ES2962057T3 - Alabe de turbina eólica y turbina eólica - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a una pala de turbina eólica (10) de una turbina eólica (1), comprendiendo la pala de turbina eólica (10) una carcasa (20) y un larguero (30) que tiene al menos una tapa de larguero (40). Al menos uno de al menos un capuchón de larguero (40) comprende al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal (41), por lo que al menos dos de los al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal (41) están dispuestos adyacentes entre sí en una disposición longitudinal. dirección (L10) de la pala de turbina eólica (10) y al menos una estructura de soporte longitudinal (41) comprende plástico reforzado con fibra de carbono y al menos otra estructura de soporte longitudinal (41) comprende al menos un plástico reforzado con fibra diferente del carbono. Plástico reforzado con fibra. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Álabe de turbina eólica y turbina eólica
La presente invención está dirigida a un álabe de turbina eólica de una turbina eólica, comprendiendo el álabe de turbina eólica una cubierta y un larguero que tiene al menos un refuerzo de larguero. Además, la invención está dirigida a una turbina eólica que comprende al menos dos álabes de turbina eólica.
Los álabes de turbina eólica deben ser capaces de convertir eficientemente el viento en el movimiento de giro de los álabes de turbina eólica, de modo que la energía del viento pueda convertirse en el movimiento mecánico rotatorio de un rotor al que están acoplados los álabes de turbina eólica. Es preferible usar materiales que tengan un módulo muy específico (módulo elástico por densidad de masa de un material), también conocido como relación de rigidez a peso, en álabes de turbina eólica. Esto es particularmente importante en los refuerzos de larguero de álabes de turbina eólica, porque los refuerzos de larguero se someten a altas cargas de flexión (también denominadas cargas de aleteo) que ocurren en el funcionamiento de la turbina eólica.
EP 2922690 A1 se refiere a un álabe de turbina eólica que tiene una cubierta hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio y refuerzos de larguero hechos de plásticos reforzados con fibra de carbono. Los plásticos reforzados con fibra de carbono tienen una rigidez y un módulo específico considerablemente mayores que los plásticos reforzados con fibra de vidrio. Por lo tanto, los plásticos reforzados con fibra de carbono son preferibles a los plásticos reforzados con fibra de vidrio para su uso en refuerzos de larguero porque proporcionan más resistencia frente a cargas de flexión a igual peso. Sin embargo, es difícil introducir plásticos reforzados con fibra de carbono en refuerzos de larguero de álabes de turbina eólica sin arrugas. El arrugamiento es uno de los fallos más comunes que se produce durante los procesos de formación de refuerzo de compuestos textiles. Por lo tanto, el álabe de turbina eólica propuesto es susceptible a fallos.
US 2010/0104447 A1 se refiere a un álabe de turbina eólica que comprende un refuerzo de larguero lateral de presión y un refuerzo de larguero lateral de succión, en donde el refuerzo de larguero lateral de succión está fabricado de un material que comprende una matriz reforzada con fibra que comprende al menos una capa de fibras de vidrio y al menos una capa de fibras de carbono incrustadas en un material de matriz común. Al usar un material híbrido de carbono-vidrio en los refuerzos de larguero, es posible reducir el riesgo estructural de fallos debido al arrugamiento al aumentar el módulo específico. De este modo, se puede lograr una rigidez y un peso entre los de carbono puro y los de vidrio puro. Sin embargo, las fibras de carbono no se aprovechan al máximo en una mezcla de material híbrido.
US 2017/342959 A1 describe un álabe de turbina eólica según el preámbulo de la reivindicación 1.
DE 202013 007886 U1 describe un álabe de turbina eólica que tiene una sección longitudinal interior y una sección longitudinal exterior, que se unen entre sí por medio de adhesivo y se superponen.
Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de un álabe de turbina eólica y una turbina eólica con un módulo específico elevado y un bajo riesgo de fallo estructural.
El objeto de las reivindicaciones resuelve este problema. Por lo tanto, este objeto se resuelve mediante un álabe de turbina eólica con las características según la reivindicación independiente 1 y mediante una turbina eólica con las características según la reivindicación independiente 9. Del resto de reivindicaciones, así como de la descripción y de los dibujos se derivan detalles adicionales de la invención. Las características y detalles explicados con respecto al álabe de turbina eólica también están relacionados con las características y detalles explicados con respecto a la turbina eólica y viceversa.
Según un primer aspecto de la invención, el problema se resuelve mediante un álabe de turbina eólica de una turbina eólica, comprendiendo el álabe de turbina eólica una cubierta y un larguero que tiene al menos un refuerzo de larguero, por lo que al menos uno del al menos un refuerzo de larguero comprende al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal, por lo que al menos dos de los al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal están dispuestos adyacentes entre sí en una dirección longitudinal del álabe de turbina eólica y al menos un elemento de estructura de soporte longitudinal comprende plástico reforzado con fibra de carbono y al menos otra estructura de soporte longitudinal comprende al menos un plástico reforzado con fibra diferente del plástico reforzado con fibra de carbono.
De este modo, es posible diseñar el refuerzo de larguero del álabe de turbina eólica con plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono, tal como plástico reforzado con fibra de vidrio, en partes del álabe de turbina eólica que son particularmente susceptibles a fallos y donde la tolerancia a las arrugas es muy baja. Las otras partes del refuerzo de larguero del álabe de turbina eólica que son menos susceptibles a fallos y donde la tolerancia a las arrugas es relativamente más alta se pueden diseñar con plástico reforzado con fibra de carbono y, de este modo, se hace uso del módulo específico elevado del carbono para proporcionar un álabe de turbina eólica de alta rigidez y peso liviano en general.
En particular, los elementos de estructura de soporte longitudinal del refuerzo de larguero son los elementos estructurales del refuerzo de larguero, que proporcionan al refuerzo de larguero la capacidad de soportar las cargas de aleteo sin daños al álabe de turbina eólica. Más particularmente, el refuerzo de larguero está hecho de los elementos de estructura de soporte longitudinal.
Preferiblemente, el larguero tiene dos o cuatro o más refuerzos de larguero y cada refuerzo de larguero comprende al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal. En particular, dos del al menos un refuerzo de larguero están orientados uno hacia el otro. Los dos refuerzos de larguero orientados uno hacia el otro pueden estar conectados por al menos un núcleo de larguero que se somete a esfuerzos cortantes que se producen durante el funcionamiento de la turbina eólica. El núcleo de larguero puede conectarse a partes centrales de los refuerzos de larguero, proporcionando de este modo un larguero de perfil I. Los dos refuerzos de larguero orientados uno hacia el otro pueden estar conectados además por dos núcleos de larguero conectados a partes laterales de los refuerzos de larguero, proporcionando de este modo un larguero tubular para un mayor soporte de torsión.
En particular, los elementos de estructura de soporte longitudinal tienen su extensión más larga en la dirección longitudinal del álabe de turbina eólica. El que los elementos de estructura de soporte longitudinal estén dispuestos adyacentes entre sí en una dirección longitudinal del álabe de turbina eólica significa, en particular, que los elementos de estructura de soporte longitudinal se tocan entre sí. Los elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes están conectados entre sí y sus elementos de estructura de soporte longitudinal o partes de los mismos se superponen.
El plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono puede ser un plástico reforzado con fibra de vidrio, un plástico reforzado con fibra de basalto, un plástico reforzado con fibra Kevlar® o una combinación híbrida de estos, por ejemplo. La estructura de soporte longitudinal que comprende plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono puede comprender plástico reforzado con fibra de carbono, por ejemplo como parte de un plástico reforzado con fibra híbrido. Sin embargo, la estructura de soporte longitudinal que comprende plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono puede comprender solo plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono o un máximo de hasta un 50 %, preferiblemente hasta un 30 % y más preferiblemente hasta un 20 % de plástico reforzado con fibra de carbono.
En una realización preferida de la invención, al menos una de la al menos una estructura de soporte longitudinal que comprende plástico reforzado con fibra de carbono comprende, predominantemente, plástico reforzado con fibra de carbono como plástico reforzado con fibra y al menos una de la al menos otra estructura de soporte longitudinal que comprende al menos un plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono, comprende, predominantemente, plásticos reforzados con fibra distintos al plástico reforzado con fibra de carbono como plástico reforzado con fibra.
Según la invención, al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes están conectados entre sí por medio de una junta estructural. La junta estructural proporciona una conexión segura entre elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes.
Además, según la invención, una estructura de soporte longitudinal se fusiona en una estructura de soporte longitudinal adyacente para formar la junta estructural. El plástico reforzado con fibra de uno de los elementos de estructura de soporte longitudinal está dispuesto en un espacio formado en la estructura de soporte longitudinal adyacente y viceversa, de modo que los elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes se fusionan entre sí. De este modo, la junta estructural está formada por los propios elementos de estructura de soporte longitudinal y puede obtenerse una conexión muy segura aunque se usen diferentes materiales.
Además, es particularmente preferible que la junta estructural esté moldeada en resina. Esto proporciona una conexión aún más segura entre elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes porque los elementos de estructura de soporte longitudinal están moldeados juntos en resina en la junta estructural.
En otra realización preferida de la invención, al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes están dispuestos en un ángulo de disposición de 0,5° < a < 10°, en particular 1° < a < 7°, uno con respecto al otro. El ángulo de disposición es un ángulo entre ejes longitudinales centrales de elementos de estructura de soporte longitudinales adyacentes. El ángulo se define en el espacio 3D, su “ componente lateral” es dominante. De este modo, es fácilmente posible formar un paso angular de la punta, incluso cuando se usa material plástico reforzado con fibra de carbono relativamente rígido.
En otra realización preferida adicional de la invención, el plástico reforzado con fibra de vidrio comprende al menos una malla de vidrio unidireccional y/o el plástico reforzado con fibra de carbono comprende al menos un elemento de fibra de carbono pultrusionado unidireccional. En particular, el plástico reforzado con fibra de vidrio son mallas de vidrio unidireccionales y/o el plástico reforzado con fibra de carbono son elementos de fibra de carbono pultrusionados. Preferiblemente, las fibras de vidrio unidireccionales de la malla de vidrio unidireccional y/o las fibras de carbono unidireccionales del elemento de fibra de carbono pultrusionado se disponen en la dirección longitudinal del álabe de turbina eólica.
En otra realización preferida de la invención, una longitud de al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal adyacentes es diferente de la otra. Preferiblemente, una longitud de una estructura de soporte que comprenda plástico reforzado con fibra de carbono es mayor que una longitud de una estructura de soporte que comprenda el al menos un plástico reforzado con fibra diferente. De este modo, la masa general del refuerzo de larguero se reduce para una deflexión de punta constante.
En otra realización preferida adicional de la invención, la estructura de soporte que comprende plástico reforzado con fibra de carbono termina al menos a 5 m, preferiblemente al menos a 7 m y más preferiblemente al menos a 10 m de una punta del álabe de turbina eólica. El plástico reforzado con fibra de carbono es conductor de electricidad. Al proporcionar al plástico reforzado con fibra de carbono una distancia desde los receptores de rayos en la punta del álabe de turbina eólica, se pueden evitar impactos de rayos directos del plástico reforzado con fibra de carbono para evitar daños en el refuerzo de larguero.
En otra realización preferida adicional de la invención, la al menos una parte de extremo de al menos uno de los al menos dos elementos de estructura de soporte longitudinal se estrecha, en particular en su dirección longitudinal y/o con un ángulo de estrechamiento de 0,2° < p < 5°, preferiblemente con un ángulo de estrechamiento de 0,3° < p < 2°. La estructura de soporte también puede estrecharse en una dirección transversal a la dirección longitudinal, es decir, la dirección del ancho de la estructura de soporte. Por medio del estrechamiento de la estructura de soporte es posible controlar aún más la rigidez del refuerzo de larguero.
Según un segundo aspecto de la invención, hay una turbina eólica que comprende al menos dos álabes de turbina eólica según el primer aspecto de la invención. Por lo tanto, la turbina eólica según el segundo aspecto de la invención puede ofrecer las mismas ventajas que las descritas para el álabe de turbina eólica según el primer aspecto de la invención. Se prefiere una turbina eólica que comprenda tres de tales álabes de turbina eólica
De la descripción que sigue se derivan otras ventajas, características y detalles de la invención en la que, haciendo referencia a los dibujos de las Figuras 1 a 8, se describen en detalle realizaciones de la presente invención. De este modo, las características de las reivindicaciones, así como las características mencionadas en la descripción, pueden ser esenciales para la invención, tomadas de forma individual o en una combinación arbitraria. Los dibujos muestran esquemáticamente:
Figura 1
una vista seccional a lo largo de un plano transversal de una primera realización de un álabe de turbina eólica según la invención,
Figura 2
una vista proyectada a lo largo de un plano de la cubierta de la primera realización del álabe de turbina eólica con elementos de refuerzos de larguero resaltados,
Figura 3
una vista seccional despiezada a lo largo de un plano transversal de una estructura de soporte a lo largo de la línea MI-MI de la Figura 2,
Figura 4
una vista seccional despiezada a lo largo del plano transversal de una estructura de soporte a lo largo de la línea IV-IV de la Figura 2,
Figura 5
una vista seccional despiezada a lo largo de un plano longitudinal de una junta estructural a lo largo de la línea V-V de la Figura 2,
Figura 6
una vista proyectada a lo largo del plano de la cubierta de una segunda realización del álabe de turbina eólica con elementos de refuerzos de larguero según la invención
Figura 7
una vista proyectada a lo largo del plano de la cubierta de una tercera realización del álabe de turbina eólica con elementos de refuerzos de larguero según la invención,
Figura 8
una vista proyectada a lo largo del plano de la cubierta de una cuarta realización del álabe de turbina eólica con elementos de refuerzos de larguero según la invención, y
Figura 9
una turbina eólica que comprende álabes de turbina eólica según la invención.
Los mismos objetos en las Figura 1 a 9 se designan 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, con el número ascendente del objeto separado de su número de referencia por un punto.
La Figura 1 es una vista seccional a lo largo de un plano transversal de una primera realización de un álabe 10 de turbina eólica según la invención. El plano transversal es transverso, en particular perpendicular, a un eje longitudinal L<10>del álabe 10 de turbina eólica, que se indica en la Figura 2. El álabe 10 de turbina eólica tiene un borde posterior 11 y un borde anterior 12. El álabe 10 de turbina eólica comprende una cubierta 20 y un larguero 30. El larguero 30 comprende dos refuerzos 40.1, 40.2 de larguero que están orientados uno hacia el otro y están conectados entre sí por medio de un núcleo 50 de larguero.
La Figura 2 es una vista seccional a lo largo de un plano de la cubierta de la primera realización del álabe 10 de turbina eólica de la Figura 1. El plano de la cubierta es un plano que se extiende a través de la parte superior de la cubierta 20 curvada y el refuerzo 40.1 de larguero, que es transverso, en particular perpendicular, al plano transversal. El refuerzo 40.1 de larguero del álabe 10 de turbina eólica comprende tres elementos 41.1, 41.2, 41.3 de estructura de soporte longitudinal. El primer y el tercer elemento 41.1, 41.3 de estructura de soporte longitudinal están hechos de plástico reforzado con fibra de vidrio y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal está hecha de plástico reforzado con fibra de carbono.
La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal está dispuesta en una raíz o a una distancia de aproximadamente 2 m desde la raíz del álabe 10 de turbina eólica y su longitud X<41.1>es un 20 % de la longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica en esta realización particular. La longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica se mide a lo largo del eje longitudinal L<10>desde la raíz hasta la punta del álabe 10 de turbina eólica. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal puede tener una longitud X<41.1>del 10 % al 30 % de la longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica, por ejemplo. La primera estructura 41.1 de soporte permite un aumento progresivo de la rigidez del refuerzo 40.1 de larguero en una dirección desde la raíz hasta la punta del álabe 10 de turbina eólica. Además, el plástico reforzado con fibra de vidrio es más rentable que el plástico reforzado con fibra de carbono y típicamente no se necesita, cerca de la raíz del álabe de turbina eólica, una rigidez tan alta como la del plástico reforzado con fibra de carbono.
La segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal está dispuesta en una parte central del álabe 10 de turbina eólica y está dispuesta entre la primera estructura 41.1 de soporte y la tercera estructura 41.3 de soporte. La longitud X<41.2>de la segunda estructura de soporte es el 50 % de la longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica en esta realización particular. La segunda estructura 41.1 de soporte longitudinal puede tener una longitud X<41.2>del 30 % al 80 % de la longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica, por ejemplo. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal permite un aumento general de la rigidez del refuerzo 40.1 de larguero del álabe 10 de turbina eólica al contener su masa.
La tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal está dispuesta en la raíz o a una distancia de 5 m de la raíz del álabe 10 de turbina eólica y está dispuesta adyacente a la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. La longitud X<41.3>de la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal es el 30 % de la longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica en esta realización particular. La tercera estructura 41.1 de soporte longitudinal puede tener una longitud X<41.3>del 10 % al 40 % de la longitud X<10>del álabe 10 de turbina eólica, por ejemplo. La tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal impide que la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal hecha de plástico reforzado con fibra de carbono se dañe cuando la punta del álabe 10 de turbina eólica sea alcanzada por un rayo.
La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal y la segunda estructura 41.2 de soporte están conectadas entre sí por medio de una primera junta estructural 42.1 que tiene una longitud X<42.1>en la que la primera estructura 41.1 de soporte longitudinal y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal se superponen. Además, la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal y la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal están conectadas entre sí por medio de una segunda junta estructural 42.2 que tiene una longitud X<42.2>en la que la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal y la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal se superponen. Los elementos 41.1,41.2, 42.3 de estructura de soporte longitudinales están conectados de forma fija entre sí por medio de las juntas estructurales 42.1, 42.2, que están moldeadas en resina en esta realización particular.
La segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal está dispuesta con respecto a la tercera estructura 41.3 de soporte en un ángulo de disposición de a = 5° formado entre el eje longitudinal de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal, que coincide con el eje longitudinal L<10>del álabe 10 de turbina eólica en esta realización particular, y el eje longitudinal L<41.3>de la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal. De este modo, se forma un paso angular S de la punta, a una distancia de la punta desde el eje longitudinal L<10>del álabe 10 de turbina eólica.
La Figura 3 es una vista seccional despiezada a lo largo de un plano transversal de la primera estructura 41.1 de soporte longitudinal a lo largo de la línea MI-MI de la Figura 2. El plano transversal es transverso, en particular perpendicular, a un eje longitudinal de la primera estructura 41.1 de soporte longitudinal, que coincide con el eje longitudinal L<10>del álabe 10 de turbina eólica en esta realización particular. Se utilizan dos tipos diferentes de mallas 60, 61 de vidrio para la primera estructura 41.1 de soporte longitudinal en esta realización que se disponen como capas alternantes del primer tipo de malla 60.1, 60.2, 60.3, 60.4, 60.5, 60.5 de vidrio y el segundo tipo de malla 61.1, 61.2, 61.3, 61.4 de vidrio que tiene un ancho W<60>y un espesor T<60>. El ancho W<60>puede estar en el intervalo de 400 mm a 1200 mm. El espesor T<60>puede estar en el intervalo de 0,1 mm a 2,0 mm. El primer tipo de malla 60.1, 60.2, 60.3, 60.4, 60.5, 60.5 de vidrio puede ser un tejido no acresponado biaxial. El segundo tipo de malla 61.1, 61.2, 61.3, 61.4 de vidrio puede ser una malla de vidrio unidireccional.
La Figura 4 es una vista seccional despiezada a lo largo de un plano transversal de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal a lo largo de la línea IV-IV de la Figura 2. El plano transversal es transverso, en particular perpendicular, a un eje longitudinal de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal, que coincide con el eje longitudinal L<10>del álabe 10 de turbina eólica en esta realización particular. Se proporcionan los elementos 70.1, 70.2, 70.3, 70.4, 70.5, 70.6 de fibra de carbono pultrusionados en la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. En particular, se proporciona una primera pila con elementos 70.1, 70.2, 70.3 de fibra de carbono apilados y una segunda pila con elementos 70.4, 70.5, 70.6 de fibra de carbono apilados adyacentes entre sí en la dirección longitudinal de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. Los elementos de fibra de carbono tienen un ancho de W<70>, que puede estar en el intervalo de 50 mm a 300 mm. El espesor de los elementos de fibra de carbono puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 2-5 mm. Un primer elemento 72.1 de cuña está dispuesto junto a la primera pila que comprende los elementos 70.1, 70.2, 70.3 de fibra de carbono que forman un lado largo exterior de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. Un segundo elemento 72.2 de cuña está dispuesto junto a la segunda pila que comprende los elementos 70.4, 70.5, 70.6 de fibra de carbono que forman otro lado largo exterior de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. Los elementos 72.1, 72.2 de cuña pueden comprender o estar hechos de basalto, balsa, una espuma o vidrio, por ejemplo. Una malla 71 de cubierta rodea los elementos 70.1, 70.2, 70.3, 70.4, 70.5, 70.6 de fibra de carbono y los elementos 72.1, 72.2 de cuña. La malla 71 de cubierta puede comprender múltiples mallas de cubierta o partes de las mismas. Las mallas de cubierta pueden comprender o estar hechas de carbono, vidrio, basalto o una combinación híbrida de los mismos, por ejemplo.
La Figura 5 es una vista seccional despiezada a lo largo de un plano longitudinal de la junta estructural 42.2 a lo largo de la línea V-V de la Figura 2. Los elementos 70.1, 70.2, 70.3 de fibra de carbono de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal están rodeados por mallas 71.1,71.2, 71.3, 71.4, 71.5, 71.6, 71.7, 71.8 de cubierta, y los elementos 70.1, 70.2, 70.3 de fibra de carbono y las mallas 71.1, 71.2, 71.3, 71.4, 71.5, 71.6, 71.7, 71.8 de cubierta se fusionan en la tercera estructura 41.3 de soporte teniendo múltiples capas de malla 60, 61 de vidrio, de las cuales solo se designan las mallas 60.1 y 61.1 de vidrio. Además, las mallas 60.1 y 61.1 de vidrio de la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal están dispuestas en espacios entre los elementos 70.1, 70.3 de fibra de carbono y las mallas 71.1, 71.2, 71.3, 71.6, 71.7, 71.8 de cubierta de modo que la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal se fusione en la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. La junta estructural 42.2 está moldeada en resina, cubriendo la resina toda la junta estructural 42.2 y que no se muestra. La segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal, en particular cada uno de los elementos 70.1, 70.2, 70.3 de fibra de carbono, se estrecha en su dirección longitudinal con un ángulo de estrechamiento de p = 0,3° en esta realización particular.
La Figura 6 es una vista seccional a lo largo de un plano de la cubierta de una segunda realización del álabe 10 de turbina eólica según la invención. El refuerzo 40.1 de larguero del álabe 10 de turbina eólica comprende dos elementos 41.1, 41.2 de estructura de soporte longitudinal. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal está hecha de plástico reforzado con fibra de carbono y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal está hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal están dispuestas en un ángulo de disposición de a = 5° con respecto a la otra y están conectadas entre sí por medio de una junta estructural 42.1. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal tiene una longitud mayor que la longitud de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal.
La Figura 7 es una vista seccional a lo largo de un plano de la cubierta de una tercera realización del álabe 10 de turbina eólica según la invención. El refuerzo 40.1 de larguero del álabe 10 de turbina eólica comprende dos elementos 41.1, 41.2 de estructura de soporte longitudinal. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal está hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal está hecha de plástico reforzado con fibra de carbono. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal están conectadas entre sí por medio de una junta estructural 42.1. La primera estructura 41.1 de soporte longitudinal tiene una longitud más corta que la longitud de la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. Además, la primera estructura 41.1 de soporte longitudinal es más ancha que la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal. La segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal, hecha de plástico reforzado con fibra de carbono, se termina a 10 m de la punta del álabe 10 de turbina eólica para evitar daños por el impacto de un rayo.
La Figura 8 es una vista seccional a lo largo de un plano de la cubierta de una tercera realización del álabe 10 de turbina eólica según la invención. El refuerzo 40.1 de larguero del álabe 10 de turbina eólica comprende cuatro elementos 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 de estructura de soporte longitudinal. El primer, tercer y cuarto elemento 41.1, 41.3, 41.4 de estructura de soporte longitudinal están hechos de plástico reforzado con fibra de vidrio y la segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal está hecha de plástico reforzado con fibra de carbono. Los elementos 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 de estructura de soporte longitudinal adyacentes están conectados entre sí por medio de juntas estructurales 42.1, 42.2, 42.3. La segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal tiene una longitud mayor que cada uno de los otros elementos 41.1, 41.3, 41.4 de estructura de soporte longitudinal. La segunda estructura 41.2 de soporte longitudinal y la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal están dispuestas en un ángulo de disposición de a = 5° con respecto a la otra. Además, la tercera estructura 41.3 de soporte longitudinal y la cuarta estructura 41.4 de soporte longitudinal están dispuestas en un ángulo de disposición de a = 5° con respecto a la otra. Por lo tanto, el paso angular S total de la punta del álabe 10 de turbina eólica aumenta sin sobrecargar ninguno de los elementos 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 de estructura de soporte longitudinal.
La Figura 9 muestra esquemáticamente una turbina eólica 1 que comprende álabes 10 de turbina eólica según la invención.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Álabe (10) de turbina eólica de una turbina eólica (1), comprendiendo el álabe (10) de turbina eólica una cubierta (20) y un larguero (30) que tiene al menos un refuerzo (40) de larguero, en donde al menos uno del al menos un refuerzo (40) de larguero comprende al menos dos elementos (41) de estructura de soporte longitudinal, donde al menos dos de los al menos dos elementos (41) de estructura de soporte longitudinal están dispuestos adyacentes entre sí en una dirección longitudinal (L<10>) del álabe (10) de turbina eólica y al menos una estructura (41) de soporte longitudinal comprende plástico reforzado con fibra de carbono y al menos otra estructura (41) de soporte longitudinal comprende al menos un plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono,
    caracterizado por que
    al menos dos elementos (41) de estructura de soporte longitudinal adyacentes están conectados entre sí por medio de una junta estructural (42), en donde los elementos (41) de estructura de soporte o partes de los mismos se superponen, donde un elemento (41) de estructura de soporte longitudinal se fusiona en un elemento (41) de estructura de soporte longitudinal adyacente para formar la junta estructural (42), en donde el plástico reforzado con fibra de uno de los elementos (41) de estructura de soporte longitudinal se dispone en un espacio formado en el elemento (41) de estructura de soporte longitudinal adyacente y viceversa, de modo que los elementos (41) de estructura de soporte longitudinal adyacentes se fusionan entre sí.
  2. 2. Álabe (10) de turbina eólica según la reivindicación 1,
    caracterizado por queal menos una de la al menos una estructura (41) de soporte longitudinal que comprende plástico reforzado con fibra de carbono comprende predominantemente plástico reforzado con fibra de carbono como plástico reforzado con fibra y al menos una de la al menos otra estructura (41) de soporte longitudinal que comprende al menos un plástico reforzado con fibra distinto al plástico reforzado con fibra de carbono comprende predominantemente plásticos reforzados con fibra distintos al plástico reforzado con fibra de carbono como plástico reforzado con fibra.
  3. 3. Álabe (10) de turbina eólica según la reivindicación 1 o 2,
    caracterizado por quela junta estructural (42) está moldeada en resina.
  4. 4. Álabe (10) de turbina eólica según cualquier reivindicación anterior,caracterizado por queal menos dos elementos (41) de estructura de soporte longitudinal adyacentes están dispuestos en un ángulo de disposición de 0,5° < a < 10° con respecto al otro.
  5. 5. Álabe (10) de turbina eólica según cualquier reivindicación anterior,caracterizado por queel plástico reforzado con fibra de vidrio comprende al menos una malla (60, 61) de vidrio unidireccional y/o el plástico reforzado con fibra de carbono comprende al menos un elemento (70) de fibra de carbono pultrusionado.
  6. 6. Álabe (10) de turbina eólica según cualquier reivindicación anterior,caracterizado por queuna longitud (X<41>) de al menos dos de los al menos dos elementos (41) de estructura de soporte longitudinal adyacentes es diferente entre sí.
  7. 7. Álabe (10) de turbina eólica según cualquier reivindicación anterior,caracterizado por quela estructura (41) de soporte longitudinal que comprende plástico reforzado con fibra de carbono termina al menos a 5 m de una punta del álabe (10) de turbina eólica.
  8. 8. Álabe (10) de turbina eólica según cualquier reivindicación anterior,
    caracterizado por queal menos una parte de extremo de al menos uno de los al menos dos elementos (41) de estructura de soporte longitudinal se estrecha, en particular en su dirección longitudinal y/o con un ángulo de estrechamiento de 0,2° < p < 5°.
  9. 9. Turbina eólica (1) que comprende al menos dos álabes (10) de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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