ES2926076T3 - Pala de turbina eólica y turbina eólica - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a una pala de aerogenerador (10) para un aerogenerador (1), comprendiendo la pala de aerogenerador (10) una raíz (11), una punta (12), un borde de salida (13), un borde de ataque (14) y al menos dos vigas (40.1, 40.2, 40.3) que comprenden plástico reforzado con fibra de carbono y que están separadas entre sí, por lo que la pala de turbina eólica (10) tiene un ancho medido en una dirección de ancho (W) desde la parte posterior borde (13) al borde de ataque (14), donde los al menos dos rayos (40.1, 40.2, 40.3) están dispuestos en la pala de turbina eólica (10) en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica (10) en la parte posterior borde de salida (11) o dentro de una distancia del 25% del ancho desde el borde de salida (13), por lo que al menos dos vigas (40.1, 40.2, 40.3) están conectadas eléctricamente entre sí por medio de al menos un elemento conductor de electricidad (41) y al menos una de las al menos dos vigas (40.1, 40.2, 40.3) y/o al menos uno de los al menos un miembro conductor de electricidad (41.1, 41.2) es compatible igura para ser conectado a un conductor de bajada de la turbina eólica (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Pala de turbina eólica y turbina eólica
La presente invención se dirige a una pala de turbina eólica. Más aún, la invención se dirige a una turbina eólica que comprende al menos dos palas de turbina eólica.
Las palas de turbina eólica deben ser capaces de convertir eficazmente el viento en movimiento giratorio de las palas de la turbina eólica, de modo que la energía del viento pueda convertirse en movimiento mecánico rotatorio de un rotor al que están unidas las palas de turbina eólica. Es preferible, utilizar materiales que tengan un alto módulo específico, también conocido como relación rigidez/peso para minimizar el peso de la pala de turbina eólica y de los sistemas posteriores afectados por ella. Por ello, en las palas de turbina eólica se suelen utilizar materiales compuestos, como el plástico reforzado con fibra de carbono, que tienen un alto módulo específico. Sin embargo, el plástico reforzado con fibra de carbono, por ejemplo, aplicado en los largueros principales de las palas de turbina eólica, puede minimizar las deflexiones por aleteo de la pala de turbina eólica. Normalmente, la tapa de larguero principal está hecha de material de carbono y está provista de un sistema de protección contra rayos para evitar el daño debido a los rayos. Los diseños propuestos en la presente para las palas de turbina eólica consideran la colocación de carbono en el borde de fuga. El sistema de protección contra rayos en el borde de fuga está restringido por la geometría en comparación con la tapa de larguero principal. Esta geometría puede suponer un reto desde la perspectiva de la colocación de material o de la proximidad de las tapas de largueros del lado de presión y del lado de succiones, que aumentan el riesgo de formación de arcos.
El documento EP 2791 500 A1 describe una pala de turbina eólica que tiene múltiples estructuras de refuerzo, una de las cuales está situada cerca de un borde de fuga de la pala de turbina eólica. Las estructuras de refuerzo están provistas de canales con materiales que actúan como conductores descendentes.
Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de una pala de turbina eólica con un alto módulo específico y un bajo riesgo de fallo estructural debido al impacto de rayos.
Este problema se resuelve con la materia objeto de las reivindicaciones. Por lo tanto, este objeto se resuelve mediante una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación independiente 1 y una turbina eólica de acuerdo con la reivindicación dependiente 15. Otros detalles de la invención se desprenden de las demás reivindicaciones, así como de la descripción y los dibujos.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, hay una pala de turbina eólica para una turbina eólica, la pala de turbina eólica que comprende una raíz, una punta, un borde de fuga, un borde de ataque y al menos dos vigas que comprenden plástico reforzado con fibra de carbono, estando al menos dos vigas separadas entre sí, por lo que la pala de turbina eólica tiene un ancho medido en una dirección de ancho desde el borde de fuga hasta el borde de ataque, en donde al menos dos vigas están dispuestas en la pala de turbina eólica en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica en el borde de fuga o dentro de una distancia del 25%, en particular del 20%, preferentemente del 15% y más preferentemente del 10% del ancho desde el borde de fuga, en donde al menos dos vigas están conectadas eléctricamente entre sí por medio de al menos un miembro conductor eléctrico y al menos una de al menos dos vigas y/o al menos uno de al menos un miembro conductor eléctrico está configurado para ser conectado a un conductor descendente de la turbina eólica.
Gracias a la presencia de al menos un miembro conductor eléctrico, se reduce significativamente el riesgo de que se produzcan arcos entre las vigas separadas eléctricamente que tienen poca distancia entre sí y se simplifica el concepto de iluminación. Aun así, existe una gran libertad de diseño debido a que las vigas están separadas entre sí.
El hecho de que al menos dos vigas estén separadas entre sí significa, en particular, que no están físicamente conectadas entre sí. Por lo tanto, no se puede llevar directamente la corriente de una de las vigas a otra de las vigas. Sin embargo, las vigas suelen estar dispuestas en la carcasa, que sin embargo está hecha de un material no conductor como el plástico reforzado con fibra de vidrio o un material que tiene muy poca conductividad eléctrica. De este modo, al menos dos vigas están conectadas físicamente de forma indirecta entre sí por medio de la carcasa. De este modo, en particular, la separación de las vigas significa que las vigas están separadas eléctricamente entre sí. Preferentemente, las vigas están conectadas eléctricamente entre sí sólo por medio de al menos un miembro conductor eléctrico.
La pala de turbina eólica comprende, en particular, una carcasa y al menos un larguero con al menos una tapa de larguero. Normalmente, la carcasa tiene o está formando la raíz, la punta, el borde de fuga y el borde de ataque de la pala de turbina eólica. El larguero suele estar dispuesto para proporcionar una rigidez óptima en una parte media del interior de la pala de turbina eólica. El conductor descendente puede ser un conductor descendente de la pala de turbina eólica o estar dispuesto, al menos parcialmente, en la pala de turbina eólica. Al menos una de las dos vigas y/o uno de los miembros conductores eléctricos puede estar conectado al conductor descendente de la pala de turbina eólica.
Normalmente, la pala de turbina eólica tiene una forma en la que el ancho de la pala de turbina eólica varía a lo largo de una longitud de la pala de turbina eólica medida en una dirección longitudinal desde la raíz hasta la punta. En este caso, al menos dos vigas separadas eléctricamente están dispuestas en la pala de turbina eólica en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica en el borde de fuga o dentro de una distancia del 25%, en particular del 20%, preferentemente del 15% y más preferentemente del 10% de al menos uno de los anchos variables desde el borde de fuga. Sin embargo, al menos dos vigas separadas eléctricamente también pueden estar dispuestas en la pala de turbina eólica en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica en el borde de fuga o dentro de una distancia del 25%, en particular del 20%, preferentemente del 15% y más preferentemente del 10% de los anchos variables desde el borde de fuga a lo largo de al menos el 30%, preferentemente al menos el 50% y más preferentemente al menos el 80% de la longitud de la pala de turbina eólica.
Las vigas que comprenden plástico reforzado con fibra de carbono pueden estar hechas de plástico reforzado con fibra de carbono o de un plástico híbrido reforzado con fibra que comprenda plástico reforzado con fibra de carbono. El plástico reforzado con fibra híbrida puede comprender al menos un 30%, preferentemente al menos un 50% y más preferentemente al menos un 70% de plástico reforzado con fibra de carbono como plástico reforzado con fibra en volumen. Las vigas pueden fabricarse a partir de materiales preimpregnados.
La viga puede definirse como una estructura alargada que tiene una gran resistencia a la tracción. La viga puede denominarse alternativamente como una tira, una banda, un laminado o una barra, por ejemplo. Dichas vigas o tiras pueden apilarse unas encima de otras para aumentar aún más la resistencia a la tracción y hacer que la viga o tira sea flexible frente a la carga de torsión.
En una realización preferida de la invención, al menos uno de los miembros conductores eléctricos es una tira conductora eléctrica flexible. Esto es, en particular, para facilitar la colocación del material. La tira flexible conductora eléctrica puede doblarse fácilmente sin romperse, de modo que se facilita la conexión eléctrica entre las vigas separadas eléctricamente. Especialmente, es posible proporcionar la tira flexible conductora eléctrica en posiciones del borde de fuga de la pala de turbina eólica que tiene una geometría compleja. Más aún, el borde de fuga de la pala de turbina eólica suele estar sometido a grandes cargas de torsión, por lo que la banda flexible conductora eléctrica tiene una gran resistencia frente a dichas cargas y es poco probable que se rompa.
En otra realización preferida de la invención, al menos uno de los miembros conductores eléctricos está dispuesto en la circunferencia exterior del borde de fuga. El miembro conductor de electricidad para este propósito puede estar dispuesto dentro o fuera de la pala de turbina eólica. En particular, el miembro conductor eléctrico puede estar dispuesto al menos parcial o totalmente dentro de la carcasa de la pala de turbina eólica. Sin embargo, la forma del miembro conductor eléctrico sigue así la forma del borde de fuga o de las partes internas de la pala de turbina eólica. De este modo, el miembro conductor eléctrico puede ser conducido a lo largo del borde de fuga. De este modo, el miembro conductor eléctrico puede fijarse fácilmente dentro o fuera de la pala de turbina eólica, lo que en efecto simplifica la fabricación de la pala de turbina eólica. Además, se incrementa la posibilidad de que el propio miembro conductor eléctrico intercepte el impacto del rayo, por lo que se reduce aún más el riesgo de formación de arcos.
En otra realización preferida de la invención, al menos uno de al menos uno de los miembros conductores eléctricos es una tela de fibra de carbono o una malla de cobre. De este modo, se proporciona una alta conductividad de los miembros conductores eléctricos, lo que reduce la probabilidad de que se produzcan arcos, ya que es más probable que la corriente de un rayo vaya por el camino de la menor resistencia eléctrica. En particular, el miembro conductor eléctrico puede tener una conductividad eléctrica más alta que la conductividad eléctrica de las vigas.
En otra realización preferida de la invención, al menos uno de los miembros conductores eléctricos tiene una longitud medida en la dirección longitudinal de al menos el 3%, preferentemente al menos el 5% y preferentemente al menos el 10% y más preferentemente al menos el 20% de la longitud de la pala de turbina eólica. De este modo, se proporciona una mayor superficie del miembro conductor eléctrico que se traduce en mejores capacidades de conducción de corriente.
En otra realización preferida de la invención, la pala de turbina eólica comprende varios miembros conductores eléctricos y los miembros conductores eléctricos adyacentes están dispuestos a una distancia de 0,1% a 5%, preferentemente de 0,3% a 4% y más preferentemente de 0,5% a 3% de la longitud de la pala de turbina eólica entre sí. De este modo, el material de los miembros conductores eléctricos puede ahorrarse a lo largo de toda la pala de turbina eólica sin reducir notablemente la capacidad de conducción de corriente entre las vigas.
En una realización preferida de la invención, al menos una de las dos vigas está dispuesta en el borde de fuga o a una distancia del 3%, preferentemente del 2% y más preferentemente del 1% del ancho de la pala de turbina eólica desde el borde de fuga. De este modo, la rigidez de la pala de turbina eólica aumenta significativamente, ya que la rigidez de la pala de turbina eólica aumenta a una tasa cúbica en función de la distancia del eje neutro de la pala de turbina eólica.
En una realización aún más preferida de la invención, al menos una de al menos dos vigas dispuestas en el borde de fuga o dentro de una distancia del 3% del ancho de la pala de turbina eólica desde el borde de fuga está a una distancia del 3% al 15%, preferentemente del 4% al 13% y más preferentemente del 5% al 10% del ancho de la pala de turbina eólica desde cualquier otra de al menos dos vigas. De este modo, se puede proporcionar una alta rigidez en diferentes posiciones en el borde de fuga o cerca de él, a la vez que se reduce eficazmente la probabilidad de que se produzcan arcos entre las vigas.
En otra realización preferida de la invención, al menos dos de las dos vigas están dispuestas de forma opuesta. En particular, las vigas están dispuestas de forma opuesta en una dirección de espesor de la pala de turbina eólica, en donde la dirección de espesor es ortogonal a la dirección longitudinal y ortogonal a la dirección de ancho de la pala de turbina eólica. De este modo, se facilita el aumento de la rigidez por medio de las vigas en ambos paneles de la pala de turbina eólica.
En otra realización preferida de la invención, la pala de turbina eólica comprende al menos tres vigas separadas eléctricamente, en donde las vigas están dispuestas en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica dentro de una distancia del 25%, particularmente del 20%, preferentemente del 15% y más preferentemente del 10% del ancho desde el borde de fuga. Esto permite proporcionar diferentes características de rigidez a lo largo de la pala de turbina eólica.
En una realización preferida de la invención, cada una de al menos dos de al menos tres vigas están conectadas eléctricamente a otra de al menos tres vigas por medio de al menos un miembro conductor eléctrico. En otras palabras, las vigas están conectadas eléctricamente entre sí por un miembro conductor eléctrico separado. De este modo, se aumenta la capacidad global de conducción de corriente, ya que un miembro conductor eléctrico sólo puede conducir. corriente de una viga a otra viga, pero no entre más de dos vigas.
En otra realización preferida de la invención, las dos vigas conectadas eléctricamente a la otra de al menos tres vigas por medio de al menos un miembro conductor eléctrico no están conectadas eléctricamente entre sí. De este modo, no hay redundancia entre las vigas, lo que haría que no se supiera hacia dónde iría la corriente de un impacto de rayo. En cambio, la trayectoria de la corriente está predeterminada para que la corriente pueda ser conducida directamente al conductor descendente de la turbina eólica o de la pala de turbina eólica.
En otra realización preferida de la invención, la pala de turbina eólica tiene al menos una primera sección longitudinal en su dirección longitudinal que comprende al menos una de al menos tres vigas y al menos una segunda sección longitudinal en su dirección longitudinal que comprende al menos otras dos de al menos tres vigas, que no están previstas en al menos una primera sección longitudinal, por lo que las vigas están conectadas entre sí por medio de al menos un miembro conductor eléctrico en las porciones de extremo longitudinal de las vigas. Más aún, se puede facilitar el uso eficiente del material. Por ejemplo, cerca de la raíz, donde la geometría de la pala de turbina eólica es normalmente circular, sólo se puede utilizar una viga, mientras que en una área de la pala de turbina eólica, donde la pala de turbina eólica tiene una forma de alerón, se pueden utilizar dos o más vigas. Además, es posible proporcionar a la pala de turbina eólica secciones longitudinales con diferentes características de rigidez. Por ejemplo, en una posición de la pala de turbina eólica en la que se exige una gran flexibilidad, puede haber varias vigas de rigidez relativamente baja dispuestas en la pala de turbina eólica. En una posición de la pala de turbina eólica en la que se requiere una gran rigidez, como por ejemplo en el borde de fuga, puede haber una sola viga de rigidez relativamente alta dispuesta en la pala de turbina eólica.
En otra realización más de la invención, al menos una primera sección longitudinal y al menos una segunda sección longitudinal están parcialmente superpuestas entre sí en una sección superpuesta, en la que las vigas están provistas y conectadas entre sí por medio del al menos un miembro conductor eléctrico en las porciones de extremo longitudinal de las vigas. En este contexto, la superposición no significa que las vigas de las secciones longitudinales se toquen físicamente. En cambio, la superposición significa que las secciones longitudinales se proporcionan en la misma porción a lo largo de la longitud de la pala de turbina eólica. De este modo, la transición de rigidez de una sección longitudinal a otra sección longitudinal puede proporcionarse a través de la carcasa en la sección superpuesta de la pala de turbina eólica, a la que pueden fijarse las vigas.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, hay una turbina eólica que comprende al menos una pala de turbina eólica de acuerdo con el primer aspecto de la invención.
Otras ventajas, características y detalles de la invención se desprenden de la siguiente descripción, en la que por referencia a los dibujos Fig. 1 a 7 se describen en detalle las realizaciones de la presente invención. En los dibujos, se muestra esquemáticamente:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva lateral de una turbina eólica de acuerdo con la invención.
La Fig. 2 es una vista en sección a lo largo de un plano transversal de una primera realización de una pala de turbina eólica de acuerdo con la invención de la turbina eólica de la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista en sección de una porción de la pala de turbina eólica de la Fig. 2.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva lateral de una parte de la pala de turbina eólica de acuerdo con una segunda realización de la invención.
La Fig. 5 es una vista en perspectiva lateral de una parte de la pala de turbina eólica de acuerdo con una tercera realización de la invención.
La Fig. 6 es una vista en perspectiva lateral de la conexión eléctrica de tres vigas para una pala de turbina eólica mediante miembros conductores eléctricos, y
La Fig. 7 es una vista en perspectiva lateral de la conexión eléctrica de la Fig. 6 en una porción de la pala de turbina eólica de acuerdo con una cuarta realización de la invención.
Los mismos objetos de las Fig. 1 a 7 se denominan con el mismo número de referencia. Si hay más de un objeto del mismo tipo en una de las figuras, los objetos se numeran en orden ascendente, separando el número ascendente del objeto de su número de referencia con un punto.
La Fig. 1 es una vista lateral de una turbina eólica 1 de acuerdo con la invención. La turbina eólica 1 está provista de tres palas de turbina eólica 10.1, 10.2,10.3 fijadas a un cubo 4 de la turbina eólica 1, en donde el cubo 4 está conectado a una góndola 3 de la turbina eólica 1 y la góndola 3 se apoya en un mástil 2 de la turbina eólica 1. La pala de turbina eólica 10.2 tiene una raíz 11.2 y una punta 12.2. La pala de turbina eólica 10.2 tiene además un borde de fuga 13.2 y un borde de ataque 14.2. La pala de turbina eólica 10.2 tiene además un borde de fuga 13.2 y un borde de ataque 14.2. El borde de fuga 13.2 es el borde trasero de la pala de turbina eólica 10.2, que controla la dirección del flujo de aire de salida. Las palas de turbina eólica 10.1 y 10.3 tienen la misma estructura que la pala de turbina eólica 10.2 en esta realización particular.
La Fig. 2 es una vista en sección a lo largo del plano transversal de la línea AA representada en la Fig. 1 de la pala de turbina eólica 10.1 de la turbina eólica 1 de la Fig. 1. La pala de turbina eólica 10.1 comprende una carcasa 20 y un larguero 30. El larguero 30 comprende dos tapas de larguero 31.1, 31.2, en esta realización específica. Las dos tapas de largueros 31.1,31.2 están dispuestas de forma opuesta en el interior de la carcasa 20 y están unidas entre sí por medio de un alma de larguero 32 que forma la llamada viga en I. Sin embargo, son posibles estructuras alternativas del larguero 30, como una viga de larguero rectangular o una viga en C. Las tapas de largueros 31.1, 31.2 pueden estar formadas por una serie de vigas o tiras de plástico reforzado con fibra de carbono apiladas unas sobre otras.
La longitud de la pala de turbina eólica 10 se mide en su dirección longitudinal L a lo largo del eje longitudinal indicado por el sistema de coordenadas mostrado. El ancho de la pala de turbina eólica 10 se mide en una dirección de ancho W a lo largo del eje de ancho indicado. Como puede verse en la Fig. 1, el ancho de las palas de turbina eólica 10.1, 10.2, 10.3 varía a lo largo de la longitud de la pala de turbina eólica medida en las direcciones longitudinales de las palas de turbina eólica 10.1, 10.2, 10.3. El espesor de la pala de turbina eólica 10 se mide en una dirección de espesor T a lo largo del eje de espesor indicado.
En la pala de turbina eólica 10 se disponen dos vigas separadas entre sí en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica 10 a una distancia del 10% del ancho del borde de fuga 13. Esto se explica además con referencia a la Fig. 3, que muestra el detalle A de una porción de la pala de turbina eólica 10 que comprende el borde de fuga 13 de la pala de turbina eólica 10 de la Fig. 2.
La Fig. 3 muestra el detalle A de una porción de la pala de turbina eólica 10 que comprende el borde de fuga 13 de la pala de turbina eólica 10 de la Fig. 2. Las vigas 40.1,40.2 están dispuestas dentro de la carcasa 20 de la pala de turbina eólica 10. Las vigas 40.1, 40.2 están dispuestas de forma opuesta en la dirección del espesor T de la pala de turbina eólica 10. Un miembro conductor eléctrico 41 conecta las vigas 40.1, 40.2 entre sí para que en el caso de que un impacto de rayo caiga sobre cualquiera de las vigas 40.1,40.2 no se produzca un arco entre las vigas 40.1,40.2. Dicho arco podría dañar los largueros 40.1,40.2 y a su vez la pala de turbina eólica 10 y se evita mediante el miembro conductor eléctrico 41.
En esta realización particular, el miembro conductor eléctrico 41 es una tira conductora eléctrica flexible. El miembro conductor de electricidad 41 tiene la forma de una C o sustancialmente una C. Dos porciones de extremo del miembro conductor eléctrico 41 están en contacto con las superficies inferiores de las vigas 40.1, 40.2. Las superficies inferiores de las vigas 40.1,40.2 están enfrentadas. El miembro conductor eléctrico 41 reside en una parte de conexión de panel de palas 21 de la carcasa 20. La parte de conexión de panel de palas 21 conecta un panel de palas superior 15 con un panel de palas inferior 16 de la pala de turbina eólica 10 a una distancia del borde de fuga 13. Los paneles de palas 15, 16 están formados por la carcasa 20. La parte de conexión de panel de pala 21 y la carcasa 20 forman una cavidad en el borde de fuga 13 de la pala de turbina eólica 10, en la que se encuentra una espuma de refuerzo 43.1. La espuma de refuerzo 43.1 da soporte a la carcasa 20 y mantiene la forma del borde de fuga 13 cuando las fuerzas actúan sobre la carcasa 20. Otras espumas de refuerzo 43.2, 43.3 están contenidas en la carcasa 20 de los paneles de palas 15, 16. Las espumas de refuerzo 41.1, 42,2, 42,3 pueden comprender o estar hechas de poliuretano o balsa, por ejemplo. La carcasa 20 puede comprender o estar hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio, por ejemplo.
La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva lateral de una porción de la pala de turbina eólica 10 de acuerdo con una segunda realización de la invención. Aquí, dos miembros conductores eléctricos 41.1,41.2 dispuestos en la circunferencia exterior del borde de fuga 13 de la pala de turbina eólica 10. Al menos uno de los miembros conductores eléctricos 41.1.41.2 puede estar dispuesto transversalmente a la dirección longitudinal L de la pala de turbina eólica 10 en la pala de turbina eólica 10, como se muestra en esta realización particular. Cada uno de los miembros conductores eléctricos 41.1.41.2 tiene una longitud L41 del 3% de la longitud de la pala de turbina eólica 10 y los miembros conductores eléctricos 41.1, 41.2 están dispuestos a una distancia S41 del 0,5% de la longitud de la pala de turbina eólica 10 entre sí. Los miembros conductores eléctricos 41.1,41.2 se conecta, así a las superficies superiores de las vigas 40.1, 40.2. Las superficies superiores de las vigas 40.1,40.2 están orientadas hacia direcciones opuestas. Alternativa o adicionalmente, es posible conectar las superficies inferiores de las vigas 40.1, 40.2. Los miembros conductores eléctricos 41.1, 41.2 pueden estar dispuestos en el interior de la carcasa 20 y, por lo tanto, estar envueltos alrededor del borde de fuga 13, como puede verse en la Fig. 4.
A diferencia de la pala de turbina eólica 10 de la Fig. 2, la pala de turbina eólica 10 no comprende la parte de conexión de panel de pala 21. Sin embargo, la espuma de refuerzo 42 está contenida en el interior de la pala de turbina eólica 10 en el borde de fuga 13. Sin embargo, es posible disponer la parte de conexión del panel de palas 21 en la espuma de refuerzo 42 y añadir otro miembro conductor eléctrico 41 dentro de la parte de conexión de panel de palas 21 y ponerlo en contacto con las superficies inferiores de las vigas 40.1,40.2 para proporcionar así una redundancia en la conexión eléctrica de las vigas 40.1,40.2. En esta realización particular, no hay más espumas de refuerzo en la carcasa 20.
La Fig. 5 muestra una vista en perspectiva lateral de una porción de la pala de turbina eólica 10 de acuerdo con una tercera realización de la invención. Aquí, el miembro conductor eléctrico 41 está dispuesto en la circunferencia exterior del borde de fuga 13 de la pala de turbina eólica 10, como se muestra en la Fig. 4. Sin embargo, hay espumas de refuerzo 42.1.42.2 previstas en la carcasa 20 y no hay espuma de refuerzo 42 en el borde de fuga 13.
La Fig. 6 muestra una vista en perspectiva lateral de la conexión de tres vigas 40.1, 40.2, 40.3 para una pala de turbina eólica 10 mediante miembros conductores eléctricos 41.1,41.2, 41.3, 41.4. La viga 40.1 está conectada eléctricamente a la viga 40.3 por medio de los miembros conductores eléctricos 41.1, 41.2. La viga 40.2 está conectada eléctricamente a la viga 40.3 por medio de los miembros conductores eléctricos 41.3, 41.4. Por lo demás, las vigas 40.1, 40.2 no están conectadas eléctricamente entre sí, sino sólo por medio de los miembros conductores eléctricos 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 a través de la viga 40.3.
La Fig. 7 muestra una vista en perspectiva lateral sobre la conexión de la Fig. 6 en una porción de una pala de turbina eólica 10 de acuerdo con una cuarta realización de la invención. Aquí, la pala de turbina eólica 10 comprende las tres vigas separadas eléctricamente 40.1,40.2, 40.3 de la Fig. 6, en las que las vigas 40.1, 40.2 están dispuestas de forma opuesta entre sí y en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica 10 a una distancia del 10% del ancho de la pala de turbina eólica 10 desde el borde de fuga 13. La viga 40.3 está dispuesta en el borde de fuga 13. Las dos vigas 40.1, 40.2 forman parte de una primera sección longitudinal de la pala de turbina eólica 10 y la viga 40.3 forma una segunda sección longitudinal de la pala de turbina eólica 10. Las vigas 40.1,40.2, 40.3 están conectadas entre sí por medio de los miembros conductores eléctricos 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 en las porciones de extremo longitudinal de las vigas 40.1,40.2, 40.3. La primera sección longitudinal y la segunda sección longitudinal están parcialmente superpuestas entre sí en una sección superpuesta, en la que las vigas 40.1,40.2, 40.3 están provistas y conectadas entre sí por medio de los miembros conductores eléctricos 41.1,41.2, 41.3, 41.4 en las porciones de extremo longitudinal de las vigas 40.1, 40.2, 40.3.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Pala de turbina eólica (10) para una turbina eólica (1), la pala de turbina eólica (10) comprende una raíz (11), una punta (12), un borde de fuga (13), un borde de ataque (14) y al menos dos vigas (40.1, 40.2, 40 3) que comprenden plástico reforzado con fibra de carbono y están separadas entre sí, por lo que la pala de turbina eólica (10) tiene un ancho medido en una dirección de ancho (W) desde el borde de fuga (13) hasta el borde de ataque (14), en donde al menos dos vigas (40.1,40.2, 40. 3) están dispuestas en la pala de turbina eólica (10) en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica (10) en el borde de fuga (11) o a una distancia del 25% del ancho desde el borde de fuga (13), caracterizada porque al menos dos vigas (40.1, 40.2, 40. 3) están conectadas eléctricamente entre sí por medio de al menos un miembro conductor eléctrico (41) y al menos una de al menos dos vigas (40.1,40.2, 40.3) y/o al menos uno de al menos un miembro conductor eléctrico (41.1, 41.2) está configurado para ser conectado a un conductor descendente de la turbina eólica (1).
2. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos uno de los miembros conductores eléctricos (41.1,41.2) es una banda flexible conductora eléctrica.
3. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque al menos uno de los miembros conductores eléctricos (41.1,41.2) está dispuesto en la circunferencia exterior del borde de fuga (13).
4. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque al menos uno de los miembros conductores eléctricos (41.1,41.2) es una tela de fibra de carbono o una malla de cobre.
5. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos uno de al menos un miembro conductor eléctrico (41.1, 41.2) tiene una longitud (L41) medida en la dirección longitudinal de al menos el 1% de la longitud de la pala de turbina eólica.
6. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pala de turbina eólica (10) comprende varios miembros conductores eléctricos (41.1, 41.2) y miembros conductores eléctricos adyacentes (41.1, 41.2) que están dispuestos a una distancia (S41) del 0,1% al 5% de la longitud de la pala de turbina eólica (10) entre sí.
7. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque al menos una de al menos dos vigas (40.1, 40.3) está dispuesto en el borde de fuga (13) o a una distancia del 3% del ancho de la pala de turbina eólica (10) desde el borde de fuga (13).
8. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque al menos una de al menos dos vigas (40.1, 40.3) dispuestas en el borde de fuga (13) o a una distancia del 3% del ancho de la pala de turbina eólica (10) desde el borde de fuga (13) está a una distancia del 3% al 15% del ancho de la pala de turbina eólica (10) desde cualquier otro de al menos dos vigas (40.1, 40.3).
9. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque al menos dos de al menos dos vigas (40.1, 40.3) están dispuestas de forma opuesta.
10. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la pala de turbina eólica (10) comprende al menos tres vigas (40.1,40.2, 40.3) espaciadas entre sí, donde las vigas (40.1, 40.2, 40.3) están dispuestas en la dirección longitudinal de la pala de turbina eólica (10) a una distancia del 25% del ancho de la pala de turbina eólica (10) desde el borde de fuga (13).
11. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque cada una de al menos dos de al menos tres vigas (40.1,40.2, 40.3) está conectada eléctricamente a otra de al menos tres vigas (40.1,40.2, 40.3) por medio de al menos un miembro conductor eléctrico (41.1, 41.2).
12. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque las dos vigas (40.1,40.3) conectadas eléctricamente a la otra de al menos tres vigas (40.1,40.2, 40.3) mediante al menos un miembro conductor eléctrico (41.1, 41.2) no están conectadas eléctricamente entre sí.
13. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque la pala de turbina eólica (10) tiene al menos una primera sección longitudinal en su dirección longitudinal (L) que comprende al menos uno de al menos tres vigas (40.1,40.2, 40.3) y al menos una segunda sección longitudinal en su dirección longitudinal (L) que comprende al menos otras dos de al menos tres vigas (40. 1, 40.3), que no están previstas en al menos una primera sección longitudinal, por lo que las vigas (40.1,40.2, 40.3) están conectadas entre sí por medio del al menos un miembro conductor eléctrico (41.1,41.2) en las porciones de extremo longitudinal de las vigas (40.1,40.2, 40.3).
14. Pala de turbina eólica (10) de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque al menos una primera sección longitudinal y al menos una segunda sección longitudinal están parcialmente superpuestas entre sí en una sección superpuesta, en la que las vigas (40.1,40.2, 40.3) están provistas y conectadas entre sí por medio del al menos un miembro conductor eléctrico (41.1,41.2) en las porciones de extremo longitudinal de las vigas (40.1, 40.3).
15. Turbina eólica (1) que comprende al menos una pala de turbina eólica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112019001105A2 (pt) * 2016-07-19 2019-04-30 Lm Wind Power Int Tech Ii Aps lâmina de turbina eólica com segmento flatback e método relacionado
GB201905845D0 (en) * 2019-04-26 2019-06-12 Blade Dynamics Ltd Method for producting a wind turbine blade and wind turbine blade
CN112412696B (zh) * 2020-11-20 2021-09-10 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种风力发电机延长叶片及制作方法
CN115822867B (zh) * 2023-02-01 2023-05-26 新创碳谷集团有限公司 一种模块化风电叶片结构及其制作方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK173460B2 (da) 1998-09-09 2004-08-30 Lm Glasfiber As Vindmöllevinge med lynafleder
DK1746284T4 (da) 2001-07-19 2021-10-18 Vestas Wind Sys As Vindmøllevinge
DK176298B1 (da) * 2003-09-15 2007-06-18 Lm Glasfiber As Metode til lynsikring af en vinge til et vindenergianlæg, en lynsikret vinge samt et vindenergianlæg med en sådan vinge
ATE479223T1 (de) 2003-10-31 2010-09-15 Vestas Wind Sys As Potentialausgleichsglied
DE102007059502B3 (de) * 2007-12-07 2009-03-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Prüfen eines Rotorblatts einer Windkraftanlage und Prüfvorrichtung
WO2009155921A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-30 Danmarks Tekniske Universitet A wind turbine blade with angled girders
US7942637B2 (en) * 2008-12-11 2011-05-17 General Electric Company Sparcap for wind turbine rotor blade and method of fabricating wind turbine rotor blade
US8834117B2 (en) 2011-09-09 2014-09-16 General Electric Company Integrated lightning receptor system and trailing edge noise reducer for a wind turbine rotor blade
JP5546624B2 (ja) * 2011-12-09 2014-07-09 三菱重工業株式会社 風車翼
GB2497578B (en) * 2011-12-16 2015-01-14 Vestas Wind Sys As Wind turbine blades
EP2806160B1 (de) * 2013-05-23 2017-07-05 Nordex Energy GmbH Windenergieanlagenrotorblatt mit einer elektrischen Heizeinrichtung und mehreren Blitzschutzleitern
ES2694429T3 (es) 2014-04-10 2018-12-20 Nordex Energy Gmbh Pala de rotor de turbina eólica con un elemento de compensación del potencial
DK2930352T3 (en) 2014-04-10 2018-11-19 Nordex Energy Gmbh Rotor blade for a wind power plant and with a potential equalizer
CN105508142B (zh) 2014-10-15 2018-06-05 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种多梁结构大尺寸风电叶片及其的制作方法
ES2589185B1 (es) * 2015-05-08 2017-09-18 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Sistema pararrayos para palas de aerogeneradores con componentes estructurales conductores
EP3184814B1 (en) * 2015-12-23 2020-08-19 LM WP Patent Holding A/S Wind turbine blades and potential equalization systems
ES2848106T3 (es) 2016-12-22 2021-08-05 Nordex Energy Se & Co Kg Procedimiento para el establecimiento de una conexión equipotencial en una pala de rotor de turbina eólica
EP3483424B1 (en) 2017-11-14 2023-07-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S A wind turbine blade and a wind turbine
DK3597911T3 (da) 2018-07-17 2021-10-04 Siemens Gamesa Renewable Energy As Vindmøllevinge og en vindmølle

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