ES2742524T3 - Pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico - Google Patents
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Abstract
Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) con - un dispositivo calefactor eléctrico (24) para el calentamiento de una zona de superficie calefactable, que se extiende sobre una sección longitudinal de la pala de rotor de instalación de energía eólica (10), en donde el dispositivo calefactor eléctrico (24) presenta un extremo en el lado de punta de pala (26), un extremo en el lado de raíz de pala (28) y dos bordes en el lado de arista final de perfil (30, 31), y - dos conductores eléctricos exteriores (32, 34), que están conectados con el dispositivo calefactor eléctrico (24) a lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil (30, 31) y a través de los que se puede alimentar el dispositivo calefactor eléctrico (24) con corriente calefactora, caracterizada porque - al menos un conductor eléctrico central (38), que está conectado con el dispositivo calefactor eléctrico (24) a una distancia de los dos bordes en el lado de arista final de perfil (30, 31), de manera que el dispositivo calefactor eléctrico está subdividido por el al menos un conductor eléctrico central (38) en al menos dos zonas parciales (56, 58, 60), que se extienden respectivamente sobre la sección longitudinal y que se pueden alimentar con una corriente calefactora eléctrica de forma separada entre sí a través de dos de los conductores (32, 34, 38).
Description
DESCRIPCIÓN
Pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico
La invención se refiere a una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico para el calentamiento de una zona de superficie calefactable, que se extiende sobre una sección longitudinal de la pala de rotor de instalación de energía eólica, en donde el dispositivo calefactor eléctrico tiene un extremo en el lado de punta de pala, un extremo en el lado de raíz de pala y dos bordes en el lado de arista final de perfil. A lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil están conectados dos conductores eléctricos exteriores con el dispositivo calefactor eléctrico, de modo que el dispositivo calefactor eléctrico se puede alimentar con una corriente calefactora a través de los dos conductores eléctricos exteriores.
Los dispositivos calefactores eléctricos de este tipo se usan para contrarrestar una formación de hielo en las palas de rotor. Están hechos de un material eléctricamente conductor y se atraviesan durante el funcionamiento por una corriente calefactora, que conduce a un calentamiento del dispositivo calefactor. De este modo se puede descongelar, por un lado, el hielo ya adherido (de-icing), por otro lado se puede prevenir una formación de hielo (anti-icing).
Para obtener el efecto deseado, en toda la zona de superficie calefactable se debe conseguir una diferencia de temperatura respecto al entorno. Simultáneamente se debe evitar un calentamiento excesivo, en particular, para impedir un deterioro de la pala de rotor. Además, se debe evitar un calentamiento que excede de la medida necesaria, a fin de mantener lo más bajo posible el consumo de energía del dispositivo calefactor.
Por el documento DE 202012 101 705 U1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico, que se recorre por corriente a través de dos electrodos que discurren en la dirección longitudinal del dispositivo calefactor y que debe presentar una capa de gel.
Por el documento EP 2602455 A1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico recorrido longitudinalmente por corriente. El dispositivo calefactor presenta tres elementos calefactores, que se extienden en la dirección longitudinal y cuyos extremos en el lado de punta de pala están conectados entre sí. Tres líneas de conexión eléctricas están conectadas con los extremos en el lado de raíz de pala de los tres elementos calefactores.
Por el documento WO 2011/127996 A1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico, que presenta varias secciones conectadas en parte en serie. Discurre en forma serpenteante desde un extremo en el lado de raíz de pala hasta un extremo en el lado de punta de pala y de vuelta y está conectado en la zona de la raíz de pala con líneas eléctricas. Por el documento W o 2011/127997 A1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica, en la que el dispositivo calefactor eléctrico discurre igualmente en forma serpenteante y está recorrido por corriente en la dirección longitudinal.
Por las dos patentes americanas n.° US 5.947.418 y n.° US 6.338.455 se han conocido palas de rotor para helicópteros, que presentan varias tiras que discurren en la dirección longitudinal de las palas de rotor, cuyos extremos en el lado de punta de pala están conectados entre sí y cuyos extremos en el lado de raíz de pala están unidos con líneas de conexión eléctricas. Se atraviesan igualmente en forma serpenteante de la raíz de pala hacia la punta de pala y de vuelta por una corriente calefactora.
Por el documento WO 2011/096851 A1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico, que se compone de diferentes elementos calefactores y líneas, que presentan respectivamente nanotubos de carbono. La superficie calefactable está subdividida en numerosos campos, a los que está asociado respectivamente un sensor de formación de hielo. Si en uno de los campos se constata una formación de hielo, este campo se debe calentar de forma dirigida.
Por el documento EP 2806160 A1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico, que se alimenta con una corriente calefactora a través de dos líneas eléctricas exteriores. Las líneas eléctricas sirven al mismo tiempo como conductor de protección contra rayos.
Por el documento EP 2843228 A1 se ha conocido una pala de rotor de instalación de energía eólica con un elemento calefactor eléctrico, que está construida por haces de fibras eléctricamente conductoras que forman respectivamente un camino para la corriente individual. La alimentación de corriente se realiza a través de dos líneas eléctricas, que discurren en la dirección longitudinal de la pala de rotor, que están conectadas con los haces de fibras individuales.
Partiendo de ello, el objetivo de la invención es poner a disposición una pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico, que esté construida de forma sencilla y presente una potencia calefactora adaptada a las necesidades bajo diferentes condiciones de funcionamiento.
Este objetivo se consigue mediante la pala de rotor de instalación de energía eólica con las características de la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas están especificadas en las reivindicaciones dependientes siguientes.
La pala de rotor de instalación de energía eólica tiene
• un dispositivo calefactor eléctrico para el calentamiento de una zona de superficie calefactable, que se extiende sobre una sección longitudinal de la pala de rotor de instalación de energía eólica, en donde el dispositivo calefactor eléctrico presenta un extremo en el lado de punta de pala, un extremo en el lado de raíz de pala y dos bordes en el lado de arista final de perfil, y
• dos conductores eléctricos exteriores, que están conectados con el dispositivo calefactor eléctrico a lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil y a través de los que se puede alimentar el dispositivo calefactor eléctrico con corriente calefactora, y
• al menos un conductor eléctrico central, que está conectado con el dispositivo calefactor eléctrico a una distancia de los dos bordes en el lado de arista final de perfil, de manera que el dispositivo calefactor eléctrico está subdividido por el al menos un conductor eléctrico central en al menos dos zonas parciales que se extienden respectivamente sobre la sección longitudinal y que se pueden alimentar con una corriente calefactora eléctrica de forma separada entre sí a través de dos de los conductores.
Con la zona de superficie calefactable de la pala de rotor de instalación de energía eólica se considera toda la superficie exterior de la pala de rotor de instalación de energía eólica, que se puede calentar con el dispositivo calefactor eléctrico. Fuera de la zona de superficie calefactable no es posible un calentamiento de la pala de rotor de instalación de energía eólica. La sección longitudinal, sobre la que se extiende la zona de superficie calefactable, se puede extender sobre al menos el 25 %, sobre al menos el 40 %, sobre al menos el 60 % o sobre al menos el 80 % de toda la longitud de la pala de rotor de instalación de energía eólica. Puede llegar en particular hasta cerca de la punta de pala. La zona de superficie calefactable puede encerrar una arista de nariz de perfil y se extiende desde allí en la dirección de flujo a lo largo de lado de presión y a lo largo del lado de aspiración un tramo en la dirección de la arista final de perfil, donde presenta respectivamente un borde en el lado de arista final de perfil.
Los dos conductores eléctricos exteriores pueden estar hechos de metal, en particular de cobre, y están conectados a lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil con el dispositivo calefactor eléctrico. Para ello pueden estar dispuestos en la zona de los bordes en el lado de arista final de perfil. Pueden estar en contacto eléctrico con el dispositivo calefactor eléctrico a lo largo de toda la longitud de este o por secciones o por puntos. En cualquier caso, el dispositivo calefactor eléctrico está conectado con los dos conductores eléctricos exteriores, de modo que al recorrerse por corriente el dispositivo calefactor a través de las dos conductores exteriores se calienta toda la zona de superficie calefactable.
En la invención hay al menos un conductor eléctrico central, que está conectado con el dispositivo calefactor eléctrico a una distancia de los dos bordes en el lado de arista final de perfil. Puede estar dispuesto entre los dos bordes en el lado de arista final de perfil, por ejemplo, cerca de una arista de nariz de perfil o entre la arista de nariz de perfil y un borde en el lado de arista final de perfil. Al usar varios conductores eléctricos centrales, estos pueden estar dispuestos de forma distribuido entre los conductores eléctricos exteriores, por ejemplo, a distancias aproximadamente uniformes entre sí y de los conductores eléctricos exteriores. Todos los conductores eléctricos, es decir, los conductores eléctricos exteriores y el al menos un conductor eléctrico central, pueden estar dispuestos esencialmente a lo largo de la dirección longitudinal de la pala de rotor de instalación de energía eólica. Esto se refiere en particular a la sección longitudinal, en la que está dispuesto el dispositivo calefactor eléctrico. Desde el extremo en el lado de raíz de pala del dispositivo calefactor eléctrico pueden ser conducidos los conductores eléctricos aún más hasta la raíz de pala, donde se pueden alimentar con corriente eléctrica a través del buje de un rotor de una instalación de energía eólica provisto con la pala de rotor de instalación de energía eólica. Los dos conductores eléctricos exteriores y el al menos un conductor eléctrico central se pueden extender respectivamente sobre toda la sección longitudinal.
El al menos un conductor eléctrico central subdivide el dispositivo calefactor eléctrico en al menos dos zonas parciales que se extienden respectivamente a lo largo de la sección longitudinal. Las zonas parciales pueden formar respectivamente una tira alargada, que puede presentar una anchura uniforme o una anchura que disminuye desde el extremo en el lado de la raíz de pala hacia el extremo en el lado de punta de pala. En particular cada una de las
zonas parciales puede estar configurada esencialmente en forma trapezoidal.
Cada una de las zonas parciales se puede alimentar con una corriente eléctrica a través de dos conductores. Al usar un único conductor central, se puede alimentar una de las zonas parciales a través de uno de los conductores exteriores y el conductor central, la otra zona parcial a través del otro conductor exterior y el conductor central. El conductor central es responsable de la alimentación en ambas zonas parciales adyacentes a él. Las zonas parciales están conectadas eléctricamente en serie, en donde los puntos finales del circuito en serie están conectados con los dos conductores exteriores y entre dos zonas parciales adyacentes está formado respectivamente un punto de nodo que está conectado con un conductor central. Por ello solo se necesitan muy pocos puntos de conexión, a fin de alimentar con corriente todo el dispositivo calefactor eléctrico de forma dirigida y de diferente manera. En particular un cableado apropiado de los dos conductores exteriores y del al menos un conductor central posibilita un calentamiento dirigido solo de una zona parcial, de zonas parciales individuales o de todas las zonas parciales. Aun cuando solo está a disposición una tensión de alimentación única y constante para el dispositivo calefactor eléctrico, la disposición según la invención posibilita una adaptación sencilla de la potencia calefactora. Por ejemplo, la tensión de alimentación se puede aplicar en los dos conductores exteriores. Entonces todas las zonas parciales se atraviesan por la corriente calefactora. A este respecto, la corriente calefactora es de igual magnitud y relativamente baja para todas las zonas parciales, dado que las resistencias eléctricas de todas las zonas parciales están conectadas en serie. Alternativamente, por ejemplo, dos zonas parciales se pueden conectar en paralelo, en tanto que un polo de la tensión de alimentación se aplica, por ejemplo, en los dos conductores exteriores, el otro polo en un conductor central, dispuesto en medio. Naturalmente cada una de las zonas parciales también se puede conectar individual e independientemente de las zonas parciales adyacentes a la tensión de alimentación.
En una configuración están presentes exactamente dos de los conductores eléctricos centrales, de modo que el dispositivo calefactor eléctrico está subdividido en tres zonas parciales que se extienden respectivamente sobre la sección longitudinal, en donde una arista de nariz de perfil de la pala de rotor de instalación de energía eólica está dispuesta en una zona parcial central de las tres zonas parciales. En general, en la zona de la arista de nariz de perfil se acentúa especialmente el peligro de una formación de hielo de la pala de rotor de instalación de energía eólica, de modo que al usar dos conductores centrales se puede calentar de forma dirigida esta zona crítica.
En una configuración, las conexiones eléctricas entre el dispositivo calefactor eléctrico y los conductores están establecidas mediante pegado, soldadura, remachado o atornillado. En el caso de pegado se puede usar, por ejemplo, un adhesivo eléctricamente conductor. Todas las formas de conexión mencionadas establecen una conexión galvánica. Si el dispositivo calefactor eléctrico presenta fibras de carbono, estas se pueden conectar por consiguiente directamente con los conductores eléctricos.
En una configuración, el dispositivo calefactor eléctrico presenta un material de fibras de carbono plano. Por ejemplo, se puede usar una malla o tejido de fibras de carbono o haces de fibras de carbono, conocidos como rovings. Los materiales de fibras de carbono planos, también designados como esteras calefactoras, presentan una conductividad eléctrica relativamente homogénea. Dado que las fibras de carbono individuales están en contacto entre sí, en el caso de tejidos en particular en la zona de los puntos de cruce, la conductividad eléctrica es relativamente robusta frente a deterioros de fibras individuales. Los materiales de fibras de carbono planos se pueden procesar de forma sencilla y alcanzan una potencia calefactor relativamente uniforme sobre la superficie.
En una configuración, el dispositivo calefactor eléctrico presenta haces de fibras eléctricamente conductores, que están conectados eléctricamente respectivamente con al menos dos de los conductores eléctricos y están aislados eléctricamente entre sí. En esta configuración, cada haz de fibras forma un camino para la corriente individual. Los haces de fibras pueden estar dispuestos en particular en forma de meandro, de modo que la longitud de los caminos para la corriente se puede seleccionar de forma dirigida con vistas a la potencia calefactora necesaria. De este modo el dispositivo calefactor eléctrico se puede diseñar de modo que alcanza una potencia calefactora adaptada a las necesidades. Los haces de fibras eléctricamente conductores pueden estar hechos, por ejemplo, de fibras de carbono, aleaciones de cobre o fibras de acero inoxidable.
En una configuración, al menos uno de los haces de fibras eléctricamente conductores presenta dos extremos, que están conectados eléctricamente respectivamente con uno de los dos conductores eléctricos exteriores, y una sección central, que cruza el al menos un conductor eléctrico central y está conectada con este de forma eléctricamente conductora. Preferentemente todos los haces de fibras están conectados de esta manera. Los haces de fibras se pueden disponer de modo que la potencia de superficie en las zonas parciales individuales se puede predeterminar de forma adaptada a las necesidades.
En esta configuración, la potencia calefactor de superficie específica, puesta a disposición por el dispositivo calefactor
eléctrico es de diferente magnitud en las zonas parciales correspondientes al aplicar una tensión definida en respectivamente dos de los conductores, que están dispuestos de forma adyacente. Una potencia calefactora especialmente elevada en una de las zonas parciales se puede obtener, por ejemplo, porque el dispositivo calefactor eléctrico presenta una resistencia eléctrica relativamente baja entre los conductores eléctricos que limitan esta zona parcial. Alternativa o adicionalmente se puede predeterminar de forma dirigida el tamaño de la zona parcial mediante disposición correspondiente de los conductores eléctricos, de modo que, por ejemplo, se pone a disposición una potencia calefactor determinada por las propiedades eléctricas del dispositivo calefactor sobre una superficie más pequeña y allí es especialmente alta la potencia de superficie específica. De esta manera, por ejemplo, en la zona de la arista de nariz de perfil se puede predeterminar una potencia de superficie específica más elevada que en zonas parciales dispuestas más hacia la arista de perfil.
En una configuración, la potencia calefactora de superficie específica, puesta a disposición por el dispositivo calefactor eléctrico varía a lo largo de la longitud de una zona parcial. Esta medida también puede estar prevista para más de una de las zonas parciales, en particular para todas las zonas parciales. De este modo se puede poner a disposición, por ejemplo, cerca de la punta de pala una potencia calefactor más elevada por unidad de superficie que más cerca de la raíz de pala. Con esta finalidad también se puede variar la anchura de la zona parcial en cuestión a lo largo de toda la longitud y/o se pueden adaptar las propiedades eléctricas del dispositivo calefactor en la zona parcial. Por ejemplo, una zona parcial central puede presentar una pluralidad de haces de fibras individuales, que están conectados respectivamente con dos conductores eléctricos centrales, en donde la longitud de los haces de fibras disminuye entre los dos conductores eléctricos hacia la punta de pala. Adicionalmente a la diferenciación sobre las diferentes zonas parciales también se puede poner a disposición una potencia calefactor adaptada a las necesidades dentro de zonas parciales individuales.
En esta configuración está presente un control que está configurado para excitar el dispositivo calefactor eléctrico en un modo de funcionamiento de deshielo (de-icing), en el que todas las zonas parciales se hacen funcionar con una primera potencia calefactora de superficie, y en un modo de funcionamiento antihielo (anti-icing), en el que una zona parcial central se hace funcionar con una segunda potencia calefactora de superficie que es mayor que la primera potencia calefactora de superficie, y en la que las zonas parciales restantes se hacen funcionar con una tercera potencia calefactora de superficie que es menor que la primera potencia calefactora de superficie. El modo de funcionamiento de deshielo es razonable, por ejemplo, con rotor estacionario o en el modo en vacío cuando en toda la zona de superficie calefactable ya está adherido el hielo. Luego conduce a un calentamiento relativamente uniforme de toda la zona de superficie calefactable. El modo de funcionamiento antihielo es apropiado en particular para el funcionamiento de producción de la instalación de energía eólica, cuando una potencia calefactor relativamente grande se necesita en la zona de la arista de nariz de perfil, a fin de mantenerla libre de hielo, mientras que en las zonas parciales dispuestas más hacia atrás en la dirección de flujo no se debe contar con una formación de hielo.
En una configuración, la pala de rotor de instalación de energía eólica presenta al menos un receptor de protección contra rayos, con el que está conectado de forma eléctricamente conductora cada uno de los conductores en el caso de un impacto de rayo. El receptor de protección contra rayos puede estar dispuesto, por ejemplo, cerca de una punta de pala de la pala de rotor de instalación de energía eólica o formarla. Los conductores eléctricos, es decir, los dos conductores eléctricos exteriores y todos los conductores eléctricos centrales previstos están conectados con el receptor de protección contra rayos en el caso de un impacto de rayo, es decir, por ejemplo, a través de una vía de chispas u otra protección de sobretensión. En el caso de un impacto de rayo se puede distribuir la corriente de rayo muy elevada entonces en todos los conductores eléctricos presentes. Esto puede impedir un deterioro de los conductores. Además, mediante la conexión de todos los conductores mencionados entre sí a través de las zonas parciales del dispositivo calefactor eléctrico se produce una compensación de potencial entre los conductores eléctricos, que puede ser necesaria y suficiente para evitar descargas eléctricas, debido a inducción electromagnética.
En una configuración, uno de los dos conductores exteriores y/o ambos conductores exteriores y/o el al menos un conductor central están dispuestos de forma adyacente a una correa de la pala de rotor de instalación de energía eólica y/o integrados en una sección transversal de correa. La subdivisión del dispositivo calefactor eléctrico se orienta en este caso a la disposición de las correas, lo que es especialmente conveniente en muchos casos. Además, los conductores eléctricos se pueden integrar técnicamente en fabricación durante la fabricación de la correa, lo que puede simplificar el montaje de la pala de rotor de instalación de energía eólica. Con vistas a la protección contra rayos se puede establecer al mismo tiempo un contacto eléctrico entre las correas y los conductores eléctricos, lo que contrarresta un deterioro de las correas en el caso de correas eléctricamente conductoras, en particular si estas presentan fibras de carbono.
En una configuración están presentes dos de los conductores centrales y cuatro correas, en donde uno de los dos conductores exteriores está asociado a una primera correa en el lado de presión, el otro de los dos conductores
exteriores a una primera correa en el lado de aspiración, uno de los dos conductores centrales a una segunda correa en el lado de presión y el otro de los conductores centrales a una segunda correa en el lado de aspiración. Por consiguiente, que un conductor esté asociado a una correa, en particular se considera que el conductor está dispuesto de forma adyacente a la correa o integrado en una sección transversal de la correa. La disposición mencionada de los conductores es especialmente conveniente para las palas de rotor de instalación de energía eólica con cuatro correas.
La invención se explica más en detalle a continuación mediante ejemplos de realización representados en las figuras. Muestran:
Fig. 1 una pala de rotor de instalación de energía eólica en vista en perspectiva simplificada,
Figuras 2-4 otros tres ejemplos de realización de palas de rotor de instalación de energía eólica según la invención, respectivamente en representaciones en sección transversal esquemáticas,
Fig. 5 una representación esquemática de un dispositivo calefactor eléctrico con dos conductores eléctricos exteriores y dos centrales,
Fig. 6 una representación esquemática de un fragmento de un dispositivo calefactor eléctrico con dos haces de fibras eléctricamente conductoras.
La pala de rotor de instalación de energía eólica 10 de la figura 1 tiene una punta de pala 12, una raíz de pala 14, una arista de nariz de perfil 16, una arista final de perfil 18, un lado de presión 20 y un lado de aspiración 22. El dispositivo calefactor eléctrico 24 se corresponde en sus dimensiones con una zona de superficie calefactora de la pala de rotor de instalación de energía eólica 10 y presenta un extremo en el lado de punta de pala 26, un extremo en el lado de raíz de pala 28 y dos bordes en el lado de arista final de perfil 30, 31, de los que se puede ver el borde en el lado de arista final de perfil 30 dispuesto en el lado de presión 20.
Dos conductores eléctricos exteriores 32, 34 discurren respectivamente de la raíz de pala 14 hasta un receptor de protección contra rayos 36 dispuesto en la punta de pala 12. En la sección longitudinal entre el extremo en el lado de punta de pala 26 y el extremo en el lado de raíz de pala 28 del dispositivo calefactor eléctrico 24 discurren los dos conductores eléctricos exteriores 32, 34 a lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil 30, 31 y allí están conectados eléctricamente con el dispositivos calefactor eléctrico 24 a lo largo de toda su longitud. Entre los dos conductores exteriores 32, 34 está dispuesto un conductor eléctrico central 38, que discurre aproximadamente a lo largo de la arista de nariz de perfil 16. Se extiende igualmente desde la raíz de pala 14 hasta el receptor de protección contra rayos 36 en la punta de pala 12 y está conectado eléctricamente con el dispositivo calefactor eléctrico 24 a lo largo de toda la longitud de este a lo largo de la sección de superficie calefactable. Subdivide el dispositivo calefactor eléctrico y por consiguiente la zona de superficie calefactable en una primera zona parcial, que está dispuesta esencialmente en el lado de presión y se extiende desde el conductor eléctrico central 38 hasta el conductor eléctrico exterior 32 sobre el lado de presión. La otra zona parcial se extiende desde el conductor eléctrico central 38 esencialmente sobre el lado de aspiración 22 hasta el conductor eléctrico exterior 34 dispuesto sobre el lado de aspiración 22.
Las figuras 2 a 4 muestran secciones transversales de palas de rotor según la invención. El dispositivo calefactor eléctrico 24 está indicado respectivamente por una línea a trazos. Los ejemplos de realización de las figuras 2 y 3 presentan respectivamente cuatro correas 40 a 46. Las correas 40, 42 se sitúan en el lado de aspiración 22 y están dispuestas a una distancia entre sí. Las correas 44, 46 se sitúan en el lado de presión 20 y están dispuestas a una distancia entre sí.
En el ejemplo de realización de la figura 2, el conductor eléctrico exterior 32 está integrado en la sección transversal de la correa en el lado de presión 46. El conductor eléctrico exterior 34 está integrado en la sección transversal de la correa en el lado de aspiración 42. Además hay dos conductores eléctricos centrales 52, 54, que están integrados en las secciones transversales de las correas 40 o 44. Todos los conductores eléctricos 32, 34, 52, 54 están conectados eléctricamente con el dispositivo calefactor eléctrico 24. Los dos conductores eléctricos centrales 52, 54 subdividen el dispositivo calefactor eléctrico y por consiguiente la zona de superficie calefactable en tres zonas parciales 56, 58 y 60.
En el ejemplo de realización de la figura 3, los conductores eléctricos 32, 34, 52, 54 están conectados igualmente con el dispositivo calefactor eléctrico 24, no obstante, no están integrados en las secciones transversales de las correas 40 a 46, sino que están dispuestas respectivamente de forma adyacente a una de estas correas 40 a 46.
El ejemplo de realización de la figura 4 solo presenta dos correas, concretamente dos correas principales 48, 50. Los conductores eléctricos 32, 34, 52, 54 también están conectados en los otros ejemplos de realización con el dispositivo calefactor eléctrico 24. Las correas principales 48, 50 se extienden en la dirección de la profundidad de perfil sobre una zona mayor. Los conductores eléctricos 34, 54 están dispuestos de forma adyacente a la correa principal en el lado de aspiración 48. Los conductores eléctricos 32, 52 están dispuestos de forma adyacente a la correa principal en el lado de presión 50. Mediante la disposición de los conductores eléctricos, la zona parcial 56 se corresponde esencialmente con las dimensiones de la correa principal en el lado de aspiración 48 y la zona parcial 60 se corresponde esencialmente con las dimensiones de la correa principal en el lado de presión 50, respectivamente referido a la dirección de la profundidad de perfil.
La figura 5 muestra esquemáticamente un dispositivo calefactor eléctrico con un extremo en el lado de raíz de pala 28, un extremo en el lado de punta de pala 26 y dos bordes en el lado de arista final de perfil 30, 31. Dos conductores eléctricos exteriores 32, 34 discurren a lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil 30, 31 y allí están conectados con el dispositivo calefactor eléctrico 24 a lo largo de toda la longitud de este, según está indicado por los puntos. El dispositivo calefactor eléctrico y por consiguiente la zona de superficie calefactable se subdivide por dos conductores eléctricos centrales 38 en tres zonas parciales 56, 58 y 60. La zona parcial central 58 se sitúa en la zona de la arista de nariz de perfil 16 indicada a trazos.
La figura 6 muestra un fragmento de la disposición de la figura 5 ampliado y en otra representación esquemática. Se reconocen los dos conductores eléctricos exteriores 32, 34 y los dos conductores eléctricos centrales 38, así como dos haces de fibras eléctricamente conductores 62, que forman respectivamente un camino para la corriente individual, que están dispuestos en forma de meandro y pueden estar hechos, por ejemplo, de fibras de carbono. Los dos extremos de cada haz de fibras 62 están conectados con los dos conductores eléctricos exteriores 32, 34. Allí donde los haces de fibras 62 cruzan los conductores centrales 38, igualmente se establece una conexión eléctrica entre los conductores centrales 38 y las secciones centrales correspondientes de los haces de fibras 62. En la figura 6 se reconoce esquemáticamente que los haces de fibras 62 están concentrados en la zona parcial central 58 sobre una superficie más pequeña, de modo que allí se obtiene una potencia calefactora de superficie específica más elevada.
Lista de referencias usadas:
10 Pala de rotor de instalación de energía eólica
12 Punta de pala
14 Raíz de pala
16 Arista de nariz de perfil
18 Arista final de perfil
20 Lado de presión
22 Lado de aspiración
24 Dispositivo calefactor eléctrico
26 Extremo en el lado de punta de pala
28 Extremo en el lado de raíz de pala
30, 31 Bordes en el lado de arista final de perfil
32, 34 Conductor eléctrico exterior
36 Receptor de protección contra rayos
38 Conductor eléctrico central
40, 42 Correas en el lado de aspiración
44, 46 Correas en el lado de presión
48 Correa principal en el lado de aspiración
50 Correa principal en el lado de presión
52, 54 Conductor eléctrico central
56, 58, 60 Zonas parciales
62 Haces de fibras eléctricamente conductoras
Claims (12)
1. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) con
• un dispositivo calefactor eléctrico (24) para el calentamiento de una zona de superficie calefactable, que se extiende sobre una sección longitudinal de la pala de rotor de instalación de energía eólica (10), en donde el dispositivo calefactor eléctrico (24) presenta un extremo en el lado de punta de pala (26), un extremo en el lado de raíz de pala (28) y dos bordes en el lado de arista final de perfil (30, 31), y
• dos conductores eléctricos exteriores (32, 34), que están conectados con el dispositivo calefactor eléctrico (24) a lo largo de los bordes en el lado de arista final de perfil (30, 31) y a través de los que se puede alimentar el dispositivo calefactor eléctrico (24) con corriente calefactora, caracterizada porque
• al menos un conductor eléctrico central (38), que está conectado con el dispositivo calefactor eléctrico (24) a una distancia de los dos bordes en el lado de arista final de perfil (30, 31), de manera que el dispositivo calefactor eléctrico está subdividido por el al menos un conductor eléctrico central (38) en al menos dos zonas parciales (56, 58, 60), que se extienden respectivamente sobre la sección longitudinal y que se pueden alimentar con una corriente calefactora eléctrica de forma separada entre sí a través de dos de los conductores (32, 34, 38).
2. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según la reivindicación 1, caracterizada porque están presentes exactamente dos de los conductores eléctricos centrales (38), de modo que el dispositivo calefactor eléctrico está subdividido en tres zonas parciales (56, 58, 60) que se extienden respectivamente sobre la sección longitudinal, en donde una arista de nariz de perfil (16) de la pala de rotor de instalación de energía eólica (10) está dispuesta en una zona parcial central de las tres zonas parciales (56, 58, 60).
3. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque las conexiones eléctricas entre el dispositivo calefactor eléctrico (24) y los conductores eléctricos (32, 34, 38) son establecidas por pegado, soldadura, remachado o atornillado.
4. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el dispositivo calefactor eléctrico (24) presenta un material de fibras de carbono plano.
5. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el dispositivo calefactor eléctrico (24) presenta haces de fibras eléctricamente conductoras (62), que están conectadas eléctricamente respectivamente con al menos dos de los conductores eléctricos (32, 34, 38) y están aisladas eléctricamente entre sí.
6. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según la reivindicación 5, caracterizada porque al menos uno de los haces de fibras eléctricamente conductores (62) presenta dos extremos, que están conectados eléctricamente respectivamente con uno de los dos conductores eléctricos exteriores (32, 34), y una sección central, que cruza el al menos un conductor eléctrico central (38) y está conectada de forma eléctricamente conductora con este.
7. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la potencia de superficie específica, puesta a disposición por el dispositivo calefactor eléctrico (24) es de diferente magnitud en las zonas parciales (56, 58, 60) correspondientes al aplicar una tensión definida en respectivamente dos de los conductores (32, 34, 38), que están dispuestos de forma adyacente.
8. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la potencia de superficie específica, puesta a disposición por el dispositivo calefactor eléctrico (24)
varía a lo largo de la longitud de una de las zonas parciales (56, 58, 60).
9. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque está presente un control que está configurado para excitar el dispositivo calefactor eléctrico (24) en un modo de funcionamiento de deshielo (de-icing), en el que todas las zonas parciales se hacen funcionar con una primera potencia de superficie, y en un modo de funcionamiento antihielo (anti-icing), en el que una zona parcial central (58) se hace funcionar con una segunda potencia de superficie que es mayor que la primera potencia de superficie, y en la que las zonas parciales restantes (56, 60) se hacen funcionar con una tercera potencia de superficie que es
menor que la primera potencia de superficie.
10. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la pala de rotor de instalación de energía eólica (10) presenta al menos un receptor de protección contra rayos (36), con el que cada uno de los conductores (32, 34, 38) está conectado de forma eléctricamente conductora en el caso de un impacto de rayo.
11. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque uno de los dos conductores exteriores (32, 34) y/o los dos conductores exteriores (32, 34) y/o el al menos un conductor central (38) están dispuestos de forma adyacente a una correa (40, 42, 44, 46, 48, 50) de la pala de rotor de instalación de energía eólica (10) y/o están integrados en una sección transversal de correa.
12. Pala de rotor de instalación de energía eólica (10) según la reivindicación 11, caracterizada porque están presentes dos de los conductores centrales (38) y cuatro correas (40, 42, 44, 46), en donde uno de los dos conductores exteriores (32) está asociado a una primera correa en el lado de presión (46), el otro de los dos conductores exteriores (34) a una primera correa en el lado de aspiración (42), uno de los dos conductores centrales (52) a una segunda correa en el lado de presión (44) y el otro de los conductores centrales (54) a una segunda correa en el lado de aspiración (40).
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