ES2902439T3 - Espiral de tipo Scruton - Google Patents

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Abstract

Cortavientos (10) para reducir las vibraciones u oscilaciones inducidas por el viento durante el transporte o la instalación de una torre o segmento de torre de turbinas eólicas, que presenta una subestructura (12) que puede sujetarse contra una superficie (14) de una torre o segmento de torre (16) y presenta un lado de apoyo (18) con una superficie de apoyo (20) para el apoyo sobre la superficie de la torre o segmento de torre (16) y un lado exterior (22) opuesto al lado de apoyo (18), y al menos un elemento de resistencia al viento (24) para influir en una corriente de viento en la torre o segmento de torre (16), caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) puede ponerse en contacto con el lado exterior de la subestructura (12) y puede conectarse de manera desmontable con la subestructura (12).

Description

DESCRIPCIÓN
Espiral de tipo Scruton
La presente invención se refiere a un dispositivo para proteger torres de turbinas eólicas contra oscilaciones y vibraciones inducidas por el viento, que en particular en el estado colocado en forma de espiral se describe también como espiral de tipo Scruton.
Las turbinas eólicas se usan para generar energía eléctrica. Con este fin, las palas del rotor convierten la energía eólica cinética en movimiento de rotación, que luego se convierte en energía eléctrica. Con este fin, las palas del rotor están fijadas en una góndola, que a su vez está posicionada en una torre. La torre puede consistir en uno o más segmentos de torre a este respecto. En principio, las turbinas eólicas se instalan en lugares donde imperan fuertes vientos. A este respecto se diferencian instalaciones en alta mar que se construyen en el mar e instalaciones terrestres que se construyen en tierra.
Las torres o segmentos de torre de las turbinas eólicas deben transportarse a la ubicación deseada de la turbina eólica para el montaje. Durante el transporte y el montaje, las torres o segmentos de torre son susceptibles a las oscilaciones y vibraciones inducidas por el viento. Puede suceder que el viento estimule las torres o segmentos de torre en su frecuencia natural, de modo que las vibraciones/oscilaciones se refuercen cada vez más y así se haga imposible un montaje de las torres o segmentos de torre o incluso que se produzca un vuelco de las torres o segmentos de torre. En particular en el caso de instalaciones en alta mar, es común que las torres se transporten al sitio de montaje ya en una posición vertical, en la que son particularmente susceptibles a las vibraciones/oscilaciones inducidas por el viento. De manera correspondiente, las torres o segmentos de torre son particularmente susceptibles en este caso durante el transporte a través de una región ventosa.
Por el documento EP 2 851 490 B1 se conoce sujetar conjuntos de cintas banda sobre las torres o segmentos de torre con el fin de homogeneizar la corriente a lo largo de la torre de tal manera que se impidan las vibraciones y oscilaciones.
Además, por el documento DE 20 2017 100 334 U1 se conoce usar sistemas de cierre de velcro y esteras deslizantes de EPDM en anillos de junta para palas de rotor en una instalación de turbina eólica.
El documento WO2018/083054A1 divulga otro ejemplo a partir del estado de la técnica.
A partir del estado de la técnica resultan los más diversos problemas. Como describe el documento EP 2851 490 B1, las cintas banda de los conjuntos de cintas banda divulgadas allí pueden volcarse por el viento desde su lado de apoyo original en la torre de turbina eólica hasta otro lado. Así, puede producirse una torsión involuntaria de los conjuntos de cintas banda. Esto origina posiciones inexactas de las cintas banda en la torre y también puede originar fuerzas indeseadas en la torre. Además, el montaje de los conjuntos de cintas banda resulta difícil, dado que pueden deslizarse fácilmente en las direcciones axial y circunferencial durante el tensado y pueden atrapar el viento ya en el estado sin tensión en ambientes ventosos, lo que hace que sea casi imposible un montaje de las cintas banda en la torre.
Partiendo del estado de la técnica descrito, resulta, para la presente invención, el objetivo de facilitar un dispositivo que impida las oscilaciones y vibraciones inducidas por el viento en torres de turbina eólica y no obstante sea simple y seguro de montar y garantice una sujeción segura del dispositivo en la torre de turbina eólica.
El objetivo se soluciona según la invención mediante un cortavientos para reducir las vibraciones u oscilaciones inducidas por el viento durante el transporte o la instalación de una torre o segmento de torre de turbinas eólicas según la reivindicación 1. A este respecto, el cortavientos presenta una subestructura o dispositivo de sujeción que puede sujetarse contra una superficie de una torre o segmento de torre y tiene un lado de apoyo con una superficie de apoyo para el apoyo sobre la superficie de la torre o segmento de torre y un lado exterior opuesto al lado de apoyo. Además, el cortavientos presenta al menos un elemento de resistencia al viento para influir en una corriente de viento en la torre o segmento de torre. A este respecto, el cortavientos está caracterizado porque el elemento de resistencia al viento puede ponerse en contacto con el lado exterior de la subestructura y puede conectarse con la subestructura, en particular puede conectarse sin herramientas.
El cortavientos según la invención garantiza una evitación o reducción de las vibraciones u oscilaciones inducidas por el viento durante la instalación o transporte de turbinas eólicas. Al mismo tiempo, el dispositivo de sujeción proporciona un ajuste firme y seguro del cortavientos en la torre o segmento de torre de la turbina eólica. Además, es particularmente fácil y eficiente montar y desmontar el cortavientos según la invención.
La superficie de apoyo del cortavientos puede presentar un alto coeficiente de fricción con la superficie de la torre o segmento de torre.
Con este fin, el lado de apoyo en la zona de la superficie de apoyo puede estar constituida por plástico, goma, silicona y/o caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM).
Para garantizar una sujeción segura del cortavientos en el segmento de torre o torre de las turbinas eólicas, es ventajoso un alto coeficiente de fricción |i entre la superficie de apoyo del lado exterior de la subestructura y la superficie de la torre o segmento de torre. El caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM) representa a este respecto un material particularmente ventajoso, dado que combina una alta elasticidad con un alto coeficiente de fricción. El coeficiente de fricción estática entre la superficie de apoyo de la subestructura y la superficie del segmento de torre o torre se encuentra preferiblemente al menos en ^ = 1,5, además preferiblemente al menos en |i = 1,8, además preferiblemente al menos en |i = 2, además preferiblemente al menos en |i = 3. La fuerza normal que presiona la subestructura contra la torre o el segmento de torre se produce a este respecto por el arriostramiento de la subestructura. Esto sucede debido a que la subestructura se enrolla en forma de espiral alrededor de la torre o el segmento de torre y se solicita a tracción en el extremo superior e inferior, de modo que la subestructura se junte hacia el eje axial (centro) de la torre y a este respecto se presione contra la superficie de la torre o segmento de torre, o debido a que se sujetan elementos de sujeción incrustados en la subestructura como cuerdas o correas y presionan la subestructura contra la torre.
El elemento de resistencia al viento puede conectarse de manera desmontable, en particular de manera desmontable sin herramientas, a la subestructura.
Con este fin, el elemento de resistencia al viento puede presentar una superficie adhesiva, por medio de la que puede ponerse en contacto el elemento de resistencia al viento con el lado exterior de la subestructura y puede conectarse a la subestructura.
El elemento de resistencia al viento puede conectarse por arrastre de fuerza y/o por arrastre de forma a la subestructura.
Con este fin, la subestructura puede presentar primeros medios de retención y el elemento de resistencia al viento puede presentar segundos medios de retención. A este respecto, los segundos medios de retención y los primeros medios de retención pueden ponerse en contacto entre sí de manera que se produzca una conexión desmontable entre el elemento de resistencia al viento y la subestructura.
Los primeros medios de retención son preferiblemente un lado de una conexión de velcro o de cierre de velcro o una conexión de cierre de cremallera y los segundos medios de retención son el lado opuesto correspondiente de una conexión de velcro o de cierre de velcro o una conexión de cierre de cremallera.
Más preferiblemente, los primeros medios de retención son parte del lado exterior de la subestructura y los segundos medios de retención se forman por la superficie adhesiva del elemento de resistencia al viento.
La posibilidad de poder conectar la subestructura o dispositivo de sujeción y los elementos de resistencia al viento unos con otros de manera fácil y rápida ofrece ventajas considerables en la práctica. Por un lado, es posible un transporte del cortavientos sencillo y con ahorro de espacio cuando este no se encuentra aún en una torre o segmento de torre; por otro lado, la subestructura puede sujetarse más fácilmente a la torre o al segmento de torre cuando los elementos de resistencia al viento aún no están fijados en el segmento de torre. Sucede que un cortavientos debe montarse fuera de una nave (es decir, con el viento) en una torre o segmento de torre. En este caso, es particularmente difícil montar una estructura coherente a partir de elemento(s) de resistencia al viento y subestructura en la torre o segmento de torre, dado que la resistencia al viento de los componentes que van a arriostrarse ya es muy alta. Para desmontar, transportar posteriormente o reutilizar el cortavientos, también es ventajoso cuando los elementos de resistencia al viento y la subestructura pueden separarse de nuevo uno de otro sin más.
El experto en la técnica conoce conexiones desmontables tales como cierres de cremallera y conexiones de cierre de velcro, con las que pueden establecerse conexiones fácilmente montables y desmontables. Además, estas conexiones pueden montarse y desmontarse sin herramientas. En una conexión de cierre de velcro, pueden preverse bandas de cierre de velcro como superficie adhesiva en un lado inferior de un elemento de resistencia al viento y correspondientes bandas de cierre de velcro en el lado exterior de la subestructura. Si las superficies se presionan entre sí durante el montaje de los elementos de resistencia al viento en la subestructura, las bandas de cierre de velcro se conectan por sí solas entre sí. También pueden usarse otros medios de retención para generar una conexión desmontable. Así, por ejemplo, son concebibles conexiones por arrastre de forma, como conexiones de ojales y ganchos, conexiones magnéticas, conexiones de cierre de cremallera y conexiones de cuerdaojales/ganchos o conexiones por arrastre de fuerza, como conexiones roscadas, conexiones de abrazadera. También son posibles conexiones no desmontables mediante remaches o conexiones adhesivas o de soldadura. La subestructura puede comprender, además, un medio de sujeción colocado en esta o incrustado en esta, con el que puede solicitarse a tracción la subestructura a lo largo de su dirección longitudinal con el fin de presionar la superficie de apoyo contra la superficie de la torre o segmento de torre.
Preferiblemente, el medio de sujeción es una cuerda o correa de sujeción, o comprende dos o más elementos de sujeción distanciados.
La colocación de la subestructura puede realizarse de distinta manera. La subestructura puede sujetarse por toda la longitud o solo por secciones de la torre o segmento de torre.
Al menos en un extremo de la torre o segmento de torre puede estar previsto un dispositivo de tracción o dispositivo de instalación. En el otro extremo de la torre o segmento de torre puede estar previsto otro dispositivo de tracción o un soporte. La subestructura o el medio de sujeción se sujeta por tanto entre un dispositivo de tracción o dispositivo de instalación y otro dispositivo de tracción o soporte. Si la subestructura se extiende demasiado por la torre o el segmento de torre a lo largo de su dirección axial solo por secciones, un dispositivo de tracción o un soporte puede estar dispuesto también en otro lugar (como un extremo) de la torre o segmento de torre.
Como medios de sujeción pueden servir, por ejemplo, correas o cuerdas. A este respecto, la fuerza de tracción, que se transfiere desde el dispositivo de tracción o dispositivo de instalación por medio de la subestructura o el medio de sujeción hasta el soporte o dispositivo de tracción en el otro extremo de la subestructura, puede transferirse total o parcialmente por medio del medio de sujeción o de la subestructura. En este caso, los medios de sujeción pueden discurrir por toda la longitud de la subestructura. Los medios de sujeción pueden conectarse al dispositivo de tracción o dispositivo de instalación en un extremo, discurren en el interior de la subestructura y están conectados en el otro extremo con el soporte o dispositivo de tracción. Alternativamente, pueden fijarse los medios de sujeción en cada caso a las zonas de extremo de la subestructura. Es decir, no discurren por toda la longitud por la subestructura. En este caso, la fuerza de tracción no se transfiere por los medios de sujeción en secciones esenciales a lo largo de la dirección longitudinal de la subestructura, sino por la subestructura (por ejemplo, una o más capas de lámina). En este caso, la tensión de tracción se distribuye preferiblemente por toda la anchura o por una parte de la anchura de la subestructura.
El medio de sujeción puede discurrir por toda la longitud del dispositivo de sujeción y puede estar guiada de manera que pueda moverse longitudinalmente en una subestructura en el dispositivo de sujeción, de modo que el medio de sujeción esté desacoplado de la subestructura según la fuerza de tracción y no entre en contacto directo con una superficie de una torre.
El alojamiento del medio de sujeción puede estar constituido al menos parcialmente por PTFE poli(tetrafluoroetileno) o puede estar recubierto con PTFE en una superficie interior que entra en contacto con el medio de sujeción.
Con este fin, la subestructura puede estar constituida por al menos tres capas, en donde al menos dos de las capas presentan PTFE poli(tetrafluoroetileno) y presenta al menos una capa de EPDM.
Alternativamente, la subestructura también puede contener al menos una capa de poli(cloruro de vinilo) (PVC). En este caso, la subestructura presenta preferiblemente al menos una capa de pVc y una capa de PTFE.
La subestructura puede presentar, por ejemplo, dos capas de PTFE o bien materiales o fibras recubiertos con PTFE o puede presentar dos cavidades revestidas o recubiertas con teflón.
El medio de sujeción puede estar fijado, preferentemente cosido, en una o en dos secciones de extremo de la subestructura.
El medio de sujeción puede estar fijado también en una sección de extremo o en ambas secciones de extremo en la subestructura. El medio de sujeción está cosido preferiblemente entonces junto a o en las secciones de extremo de la subestructura. Como sección de extremo se consideran a este respecto los extremos en dirección longitudinal de la subestructura sin tener en cuenta los medios de sujeción. Preferiblemente, el medio de sujeción se extiende un máximo de 1 m, preferiblemente un máximo de 50 cm en las secciones de extremo de la subestructura, y así se superpone para lograr una fijación sólida.
El medio de sujeción puede presentar al menos dos elementos de sujeción, como cuerdas o correas, que están dispuestos de manera paralela y a distancia entre sí y de manera paralela a la dirección longitudinal de la subestructura.
El uso de dos o más elementos de sujeción espaciados y paralelos permite una aplicación uniforme de la fuerza y un ajuste firme de la subestructura en la torre o segmento de torre. Los elementos de sujeción pueden discurrir en bordes exteriores de la subestructura y, dado el caso, en el centro. Esto impide que el viento pueda incidir por debajo de la subestructura y eleve el brazo de palanca que los medios de sujeción (correas o cuerdas) tienen frente a un posible eje de giro, alrededor del cual el viento podría volcar el cortavientos.
Puede estar previsto un elemento de seguridad, por el cual están guiados los extremos del medio de sujeción o de los elementos de sujeción o con el que están conectados para impedir que se deslicen en la subestructura.
Además, puede estar dispuesto en al menos un extremo de la subestructura un espaciador para mantener dos o más elementos de sujeción dispuestos de manera paralela a una distancia predeterminada uno de otro. Un espaciador puede ser un elemento rígido que está cosido en o dentro de la subestructura entre los dos elementos de sujeción transversalmente a la dirección longitudinal de la subestructura, o está fijado de otra manera a la subestructura. El espaciador impide que durante la sujeción de la subestructura, cuando se sujetan los dos o más elementos de sujeción por un elemento de tracción único, se acerquen uno a otro.
El espaciador puede estar formado por un elemento tubular que está dispuesto transversalmente a la dirección longitudinal de la subestructura y está conectado a los extremos de los elementos de sujeción. De esta manera. se impide al mismo tiempo que se arrastren los extremos de los elementos de sujeción involuntariamente hacia alojamientos en la subestructura, de los que pueden sacarse de nuevo con dificultad.
Los extremos de los elementos de sujeción que sobresalen de una sección de extremo de la subestructura pueden conectarse entre sí. A este respecto, los extremos de los elementos de sujeción pueden formar un bucle, en el que puede estar previsto un elemento de conexión común para el dispositivo de tracción o el dispositivo de instalación, por ejemplo, un anillo, un grillete o un mosquetón.
Alternativamente, los extremos de los elementos de sujeción pueden permanecer separados, de modo que presenten en cada caso un sitio de conexión separado para un dispositivo de tracción o de instalación. En este caso, cada correa o cada cuerda puede formar un bucle propio. Una posibilidad para ello es girar un extremo de correa o extremo de cuerda 180° y conectarlo consigo mismo, por ejemplo coserlo.
Adicionalmente a los medios de sujeción, la subestructura puede comprender un medio de arriostramiento. Por medio del medio de arriostramiento, puede aplicarse una fuerza de arriostramiento sobre la subestructura. La fuerza de arriostramiento puede contrarrestar la fuerza de tracción aplicada por medio de los medios de sujeción en una sección de la subestructura delante o detrás del elemento de arriostramiento.
El medio de arriostramiento puede presentar uno o varios bucles, ojales, ganchos, lengüetas o similares. El medio de arriostramiento está constituido preferiblemente al menos parcialmente por un material que puede coserse y está cosido con el resto de la subestructura para la fijación a la misma. Preferiblemente, el medio de arriostramiento está constituido por dos bucles, ojales, ganchos, lengüetas o similares que están dispuestos en cada caso en lados opuestos transversalmente a la dirección longitudinal de la subestructura.
La fuerza de arriostramiento puede aplicarse, por ejemplo, por medio de una grúa. A este respecto puede fijarse el medio de sujeción a la grúa. La fuerza de arriostramiento aplicada a la subestructura a través del medio de sujeción actúa al menos parcialmente de manera paralela a la fuerza de tracción, que se aplica a través de los dispositivos de sujeción. Así, por ejemplo, una grúa puede tirar de los medios de sujeción verticalmente hacia arriba. Debido a ello, se contrarresta la fuerza de tracción en la subestructura en la sección por encima del dispositivo de arriostramiento. Así, la correspondiente sección de la subestructura ya no presenta ninguna tensión y los medios de sujeción pueden soltarse en su lado de fijación superior para desmontar el cortavientos.
Alternativamente, también puede tirarse del medio de arriostramiento hacia abajo o en cualquier otra dirección que no sea ortogonal a la superficie de la torre.
El medio de arriostramiento puede estar realizado lo suficientemente largo como para guiarse sobre un elemento de resistencia al viento. Esto permite un fácil desmontaje de todo el cortavientos sin tener que separar los elementos de resistencia al viento. Con este fin, pueden reunirse, por ejemplo, dos lengüetas, que están dispuestas en ambos lados del elemento de resistencia al viento a través del elemento de resistencia al viento y pueden engancharse en un gancho de grúa común.
La posición del medio de arriostramiento a lo largo de la extensión longitudinal depende del medio de sujeción usado y de las características particulares de la turbina eólica. Puede ser ventajoso dar al lado no descargado de la subestructura mucho espacio, dado que la tensión/fuerza de tracción aumenta en esta sección. De manera correspondiente, una sección más larga y cargada más fuertemente ofrece la ventaja de crear más espacio libre en el lado descargado mediante un mayor alargamiento. Por otro lado, es ventajoso aplicar la fuerza de arriostramiento en un ángulo lo más plano posible con respecto a la superficie de la torre. Sin embargo, precisamente con el uso de grúas a menudo hay, en este caso, restricciones en el espacio de construcción. Por ejemplo, puede ser posible que la góndola de la turbina eólica bloquee el espacio directamente por encima de la torre. Con el fin de generar un ángulo plano con respecto a la superficie de la torre, puede ser ventajoso prever el medio de sujeción más abajo de la torre, de modo que una grúa más alejada de la torre pueda aplicar no obstante una fuerza orientada de manera correspondiente.
El cortavientos puede presentar una pluralidad de elementos de resistencia al viento. Un cortavientos presenta preferiblemente entre 20 y 40 elementos de resistencia al viento.
Los elementos de resistencia al viento pueden conectarse con la subestructura preferiblemente en serie a lo largo de una dirección longitudinal de la subestructura.
Dos elementos de resistencia al viento que están fijados a la subestructura pueden conectarse entre sí, por ejemplo, por medio de cierres de velcro, cierres de cremallera, conexiones de ganchos y ojales o similares.
El elemento de resistencia al viento puede plegarse.
El elemento de resistencia al viento puede estar configurado a modo de tienda de campaña y puede comprender al menos dos o tres paredes. Las paredes pueden extenderse a lo largo de una dirección longitudinal del elemento de resistencia al viento. El elemento de resistencia al viento puede posicionarse a este respecto en la subestructura de modo que su dirección longitudinal esté dispuesta de manera esencialmente paralela a la dirección longitudinal del elemento de sujeción. Una de las paredes puede conectarse con la superficie de apoyo de la subestructura de forma plana.
El elemento de resistencia al viento puede formar un triángulo isósceles hueco observado en sección transversal en la dirección longitudinal del elemento de resistencia al viento.
Puede estar dispuesto un espaciador entre dos paredes del elemento de resistencia al viento.
El elemento de resistencia al viento puede consistir en al menos dos capas de lámina y puede estar dispuesto un elemento estabilizador entre las capas de lámina.
El elemento estabilizador puede ser una placa de madera, una chapa metálica o una placa de plástico. Se consideran láminas, en relación con la presente invención, todos los materiales flexibles y que pueden coserse, preferiblemente materiales textiles técnicos o lonas de camiones.
El elemento estabilizador puede coserse en las láminas. De esta manera, puede fijarse la posición del elemento estabilizador en las láminas.
Los elementos de resistencia al viento son preferiblemente cuerpos huecos en forma de túnel con un área de sección transversal poligonal, redondeada o triangular observada en su dirección longitudinal. Cada elemento de resistencia al viento presenta al menos dos paredes que están dispuestas a modo de tienda de campaña. Puede estar prevista una pared de base que conecta y cierra las paredes laterales, que está conectada con la subestructura en el estado colocado. En una forma de realización preferida, cada pared puede consistir en dos capas de lámina, que incluyen en cada caso un elemento estabilizador. Un elemento estabilizador de este tipo es preferiblemente un cuerpo plano, liso y rígido. De manera correspondiente, pueden utilizarse chapas metálicas, placas de madera o placas de plástico como elemento estabilizador. Todas las paredes de un elemento de resistencia al viento pueden estar constituidas por una banda de lámina continua o bien varias capas de bandas de lámina continuas. En tal caso, las diferentes paredes están separadas una de otra preferiblemente mediante costuras. También en los extremos de los elementos de resistencia al viento en la dirección longitudinal están previstas preferiblemente costuras entre las bandas de lámina. Así puede impedirse que los elementos estabilizadores incluidos puedan deslizarse.
Uno o ambos extremos de cabeza de uno o cada elemento de resistencia al viento o bien sus extremos delanteros pueden estar finalizados por en cada caso un elemento de cubierta, p. ej. mediante una cuarta y/o quinta pared, de modo que el elemento de resistencia al viento encierra una cavidad cerrada en uno o ambos lados. Así, el viento no puede incidir sobre el elemento de resistencia al viento.
Alternativamente, un elemento de resistencia al viento puede conectarse consecutivamente a un elemento de resistencia al viento adyacente, de modo que no exista ninguna distancia entre ellos y no pueda intervenir el viento a través de los extremos de cabeza de los elementos de resistencia al viento. Esto puede realizarse, por ejemplo, mediante conexiones de cierre de velcro o de cierre de cremallera entre en cada dos elementos de resistencia al viento adyacentes.
Además, el elemento de resistencia al viento presenta preferiblemente bandas de cierre de velcro en el lado inferior, por medio de las cuales puede fijarse a la subestructura.
El elemento de resistencia al viento presenta preferiblemente una anchura de menos de un metro de manera ortogonal a la dirección longitudinal del elemento de resistencia al viento. Además, se prefiere que la anchura sea inferior a 70 cm, aún más preferiblemente inferior a 50 cm. La longitud del elemento de resistencia al viento puede ascender a más de 80 cm, más preferiblemente a más de 90 cm.
Como alternativa a las formas de realización descritas, el elemento de resistencia al viento puede fabricarse completa o parcialmente por medio de impresión 3D.
El cortavientos, el elemento de resistencia al viento y/o la subestructura pueden ser reutilizables.
La subestructura puede presentar zonas salientes laterales. Las zonas salientes pueden discurrir de manera paralela a la dirección longitudinal de la subestructura y pueden encontrarse en ambos lados con respecto a la dirección longitudinal de la subestructura más allá de la superficie, que está cubierta por el elemento de resistencia al viento, cuando el elemento de resistencia al viento está fijado en la subestructura. Además, las zonas salientes pueden plegarse contra el elemento de resistencia al viento y pueden fijarse al elemento de resistencia al viento mediante medios de fijación, por ejemplo, cierre de velcro.
Mediante una fijación de solapamiento de la subestructura con el elemento de resistencia al viento por medio de las zonas salientes, puede impedirse que el viento pueda incidir entre el elemento de resistencia al viento y la subestructura. De esta manera. se eleva la seguridad de fijación entre el elemento de resistencia al viento y la subestructura.
La subestructura puede sujetarse sobre la torre o el segmento de torre sin elementos de resistencia al viento. A este respecto, puede fijarse el elemento de resistencia al viento en la subestructura fijada en la torre o segmento de torre. Preferiblemente, la longitud de un cortavientos asciende a menos de 50 m, más preferiblemente a menos de 30 m. La anchura de un cortavientos puede ascender a menos de 80 cm, preferiblemente a menos de 50 cm. La relación de la longitud de un cortavientos con respecto a la anchura de un cortavientos puede ser un valor entre 40 con respecto a 1 y 90 con respecto a 1, más preferiblemente entre 50 con respecto a 1 y 65 con respecto a 1.
Por medio del dispositivo de tracción, puede ejercerse una fuerza de tracción sobre el medio de sujeción con el fin de sujetar la subestructura. Un dispositivo de tracción de este tipo puede ser, por ejemplo, un sistema de correa, tal como se conoce por hebillas de mochila. A este respecto, se desvía 180° un extremo suelto de la correa a través de una hebilla de desviación. Si ahora se tira del otro extremo de la correa, el extremo suelto de la correa se presiona contra un elemento de apriete, de modo que la correa no se mueva y la hebilla absorba la fuerza de tracción. Si se tira del extremo suelto de la correa, esta puede deslizarse por la hebilla, ya que el extremo suelto se encuentra entre el elemento de apriete y el otro extremo de la correa y no presiona estos uno contra el otro. Sin embargo, el experto tiene en este caso una variedad de opciones a su disposición para aplicar una fuerza de tracción.
La subestructura puede sujetarse por medio de un dispositivo de instalación.
Un dispositivo de instalación que sirve para la instalación de la torre o segmentos de torre, puede servir igualmente para la sujeción de la subestructura.
La subestructura de un cortavientos puede dividirse en varias secciones a lo largo de su dirección longitudinal. Las secciones de la subestructura pueden conectarse entre sí de manera desmontable en serie a lo largo de su dirección longitudinal.
La invención se refiere además a un sistema cortavientos para torres o segmentos de torre de turbinas eólicas que presenta una pluralidad de cortavientos o espirales de tipo Scruton (tal como se describió anteriormente). El sistema cortavientos presenta preferiblemente al menos tres cortavientos. Los cortavientos son a este respecto equidistantes entre sí y pueden fijarse en forma de espiral a lo largo de una torre o segmento de torre.
La invención se refiere además a una torre o a un segmento de torre con un sistema cortavientos tal como se ha descrito anteriormente.
La invención se explica a continuación por medio de distintos ejemplos de realización, en donde se hace referencia a un dibujo.
La figura 1 muestra una sección de un cortavientos según la invención en una vista en perspectiva;
la figura 2 muestra otra sección de un cortavientos según la invención;
la figura 3.1 muestra una primera forma de realización de una sección de una subestructura;
la figura 3.2 muestra una segunda forma de realización de una sección de una subestructura según la invención; la figura 4 muestra una representación en perspectiva de una sección de una subestructura;
la figura 5.1 muestra una representación en perspectiva de un elemento de resistencia al viento según la invención; la figura 5.2 muestra una vista adicional del elemento de resistencia al viento de la figura 5.1;
la figura 5.3 muestra un elemento de cubierta para un elemento de resistencia al viento según la figura 5.1; la figura 6 muestra una vista lateral de una sección de un cortavientos según la invención;
la figura 7 muestra una representación en perspectiva de una sección de un cortavientos según la invención; la figura 8 muestra una representación en perspectiva de una sección de una subestructura según la invención; la figura 9 muestra una vista en sección transversal de la subestructura de la figura 8;
la figura 10.1 muestra otra forma de realización de la subestructura;
las figuras 10.2 y 10.3 muestran variantes de un elemento de seguridad; y
la figura 11 muestra una torre de turbina eólica con cortavientos.
La figura 1 muestra una primera forma de realización del cortavientos 10 según la invención. A este respecto, está representada solo una sección del cortavientos. En la sección representada del cortavientos 10, un elemento de resistencia al viento 24 está montado en una subestructura 12. El elemento de resistencia al viento 24 presenta tres paredes 48a, 48b y 48c.
A este respecto, las paredes 48a, 48b forman superficies de incidencia del viento, en las que en cada caso están previstos medios de fijación 58 para conectar el elemento de resistencia al viento 24 con los elementos de resistencia al viento 24 adyacentes. La tercera pared 48c forma un lado inferior del elemento de resistencia al viento 24, por medio del cual el elemento de resistencia al viento 24 está fijado en la subestructura 12. Con este fin ello, la pared 48c presenta una conexión de cierre de velcro con la subestructura 12, que no es visible en la figura 1. La pared inferior 48c está constituida por dos partes. Las dos partes de pared de la pared 48c se encuentran en una junta 60. Las dos partes de pared de la pared 48c pueden estar conectadas o pueden conectarse entre sí, sin embargo, preferiblemente, se mantienen en posición mediante la conexión de cierre de velcro con la subestructura 12.
La figura 1 representa la sección de extremo de un cortavientos 10. Por lo tanto, la sección de extremo 38 de la subestructura también puede distinguirse. Los extremos del medio de sujeción 32 sobresalen de la sección de extremo 38. En la forma de realización representada, el medio de sujeción 32 presenta dos correas. Cada uno de los dos extremos de correa del medio de sujeción 32 está guiado de manera separada y presenta un punto propio de conexión 46, a través del cual pueden transferirse fuerzas de tracción a las correas.
En los bordes laterales de la subestructura 12, se encuentran zonas salientes 56 que pueden plegarse hacia arriba lateralmente para asirse a medios de fijación en el elemento de resistencia al viento y, así, para que se conecten con este.
Otra sección del dispositivo cortavientos 10 con otro elemento de resistencia al viento 24 está representado en la figura 2. En este caso, puede distinguirse además una sección mayor del lado exterior 22 de la subestructura 12, en el que se encuentran los primeros medios de retención 28, que, junto con los segundos medios de retención 30 del elemento de resistencia al viento 24, permiten el montaje de los elementos de resistencia al viento 24 en la subestructura 12. Mientras que en la figura 1 están representadas las correas del medio de sujeción 32 al descubierto, en la figura 2 las correas están cubiertas por capas de lámina. Preferiblemente, las correas están completamente encerradas en dirección circunferencial por la subestructura 12 restante (por ejemplo, mediante las capas de lámina), tal como se representa en la figura 2.
Las figuras 3.1 y 3.2 muestran dos formas de realización de la subestructura 12. A este respecto, por motivos de claridad, las correas del medio de sujeción 32 están representadas de nuevo al descubierto. En la figura 3.1 se muestra a este respecto una forma de realización en la que las correas se extienden por toda la extensión longitudinal de la subestructura 12. En la figura 3.2, por el contrario, está representada una forma de realización en la que las correas están fijadas únicamente en una sección de extremo 38 de la subestructura 12.
La figura 4 muestra otra representación en perspectiva de una sección de una subestructura. En esta representación, la capa de lámina inferior 36a de la subestructura 12 puede distinguirse particularmente. Esta capa de lámina está realizada preferiblemente como placa de EPDM para aumentar los coeficientes de fricción con respecto a una torre o segmentos de torre, en la que se sujeta la subestructura.
En las figuras 5.1 y 5.2 están representadas dos perspectivas de un elemento de resistencia al viento 24. A este respecto, el elemento de resistencia al viento 24 presenta en el borde inferior, o sea, a la izquierda y derecha de la pared 48c en cada caso medios de fijación 58, en los que pueden fijarse las zonas salientes 56 de la subestructura 12. Estos medios de fijación 58 discurren a lo largo de la dirección longitudinal del elemento de resistencia al viento 24. En los respectivos lados de cabeza del elemento de resistencia al viento 24 están previstos igualmente medios de fijación 58. Estos están previstos en cada caso en las paredes 48b y 48a. En la figura 5.1, el medio de fijación 58 se encuentra en el extremo de cabeza izquierdo del elemento de resistencia al viento 24 en el lado interior de las paredes 48a, 48b y en el extremo de cabeza derecho del elemento de resistencia al viento 24 en el lado exterior de las paredes 48a, 48b. La pared inferior 48c forma la superficie adhesiva 26 con los segundos medios de retención 30 para la fijación del elemento de resistencia al viento 24 en la subestructura 12.
La figura 5.3 muestra un elemento de cubierta 62 para cerrar un extremo frontal de un elemento de resistencia al viento 24. Una sección de cubierta triangular 64 corresponde en forma y tamaño a una superficie de sección transversal del elemento de resistencia al viento 24 y está dotada de secciones de fijación 66 en sus bordes. Cada sección de fijación 66 puede estar dotada de un medio de fijación con el que esta puede acoplarse de manera desmontable con el elemento de resistencia al viento 24, por ejemplo, una conexión de cierre de velcro o un cierre de cremallera.
La figura 6 muestra otra vez una representación lateral de una sección extrema de un cortavientos según la invención.
En la figura 7 está representada otra forma de realización de un cortavientos 10 según la invención. A este respecto, la subestructura presenta transversalmente a su dirección longitudinal una extensión claramente mayor que el elemento de resistencia al viento 24 montado en esta. Esto hace posible guiar las correas del medio de sujeción 32 fuera de la zona que está cubierta por el elemento de resistencia al viento 24. Una forma de realización de este tipo ofrece la ventaja de que el medio de sujeción 32 ofrece una buena protección contra la torsión del cortavientos 10, dado que las correas del medio de sujeción 32 presentan un recorrido de palanca largo frente un posible eje de rotación.
La figura 8 muestra una representación de una sección de una subestructura 12 según la invención. A este respecto, pueden distinguirse las zonas salientes 56 que presentan medios de retención 58 en su lado interior que pueden fijarse a los medios de retención 58 de un elemento de resistencia al viento 24. Entre las dos zonas salientes 56 puede distinguirse el lado exterior 22 de la subestructura 12, en el que están dispuestos los primeros medios de retención 28. Como en la forma de realización representada en la figura 7, las correas del medio de sujeción 32 se encuentran fuera de la zona de apoyo del elemento de resistencia al viento 24. El medio de retención 32 discurre a este respecto en toda la longitud por la subestructura 12. Con este fin, la subestructura 12 presenta alojamientos de medios de sujeción 34, en los que está guiado el medio de sujeción 32. Estos están constituidos preferiblemente por PTFE.
La figura 9 muestra una vista frontal de una subestructura 12, en donde en este caso las correas del medio de sujeción 32 están guiadas por debajo del elemento de resistencia al viento 24. De manera correspondiente, están dispuestos también los alojamientos de medios de sujeción 34 por debajo de la superficie, en la que puede montarse un elemento de resistencia al viento 24 y que presenta los primeros medios de retención 28. La subestructura 12 representada comprende varias capas de lámina 36a, 36b, 36c. La capa de lámina más baja 36a es a este respecto una placa de EPDM, que forma el lado de apoyo 18 con la superficie de apoyo 20. La superficie de apoyo 20 se apoya, tras el montaje, sobre la superficie de la torre o segmento de torre. Las capas de lámina 36b y 36c son en cada caso capas de PTFE que se ocupan de que las correas del medio de sujeción 32 puedan moverse en la subestructura 12 con baja resistencia a la fricción.
La figura 10.1 representa otra forma de realización de la subestructura 12, en donde los extremos de las correas del medio de sujeción 32 están conectados entre sí de modo que se forma un bucle. Un punto de conexión 46 está configurado en el bucle como un ojal metálico, de modo que ambas correas del medio de sujeción 32 pueden solicitarse a tracción por un único punto de conexión. Está representado un espaciador 50.1 entre las dos correas del medio de sujeción 32, con lo que los extremos de los dos elementos de sujeción 32 no se juntan cuando los elementos de sujeción 32 se tensan y se arriostran en una torre o segmento de torre por un elemento de tracción. Así no se comprime la subestructura 12 en dirección transversal.
La figura 10.1 muestra además una variante de un espaciador 50.2 en forma de un elemento rígido a la flexión, en forma de arco, por ejemplo de plástico de fibra o acero, cuyos extremos están conectados con los extremos de los elementos de sujeción 32 que emergen de la subestructura y que a su vez está conectado con el punto de conexión 46, de modo que se garantice que no se comprima la subestructura 12 en dirección transversal durante la carga de tracción de los elementos de sujeción.
Las figuras 10.2 y 10.3 muestran dos variantes de un elemento de seguridad 54, cuyo objetivo consiste en impedir que las secciones de extremo en el lado de extremo del medio de sujeción o bien de los elementos de sujeción 32 se deslicen hacia alojamientos en la subestructura 12, de los que sería difícil extraerlos. En la forma de realización representada, el elemento de seguridad consiste en un elemento tubular dispuesto transversalmente a la dirección longitudinal de la subestructura 12, que está dotado de ranuras de alojamiento para el paso del medio de sujeción o bien de los elementos de sujeción 32, que a su vez están dotados en el lado de extremo o bien de un espaciador o de elementos de conexión en forma de mosquetones, anillos, o similares.
En la figura 11 está representada la torre de una turbina eólica. La torre se compone de dos segmentos de torre 16. A este respecto, el segmento de torre superior 16 está equipado con tres cortavientos 10, que se enrollan en forma de espiral alrededor del segmento de torre 16. La disposición de varios cortavientos 10 que se enroscan en forma de espiral ofrece la posibilidad de reducir oscilaciones o vibraciones inducidas por el viento, independientemente de la dirección desde la que dé el viento al segmento de torre 16.
Lista de números de referencia
10 cortavientos
12 dispositivo de sujeción (subestructura)
14 superficie
16 torre/segmento de torre
18 lado de apoyo
20 superficie de apoyo
22 lado exterior
24 elemento de resistencia al viento
26 superficie adhesiva
28 primeros medios de retención
30 segundos medios de retención
32 medio de sujeción (elementos de sujeción)
34 alojamiento de medios de sujeción
36a, 36b, 36c capas de lámina
38 sección de extremo
46 punto de conexión
48a, 48b, 48c paredes
50.1, 50.2 espaciadores
52 capa de lámina
54 elemento de seguridad
56 zonas salientes
58 medio de fijación
60 punto de costura
62 elemento de cubierta
64 sección de cubierta
66 sección de fijación

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Cortavientos (10) para reducir las vibraciones u oscilaciones inducidas por el viento durante el transporte o la instalación de una torre o segmento de torre de turbinas eólicas, que presenta
    una subestructura (12) que puede sujetarse contra una superficie (14) de una torre o segmento de torre (16) y presenta un lado de apoyo (18) con una superficie de apoyo (20) para el apoyo sobre la superficie de la torre o segmento de torre (16) y un lado exterior (22) opuesto al lado de apoyo (18),
    y al menos un elemento de resistencia al viento (24) para influir en una corriente de viento en la torre o segmento de torre (16),
    caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) puede ponerse en contacto con el lado exterior de la subestructura (12) y puede conectarse de manera desmontable con la subestructura (12).
  2. 2. Cortavientos según la reivindicación 1, caracterizado porque el lado de apoyo (18) en la zona de la superficie de apoyo (20) comprende plástico, silicona, goma o caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM).
  3. 3. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) presenta una superficie adhesiva (26) por medio de la que el elemento de resistencia al viento (24) puede ponerse en contacto con el lado exterior (22) de la subestructura (12) y puede conectarse con la subestructura (12).
  4. 4. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) puede conectarse con la subestructura (12) por arrastre de fuerza y/o por arrastre de forma.
  5. 5. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la subestructura (12) presenta primeros medios de retención (28) y el elemento de resistencia al viento (24) presenta segundos medios de retención (30), en el que los segundos medios de retención (30) y los primeros medios de retención (28) pueden ponerse en contacto entre sí para establecer una conexión desmontable entre el elemento de resistencia al viento (24) y la subestructura (12).
  6. 6. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la subestructura (12) comprende un medio de sujeción (32) con el que puede solicitarse a tracción la subestructura (12) a lo largo de su dirección longitudinal para presionar la superficie de apoyo (20) contra la superficie de la torre o segmento de torre (16).
  7. 7. Cortavientos según la reivindicación 6, caracterizado porque la subestructura comprende un medio de arriostramiento, por medio del cual puede aplicarse una fuerza de arriostramiento sobre la subestructura que contrarresta la fuerza de tracción aplicada por medio de los medios de sujeción en una sección de la subestructura delante o detrás del medio de arriostramiento.
  8. 8. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la subestructura (12) consiste en al menos tres capas (36a, 36b, 36c), en el que al menos dos de las capas presentan PTFE y al menos una capa presenta plástico, silicona, goma o EPDm .
  9. 9. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dos elementos de resistencia al viento adyacentes (24), que están fijados en la subestructura (12), pueden conectarse entre sí mediante cierres de velcro, cierres de cremallera o conexiones de ganchos y ojales.
  10. 10. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) puede plegarse.
  11. 11. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) comprende al menos dos o tres paredes (48a, 48b, 48c) que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal del elemento de resistencia al viento, en el que el elemento de resistencia al viento puede posicionarse en la subestructura (12) de modo que su dirección longitudinal esté dispuesta de manera esencialmente paralela a la dirección longitudinal de la subestructura (12).
  12. 12. Cortavientos según la reivindicación 11, caracterizado porque un espaciador (50) está dispuesto entre dos paredes (48a, 48b) del elemento de resistencia al viento (24).
  13. 13. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de resistencia al viento (24) consiste en al menos dos capas de lámina, en el que un elemento estabilizador está dispuesto entre las capas de lámina.
  14. 14. Cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la subestructura (12) presenta zonas salientes (56) que discurren de manera paralela a la dirección longitudinal de la subestructura (12) y se encuentran en ambos lados con respecto a la dirección longitudinal de la subestructura (12) más allá de la superficie que está cubierta por el elemento de resistencia al viento (24), cuando el elemento de resistencia al viento (24) está fijado en la subestructura (12), y que pueden plegarse contra el elemento de resistencia al viento (24) y pueden fijarse al elemento de resistencia al viento (24) mediante medios de fijación (58), por ejemplo cierre de velcro.
  15. 15. Torre o segmentos de torre de una turbina eólica que comprende un cortavientos o un sistema cortavientos según una de las reivindicaciones anteriores.
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