, su rigidez se limita. En razón a que los medios conductores son segmentados, no tendrán propensión al agrietamiento; por el contrario, 35 serán capaces de tolerar grandes tensiones a la deformación.
A. Una realización preferida del método comprende las etapas:
a) disposición de medios conductores segmentados sobre un molde;
b) colocación de fibra sobre el molde que incluyen en la parte superior de los medios conductores;
c) unión de la fibras y medios conductores con resina.
40 De esta manera se logra que los medios conductores se moldeen integralmente con la pala y por lo tanto no sean capaz de desengancharse bajo la influencia de las condiciones ambientales. Más aún, los medios conductores se pueden disponer muy precisamente a nivel con la superficie externa de la cubierta de pala, minimizando por lo tanto la influencia de las propiedades aerodinámicas de la pala.
Una realización conveniente comprende la aplicación de una sustancia sobre el molde, que incluye recubrimiento de 45 gel, resina, imprimador o agente de liberación. Esto se puede hacer antes o después de la etapa a). De esta manera es posible, entre otras cosas, para los medios conductores ser integrados a una medida particular en la superficie de la pala. Para las palas de planta de energía eólica se moldean frecuentemente mediante el uso de revestimiento manual convencional o mediante un método de VARTM (moldeo por transferencia de resina asistida por vació) u otro método adecuado. Es una característica común de los métodos que se utilicen moldes hembra en los que la capa más 50 externa de la pala sea la primera formada con una capa de recubrimiento de gel o la resina que es provocado por la participación de la pala como tal. Alternativamente la primera sustancia que se aplica al molde es un imprimador o un agente de liberación.
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Una realización preferida adicional puede comprender ligado o pulido de la pala para exponer los medios conductores. Por lo tanto, el desempeño de los medios conductores se asegura ya que necesitan una superficie libre que se exponga al aire ambiente.
De acuerdo aún con una realización preferida los medios conductores se pueden disponer en una banda prefabricada hecha de un material eléctricamente no conductor, que incluye un material termoplástico, con lo cual los medios conductores pueden ser acabados y probados antes de uso, lo que asegura la uniformidad y evita defectos, y, del mismo modo, simplifica el manejo.
De acuerdo con una realización alternativa, los medios conductores se pueden disponer en una banda tipo bolsa, alargada, cuya banda se configura de tal manera que es penetrada por la resina. La banda con los medios conductores puede de esta manera ser moldeados integralmente con la cubierta de pala en tal forma que los medios conductores se pueden asegurar por medio de la resina. El moldeo posterior de los medios conductores se debe exponer, por ejemplo, por ligado.
Una realización preferida adicional puede comprender que en los medios conductores segmentados y/o la banda sea antes de la etapa b) durante el moldeo fijado al molde mediante medios adhesivos, que incluyen cinta adhesiva doble faz. En esta forma los medios conductores se pueden asegurar en una posición precisa durante el moldeo incluso en superficies curvas o inclinadas.
De acuerdo aún con una realización preferida los medios conductores pueden ser partículas eléctricamente conductoras que tienen una extensión de 0.05 y 10 mm, que incluye preferiblemente entre 1 y 8 mm. Estos tamaños representan el desempeño de los medios conductores simultáneamente con el bajo peso de los medios conductores.
De acuerdo con una realización alternativa adicional el método puede comprender la disposición de por lo menos una máscara sobre el molde, después de lo cual se proporciona el enmascaramiento con una mezcla de recubrimiento de gel y partículas eléctricamente conductoras. Esta realización es muy flexible con respecto al posicionamiento de las partículas eléctricamente conductoras, y del mismo modo las partículas se integran muy bien en la superficie de la cubierta de pala. Se proporciona una configuración ópticamente agradable, que también es una característica positiva con respecto a la aerodinámica y por lo tanto la eficiencia y rendimiento de la planta de energía eólica.
De acuerdo con una realización alternativa las partículas eléctricamente conductoras se pueden mezclar con las partículas eléctricamente no conductoras, por ejemplo, partículas cerámicas, pigmentos de color, etc. Esto se puede utilizar para sacar ventaja con el fin de crear una distancia adecuada entre las partículas eléctricamente conductoras, es decir, con una vista a alcanzar y salvaguardar la segmentación adecuada para evitar la aparición de un conductor continuo. El uso también puede producir un efecto óptico, por ejemplo, indicar donde están dispuestas las partículas eléctricamente conductoras en la pala, y si se desea, por ejemplo, ver desde el suelo cuando una planta de energía eólica está en operación.
De acuerdo con una realización preferida las partículas pueden ser planas y alargadas y de una longitud de entre 2 y 10 mm y una expansión transversal entre 1 y 5 mm. De acuerdo con una realización preferida las partículas pueden ser planas y esencialmente circulares con un diámetro entre 2 y 10 mm y un espesor de entre 0.1 y 1 mm. En ambos casos se logra un efecto beneficioso en vista de producir un pasaje ionizado en el aire por encima de las partículas para conducir la corriente de rayo.
Aún de acuerdo con una realización preferida los medios conductores pueden ser virutas de metal que se fabrican preferiblemente al cepillar, fresar o tornear. Las virutas de metal pueden ser hechas muy uniformemente y abajo coste en dimensiones adecuadas.
De acuerdo con una realización alternativa el método puede comprender que la cubierta de pala se configure con una serie de cavidades, en el que se fijan los medios conductores en las cavidades. De esta forma la configuración puede ser tal que los medios conductores se pueden remplazar fácilmente en el extraño caso de que esto sea necesario.
De acuerdo con una realización preferida adicional, los medios conductores se pueden distribuir en por lo menos una ruta, dicha ruta tiene un ancho comprendido entre 3 y 50 mm, que incluye entre 5 y 20 mm, que incluye preferiblemente entre 8 y 12 mm. Dichas dimensiones significan que los medios conductores pueden ser enganchados por la corriente de rayo un gran número de veces.
Por lo menos una ruta se puede disponer preferiblemente esencialmente transversalmente a la extensión longitudinal de la pala y se extiende esencialmente desde el borde delantero de pala hasta el borde posterior de la pala. Alternativamente los medios se pueden disponer en una matriz de estrella, que incluye un receptor dispuesto en el centro y conectado a los medios para conducir a tierra. Otros patrones también son una opción.
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Aun de acuerdo con una realización preferida se pueden distribuir medios conductores en por lo menos una ruta que se dispone esencialmente transversalmente a la extensión longitudinal de la pala, y extiende por lo menos un laminado principal en la cubierta de pala, dicho laminado principal comprende fibras conductoras eléctricamente. Por lo tanto, se logra que los medios conductores protejan las fibras eléctricamente conductoras, con lo cual el riesgo de caída de rayo allí se reduzca.
Aún de acuerdo con una realización alternativa los medios conductores pueden ser medios metálicos ubicados esencialmente fuera en la misma dirección y separados en separaciones predeterminadas. Dichos medios conductores se pueden fabricar con un alto grado de precisión y a relativamente bajo coste.
Los medios conductores se pueden fabricar preferiblemente de metal, que incluyen latón, níquel, cobre, recubrimientos de latón con níquel o cobre barnizado. Los metales que se utilizan preferiblemente tienen una tendencia limitada hacia la oxidación luego de contacto con el aire ambiente. Más aún, los metales son resistentes al desgaste al que se expone la pala en la práctica.
Aún de acuerdo con una realización preferida, los medios para conducir a tierra pueden comprender por lo menos un receptor dispuesto en la superficie de la pala. El receptor es adecuado para recolectar la corriente de rayo en la superficie de la pala y transportarla en el interior de la pala hasta, por ejemplo, un cable para conducción a una conexión a tierra. También se puede disponer un receptor en la punta de la pala, en el que el riesgo de golpe de rayo es alto, en razón a que el receptor es capaz de tolerar comparativamente muchos impactos.
El receptor también se puede disponer en una cavidad en la pala, dicha cavidad está encerrada esencialmente en un círculo por medios conductores por lo tanto se transfiere una corriente de rayo al receptor, desde donde se puede conducir a una conexión a tierra.
La invención también comprende una pala para una fuente de energía eólica, dicha pala comprende una cubierta de pala reforzada con fibra y medios para conducir a tierra adaptados para conducir la corriente de rayo a una conexión a tierra. Los aspectos novedosos de la pala implican que la pala esta provista con medios conductores segmentados configurados para conducir una corriente de rayo fuera de la pala hacia los medios para conducir a tierra, y en el que los medios conductores se distribuyen preferiblemente y aseguran en la superficie exterior de la cubierta de pala de tal forma que los medios conductores se alienan esencialmente con la superficie externa de la cubierta de pala.
De esta manera se logra una cuquilla que presenta las mismas ventajas que se describieron anteriormente para una pala fabricada para la base de un método de acuerdo con la invención, que incluye que la pala sea capaz de tolerar una serie de impactos de rayo, la corriente de rayo es conducida en un pasaje ionizado en el aire por encima de los medios conductores; y que los medios conductores pueden tener bajo peso; que los medios conductores no se agrietan, etc.
Una realización preferida comprende que los medios conductores se puedan disponer en una serie de rutas que se extienden desde un receptor dispuesto en la superficie de la pala, dicho receptor se conecta a los medios para conducir a tierra. De esta manera se proporciona un alto grado de probabilidad de que un impacto de rayo sea capturado por los medios conductores, desde donde la corriente de rayo se puede conducir en forma segura al receptor y a una conexión a tierra.
De acuerdo con una realización adicional los medios conductores se pueden asegurar en una cavidad en la superficie de cubierta de pala. Los medios conductores se pueden montar de esta manera desde el exterior, pero se puede provocar que se alienen con la superficie exterior de la cubierta de pala, con lo cual es mínima la influencia sobre las propiedades aerodinámicas de la pala.
Aún de acuerdo con una realización preferida los medios conductores se pueden moldear integralmente en la superficie de la cubierta de pala. Por lo tanto, se logra la unión segura que también se puede realizar con impacto mínimo sobre las propiedades aerodinámicas de la pala.
De acuerdo con una realización preferida adicional, los medios conductores pueden comprender una capa de viruta metálica distribuida esencialmente uniformemente. De esta manera se proporcionan bajos costes y larga longevidad. En algunos casos las virutas fueron quemadas, puede haber muchas opciones alternativas disponibles para rutas de corto circuito a través de otras virutas, lo que significa que los medios conductores son funcionales incluso en estado ligeramente dañado.
La invención se describe en lo siguiente por medio de las figuras que muestran realizaciones de ejemplo de la invención:
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La Figura 1a-b muestran secciones de una pala para una planta de energía eólica que comprende medios conductores; La Figura 2 muestra una vista de sección de un molde provisto con medios conductores;
La Figura 3 muestra una sección de un molde provisto con medios conductores y una capa de recubrimiento de gel; La Figura 4 es una vista de sección de un molde provisto con una masa;
La Figura 5 es una vista de sección de un mole con una banda prefabricada con medios conductores;
La Figura 6 es una vista de sección de un molde provisto con medios conductores y una capa de recubrimiento de gel;
La Figura 7 es una vista de sección de un molde provisto con una banda tipo bolsa que contiene medios conductores;
La Figura 8 es una vista en sección de un molde, véase Figura 7;
La Figura 9 es una vista de sección de una pala para una planta de energía eólica que comprende medios conductores; La Figura 10 muestra una manufactura de medios conductores segmentados;
La Figura 11 muestra una banda de medios conductores segmentados;
Las Figuras 1a y 1b muestran una pala para una planta de energía eólica que comprende una cubierta 1 de pala con el elemento 2 de refuerzo. La cubierta 1 de pala comprende una superficie 3 externa que esta provista con medios externos 4 conductores segmentados. Los medios 4 conductores se disponen en rutas y se conectan a medios para conducir a tierra. En las Figuras 1a y 1b los medios 4 conductores se disponen de tal manera que se proyectan desde un receptor 5 que se conecta a medios no mostrados para conducir a tierra que se pueden conectar a la conexión a tierra. En la Figura 1a los medios 4 conductores se extienden esencialmente transversalmente hacia la pala 1 entre sus bordes de ataque y salida. En la Figura 1 b los medios 4 conductores se disponen en una matriz de estrella. En las realizaciones mostradas en la Figura 1a y 1b, los medios 4 conductores tendrán un efecto tipo antena con relación a unas fibras de conducción en la cubierta 1 de pala.
La Figura 2 muestra un molde 6 con interior 7 que es para formar el perfil aerodinámico de una pala. Sobre uno de sus lados, se proporciona una pieza 15 de cinta adhesiva doble fas con partículas eléctricamente conductoras que se distribuyen para construir medios 4 conductores segmentados. La cinta 15 se adhiere sobre el interior 7, después de los cual la cubierta de pala se puede fundir en una manera habitual. Al inicio del proceso de moldeo aparecerá de la Figura 3, en el que el interior 7 del molde 6 se cubre con una cinta 15 que asegura medios 4 conductores en la forma de partículas eléctricamente conductoras y que se recubren con recubrimiento 8 de gel. Luego de acabado y curado los medios 4 conductores se pueden exponer al retirar la cinta 15, que, luego de descargarlo del molde, se orienta hacia la superficie exterior de la pala. Las partículas eléctricamente conductoras se moldearán integralmente con la pala y por lo tanto se aseguran cuando se retira la cinta 15. Con el fin de asegurar una superficie lisa y uniforme, se puede lijar y pulir el área donde se encuentran las partículas.
La Figura 4 muestra un molde 6 con un interior 7, sobre el cual se ubica una máscara 9 de auto disposición que tiene un ancho 10 y espesor 11 predefinidos. En principio la máscara 9 constituye uno o más moldes de bajo peso, dentro del cual, por ejemplo, una mezcla 16 de recubrimiento de gel y partículas eléctricamente positivas se puede cargar, que por lo tanto provoca que se constituyan medios 4 conductores. Alternativamente es posible aplicar una capa de adhesivo delgada en la máscara 9, después de lo cual las partículas eléctricamente conductoras se pueden rosear en una capa adecuada, y después de lo cual se quita la máscara 9 y el molde 6 está listo para recubrimiento con gel.
La Figura 5 muestra un molde 6 con un interior 7, sobre el cual se dispone una banda 17 prefabricada que contiene medios 4 conductores. De la Figura 6 se apreciará cómo la banda 17 se dispone sobre el interior 7 y se recubre con un revestimiento 8 de gel. Luego de la aplicación de revestimiento de gel, se puede equipar un revestimiento de fibra no mostrado después de lo cual se inyecta resina. Luego de acabado y curado la banda 17 estará a ras con la superficie exterior de la cubierta de pala.
La Figura 7 muestra un molde 6 con un interior 7, sobre el cual se dispone una banda 18 tipo bolsa que puede ser penetrada por recubrimiento del gel, resina, etc., y que contiene medios 4 conductores. La banda 18 tiene caras 19 laterales adhesivas que se pueden mantener la banda 18 en forma segura hacia el interior 7 del molde 6. La Figura 8 muestra cómo la banda 18 con las caras 19 laterales se depositan sobre el interior 7 y se recubren con recubrimiento 8 de gel que penetra dentro de la banda 18 y por lo tanto también se funde dentro de los medios 4 conductores. Luego de acabado y curado de la banda 18 estará a ras con la superficie exterior de la cubierta de pala. Por ejemplo, al lijar,
los medios conductores, que se funden integralmente, se expondrán y por lo tanto estará en nivel con la superficie exterior de la cubierta de pala.
La Figura 9 muestra una pala para una planta de energía eólica que comprende una cubierta 1 de pala con refuerzos 2. La cubierta 1 de pala comprende una superficie 3 externa proporcionada con medios 4 conductores segmentados. 5 Los medios 4 conductores se disponen unen en rutas y se proyectan desde un receptor 5 que se conecta a medios no mostrados para conducir a tierra que se pueden conectar a una conexión a tierra. En la Figura 9 los medios 4 conductores se extienden esencialmente transversalmente a la pala 1 entre sus bordes de ataque y salida. En esa realización la cubierta 1 de pala comprende dos laminas 20 principales que contienen fibras eléctricamente conductoras, tal como fibras de carbono o fibras de acero. El laminado 20 principal más superior tiene una expansión 10 transversal cuyas delimitaciones se indican por las líneas 21. Como aparecerá unos medios 4 conductores se extienden desde un receptor 5 y transversalmente a un laminado 20 principal, con el cual se protege de impactos de rayos, en razón a que se logra un efecto antena en los medios conductores. En la realización mostrada el receptor 5 se dispone a una distancia del laminado 20 principal.
La Figura 10 muestra una placa 22 metálica provista con una serie de cavidades 23 que se disponen en las rutas. La 15 cavidad puede ser hecha mediante corte láser, formación de preformas, perforación, etc. Luego de la perforación de la cavidad, se cargan, por ejemplo, un material de polímero, luego del cual la placa se corta como se indica por las líneas 24 punteadas. De esta manera se produce una banda 27 como se muestra en la Figura 11. Como aparecerá a partir de la Figura la banda consiste de una serie de segmentos 25 transversales que se dispone en una distancia dada entre si y que se mantienen juntos mediante un material 26 de polímero. De esta manera una banda 27 con 20 medios conductores segmentados se fabrican de una forma más simple.
Por segmentación de los medios 4 conductores se proporciona un espacio entre ellos que está comprendido dentro del rango de 0.1 a 5 mm, que incluye preferiblemente de 0.3 a 1.5 mm.
Se entenderá que la invención como se divulga en la presente descripción con figuras se puede modificar o cambiar, aunque la continuación está comprendida por el alcance protector conferido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (25)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Un método para fabricar una pala reforzada con fibra para una planta de energía eólica, dicha pala se configura con por lo menos una cubierta de pala y medios para conducir a tierra adaptados para conducir una corriente de rayo a una conexión a tierra, en el que el método comprende que se proporcione la pala con bandas o tiras que comprenden medios conductores segmentados que se configuran para conducir una corriente de rayo fuera de la pala hacia los medios para conducir corriente a tierra; y en el que el método se caracteriza porque comprende las etapas de:
    a) disponer medios conductores segmentados sobre un molde;
    b) colocar fibras sobre el molde, que incluye en la parte superior de los medios conductores;
    c) unir las fibras y los medios conductores con resina
    con lo cual los medios conductores se distribuyen y aseguran en la superficie externa de la cubierta de pala en tal forma que los medios conductores están esencialmente a ras con la superficie externa de la cubierta de pala.
  2. 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende la aplicación de una sustancia sobre el molde, que incluye recubrimiento de gel, resina, imprimador o agente liberador.
  3. 3. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque comprende lijar o pulir la pala para exponer los medios conductores.
  4. 4. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque los medios conductores se disponen en una banda prefabricada hecha de material eléctricamente no conductor, que incluye material termoplástico.
  5. 5. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque los medios conductores se disponen en una banda tipo bolsa alargada, dicha banda se configura para hacer penetrada, incluyendo por resina y/o recubrimiento de gel.
  6. 6. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque comprende que los medios conductores segmentados y/o la banda, están, antes de la etapa b), durante el moldeo, fijos al molde mediante medios adhesivos, que incluyen cinta adhesiva doble fas.
  7. 7. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque los medios conductores son partículas eléctricamente conductoras que tienen una expansión entre 0.05 y 10 mm, que incluye preferiblemente entre 1 y 8 mm.
  8. 8. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque comprenden la disposición de por lo menos una máscara sobre el molde, luego de lo cual se aplica una mezcla de un material de polímero, que incluye recubrimiento de gel y partículas eléctricamente conductoras en la máscara.
  9. 9. Un método de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque las partículas eléctricamente conductoras se mezclan con partículas eléctricamente no conductoras, por ejemplo, partículas cerámicas, pigmentos de color, etc.
  10. 10. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 7-9, caracterizado porque las partículas son planas y a largadas con una longitud de entre 2 y 10 mm y expansión transversal entre 1 y 5 mm.
  11. 11. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 7-9, caracterizado porque las partículas son planas y esencialmente circulares con una longitud de entre 2 y 10 mm y un espesor de entre 0.1 y 1 mm.
  12. 12. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque los medios conductores son virutas metálicas preferiblemente hechas por aplanado, fresado, o torneado.
  13. 13. Un método de acuerdo con una la reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta de pala se configura con una serie de cavidades, en cuyas cavidades se aseguran los medios conductores.
  14. 14. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque los medios conductores se distribuyen en por lo menos una ruta, dicha ruta tiene un ancho de entre 3 y 50 mm, que incluye entre 5 y 20 mm, que incluye preferiblemente entre 8 y 12 mm.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
  15. 15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque por lo menos una ruta se dispone esencialmente transversalmente a la dirección longitudinal de la pala y se extiende esencialmente desde el borde delantero de la pala hasta el borde de salida de la pala.
  16. 16. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque los medios conductores se distribuyen en por lo menos una ruta que se distribuyen en por lo menos una ruta que se dispone esencialmente transversalmente a la dirección longitudinal de la pala, y se extiende en por lo menos un laminado principal en la cubierta de pala, cuyo laminado principal comprende fibras eléctricamente conductoras.
  17. 17. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque los medios conductores son cables de metal que se ubican esencialmente en la misma dirección y se distribuyen con separaciones predeterminadas.
  18. 18. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-17, caracterizado porque los medios conductores se hacen preferiblemente de metal, incluyendo latón, níquel, cobre, níquel recubierto con latón o cobre barnizado.
  19. 19. Un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-18, caracterizado porque los medios para conducir a tierra comprenden por lo menos un receptor dispuesto en la superficie de la pala.
  20. 20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque el receptor se dispone en una cavidad en la pala, dicha cavidad está encerrada esencialmente por medios conductores.
  21. 21. Una pala para una planta de energía eólica, dicha pala comprende una cubierta de pala reforzada con fibra y medios para conducir a tierra adaptados para conducir una corriente de rayo a una conexión de tierra, en el que la tierra está provista con bandas o tiras que comprenden medios segmentados configurados para conducir una corriente de rayo fuera de la pala a los medios para conducción a tierra, y en el que la pala se caracteriza porque los medios conductores se distribuyen esencialmente y se aseguran en la superficie externa de la cubierta de pala de tal manera que los medios conductores están esencialmente a ras con la superficie externa de la cubierta de pala.
  22. 22. Una pala de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada porque los medios conductores se disponen en una serie de rutas que se extienden desde un receptor dispuesto en la superficie de la pala, dicho receptor se conecta a los medios para conducción a tierra.
  23. 23. Una pala de acuerdo con las reivindicaciones 21, 22, caracterizada porque los medios se aseguran en una cavidad en la superficie de la cubierta de pala.
  24. 24. Una pala de acuerdo con las reivindicaciones 21, 22, caracterizada porque los medios conductores se funden integralmente por la superficie de la cubierta de pala.
  25. 25. Una pala de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizada porque los medios conductores comprenden una capa de virutas de metal distribuidas esencialmente uniformemente.
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