ES3064971T3 - Family of wind turbine blades - Google Patents

Abstract

En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una familia de palas para turbinas eólicas atirantadas. Esta familia comprende varias palas de diferentes longitudes. Cada pala se extiende a lo ancho entre una raíz, que se conecta al buje del rotor atirantado, y una punta. La longitud de cada pala está definida por la distancia a lo ancho entre la raíz y la punta. Además, cada pala comprende una porción interna que define la raíz, una porción externa que define la punta y una porción intermedia entre ambas. Esta porción intermedia incluye un punto de conexión para el cable, situado a una distancia r de la raíz. La porción interna de cada pala es idéntica a las de las demás palas de la familia, al igual que la porción externa. La porción intermedia de cada pala tiene una longitud diferente a la de las demás palas de la familia. El punto de conexión del cable de cada pala de la familia se encuentra a una distancia transversal r de la raíz de la pala diferente a la del punto de conexión de las demás palas de la familia. La distancia transversal r aumenta a medida que aumenta la longitud de la pala. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Familia de palas de aerogenerador

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere de manera general a palas de aerogenerador y, más particularmente, a una familia de palas de aerogenerador para rotores de aerogenerador atirantados.

[0005] Antecedentes

[0006] Existe un deseo continuo de generar mayores niveles de potencia a partir de parques eólicos terrestres y marinos. Una forma de lograr esto es dotar a los aerogeneradores modernos con palas de aerogenerador más grandes. La provisión de palas más grandes aumenta el área de barrido del rotor, permitiendo que el aerogenerador capture más energía del viento. No obstante, aumentar la longitud de una pala de aerogenerador, aumenta la magnitud de las cargas que la pala, el buje y el cojinete de la pala deben resistir en uso. Por ejemplo, las cargas en el sentido del flanco resultantes de la presión del viento sobre la pala, y las cargas en el sentido del borde resultantes del peso de la pala, son ambas mayores para palas más grandes.

[0007] Las palas de aerogenerador comprenden de una raíz de pala configurada para conectar la pala al buje del aerogenerador. Para ayudar a resistir el aumento de carga en uso, las palas más largas típicamente tienen una raíz de pala reforzada con dimensiones aumentadas, por ejemplo, un mayor diámetro de raíz. No obstante, fabricar palas con raíces de pala reforzadas más grandes aumenta los costes y puede hacer más difícil la fabricación y el transporte de tales palas.

[0008] Además de estos desafíos, debido a que las cargas de pala varían con una longitud de pala variable, el diseño y la fabricación de palas de aerogenerador de diferentes longitudes para diferentes parques eólicos, o para diferentes emplazamientos de aerogenerador dentro de un parque eólico, típicamente implica el diseño y la fabricación de una pala completamente nueva. El coste sustancial y la complejidad de ingeniería implicados en el diseño y la fabricación de nuevas palas limitan la viabilidad comercial de tales palas específicas para el emplazamiento. En muchos casos, se puede usar una pala promedio o de “mejor ajuste” a lo largo de un parque eólico o en diferentes parques eólicos con características del viento similares. Esto supone que muchos aerogeneradores en un parque eólico pueden no ser capaces de extraer la máxima energía disponible del viento, debido al uso de palas subóptimas. Como tal, existe la oportunidad de extraer energía del viento de manera más eficaz si se superan los desafíos de coste e ingeniería de la fabricación de palas específicas para el emplazamiento.

[0009] El documento US 2014/056715 A1 describe un grupo de palas de aerogenerador.

[0010] Es en este contexto en el que se ha desarrollado la presente invención.

[0011] Compendio

[0012] En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una familia de palas de aerogenerador para rotores de aerogenerador atirantados. La familia comprende una pluralidad de palas de diferentes longitudes, tales como por ejemplo, dos, tres, cuatro, cinco, seis o más palas de diferentes longitudes. Cada pala se extiende en una dirección en el sentido de la envergadura entre una raíz de pala, para su conexión a un buje de un rotor atirantado, y una punta de pala. Cada pala tiene una longitud de pala definida por una distancia en el sentido de la envergadura entre la raíz de pala y la punta de pala. Cada pala comprende además una parte interna que define la raíz de pala, una parte externa que define la punta de pala y una parte intermedia entre la parte interna y la parte externa. La parte intermedia comprende un punto de conexión de cable situado a una distancia r en el sentido de la envergadura desde la raíz de pala. La parte interna de cada pala es la misma que las partes internas de las demás palas de la familia. La parte externa de cada pala es la misma que las partes externas de las demás palas de la familia. La parte intermedia de cada pala tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con las partes intermedias de las demás palas de la familia. El punto de conexión de cable de cada pala de la familia se sitúa a una distancia r en el sentido de la envergadura diferente desde la raíz de pala que el punto de conexión de cada una de las demás palas de la familia. La distancia r en el sentido de la envergadura aumenta a medida que aumenta la longitud de la pala.

[0013] El punto de conexión de cable está configurado para conectar un cable del rotor atirantado a la pala de aerogenerador. Preferiblemente, el punto de conexión de cable está configurado para conectar un cable entre la pala y otra pala del rotor atirantado. El cable se puede conectar directamente a un punto de conexión de cable de otra pala de aerogenerador o se puede conectar indirectamente, por ejemplo, a través de otro cable. El cable está configurado para transferir algunas de las cargas experimentadas por la pala en uso a otra pala del aerogenerador y/o al buje del aerogenerador. En particular, los cables reducen las cargas experimentadas por la parte interna de la pala y, por ello, también reducen la cantidad de cargas de pala trasladadas desde la pala al buje a través de la raíz de pala. Además, esto reduce el peso de la parte interna de la pala, en la medida que los requisitos mecánicos de la parte interna de la pala se reducen cuando se compara con una pala de la misma longitud de un rotor no atirantado.

[0014] Esto se debe a que algunas de las cargas de pala se trasladan al cable en el punto de conexión de cable, y estas cargas se trasladan luego a otra pala y/o al buje a través de una ruta separada, evitando la raíz de pala.

[0015] Como tal, el uso de cables, es decir, cables de conexión de palas, al menos reduce el grado en el que las dimensiones de la raíz de pala se pueden aumentar para palas más largas (en comparación con palas de un aerogenerador que no incluye cables de conexión de palas), y en ejemplos preferidos, el uso de cables de conexión de palas puede facilitar ventajosamente un aumento de la longitud de pala sin aumentar las dimensiones de la raíz de pala. Como se señaló anteriormente, esto se debe a que algunas de las cargas de las palas se descargan, es decir, se trasladan, al cable en el punto de conexión de cable. Como tal, el área de barrido del rotor se puede aumentar, lo que significa que se puede capturar más energía del viento, sin aumentar necesariamente el diámetro de la raíz de pala.

[0016] En el presente contexto, “cable” se debería interpretar de manera amplia para incluir ejemplos tales como miembros de conexión flexibles y miembros de conexión rígidos. Por ejemplo, en el presente contexto, un “cable” puede ser una cuerda trenzada o tendida de alambres metálicos (tales como alambres de acero, por ejemplo), fibras poliméricas (tales como polietileno (de ultra alto peso molecular), polipropileno, nailon, poliéster, fibras de aramida, por ejemplo), fibras inorgánicas (tales como fibras de carbono, por ejemplo) o cuerdas híbridas de tales materiales. Se apreciará que el “cable” al que se hace referencia en la presente memoria también incluye miembros de conexión rígidos configurados para la conexión entre los puntos de conexión de dos palas de un aerogenerador. Como tal, el “cable” al que se hace referencia en la presente memoria puede comprender en un miembro compuesto, tal como una pultrusión, o puede comprender una varilla metálica, por mencionar unos pocos ejemplos posibles.

[0017] El punto de conexión de cable se sitúa más hacia el exterior, es decir, más alejado de la raíz de pala en la dirección en el sentido de la envergadura, para las palas más largas de la familia. Situando el punto de conexión de cable más hacia el exterior a medida que aumenta la longitud de la pala, las cargas en la parte interna y la raíz de pala se pueden mantener constantes o casi constantes para cada una de las palas de la familia. Por ejemplo, aunque las cargas de pala aumentan como resultado del aumento de longitud de pala, situar el punto de conexión de cable más hacia el exterior supone que una mayor proporción de las cargas de pala se puede trasladar al cable a través del punto de conexión de cable. Como tal, la variación en las cargas de pala debido al cambio de longitud de pala se alivia por el cable y la ubicación del punto de conexión de cable, de manera que las cargas en la parte interna y la raíz de pala se puedan mantener constantes o casi constantes. Por lo tanto, situar el punto de conexión de cable más hacia el exterior facilita la provisión de palas de aerogenerador más largas sin requerir necesariamente una parte interna y una raíz de pala diferentes con propósitos estructurales. Por consiguiente, el mismo buje, el mismo cojinete de pala y la misma interfaz pala a buje se pueden usar en una familia de rotores donde los rotores comprenden palas de diferentes longitudes de la familia de palas de aerogenerador.

[0018] Cada pala de la familia comprende preferiblemente una carcasa exterior que define un perfil aerodinámico que varía a lo largo de la longitud de la pala. Se entenderá que las referencias a que la parte interna de cada pala es la misma que la parte interna de las demás palas de la familia suponen que, en la parte interna de cada pala de la familia, al menos las dimensiones exteriores, es decir, el perfil, de la carcasa exterior son las mismos que las dimensiones exteriores, es decir, el perfil, de la carcasa exterior en la parte interna de las demás palas de la familia. De ello se deduce que las referencias a que la parte externa de cada pala es la misma que la parte externa de las demás palas de la familia suponen que, en la parte externa de cada pala de la familia, al menos las dimensiones exteriores, es decir, el perfil, de la carcasa exterior son las mismas que las dimensiones exteriores, es decir, el perfil, de la carcasa exterior en la parte externa de las demás palas de la familia.

[0019] En ejemplos preferidos, las “mismas” partes de diferentes palas de la familia pueden tener similitudes adicionales, además de que al menos las dimensiones exteriores, es decir, los perfiles, de las carcasas exteriores sean las mismas en las partes correspondientes de las palas de la familia. A modo de breve ejemplo solamente, en algunos ejemplos, las “mismas” partes de diferentes palas de la familia pueden tener, cada una, rasgos equivalentes adicionales, tales como elementos estructurales, sensores, elementos de calentamiento, pararrayos, por ejemplo. En algunos ejemplos, las diferentes palas de la familia pueden comprender diferentes rasgos complementarios, tales como generadores de vórtices, flancos de gurney, barreras de pérdida, bordes dentados u otros rasgos adicionales fijados a la carcasa exterior de la pala. Se entenderá que las referencias a partes particulares de cada pala que son las mismas que las partes correspondientes de otras palas de la familia se refieren a la pala en sí misma, independientemente de cualquier rasgo complementario que se pueda fijar a la pala. A modo de ejemplo, se apreciará que una pala de la familia puede comprender generadores de vórtice dispuestos en la carcasa de la pala, en la parte interna de la pala, y que todavía se puede hacer referencia a tal parte interna como la “misma” que una parte interna de otra pala de la familia que no incluya generadores de vórtice. Se apreciará que este es solamente uno de los muchos ejemplos posibles.

[0020] En algunos ejemplos, la parte externa de cada pala puede comprender al menos el 30 % de la longitud de la pala. En ejemplos preferidos, la parte externa de cada pala puede comprender al menos del 35 % al 70 % de la longitud de la pala. Por ejemplo, la parte externa de cada pala puede comprender al menos el 40 % de la longitud de la pala. En otros ejemplos, la parte externa de cada pala puede comprender al menos el 45 %, o al menos el 50 % de la longitud de la pala. Configurar cada pala de la familia con una parte externa que comprenda al menos el 30 % de la longitud de la pala reduce los costes de producción de la familia de palas, debido a que una proporción significativa de cada pala es la misma, permitiendo el uso de técnicas de fabricación a gran escala para fabricar la parte externa de cada pala, y/o facilitando la reutilización de moldes de pala o partes de moldes para palas de diferentes longitudes en la familia. Dado que el coste de los moldes y el plazo de entrega de nuevos moldes pueden ser significativos, este rasgo de diseño de la familia de palas reduce enormemente el coste y la flexibilidad de fabricación de las palas de la familia de palas. En particular, esto mejora enormemente que varios miembros de una familia de palas en lugar de una única pala (o varias palas con un rediseño significativo y moldes completamente independientes) se usen en un parque de aerogeneradores.

[0021] En algunos ejemplos, la raíz de pala de cada pala puede comprender un círculo de pernos. Preferiblemente, el círculo de pernos de cada pala tiene el mismo diámetro. El término “círculo de pernos” puede referirse a una disposición de pernos que se extienden desde la raíz de pala para conectar la pala al buje de un rotor atirantado. Alternativamente, el término “círculo de pernos” puede referirse a una disposición de orificios o perforaciones configuradas para facilitar la disposición de los pernos para conectar la pala al buje de un rotor atirantado. Configurar cada pala de la familia de palas de aerogenerador con un círculo de pernos del mismo diámetro supone que cada pala se pueda unir al mismo buje, es decir, a un buje del mismo diseño, a pesar de las diferentes longitudes de pala. Proporcionar la misma interfaz para conectar las palas a los bujes de diferentes rotores reduce el coste y la complejidad de ingeniería, debido a que el mismo buje de rotor se puede usar para rotores de diversos diámetros diferentes.

[0022] Se apreciará que las referencias a “el mismo buje” o “el mismo buje de rotor” se refieren a la construcción principal del buje de rotor, es decir, los rasgos estructurales del buje y las interfaces proporcionadas para conectar las palas al buje. Por consiguiente, se apreciará que diferentes ejemplos de “el mismo buje de rotor” pueden incluir diferentes rasgos complementarios, tales como los rasgos para la fijación de diferentes componentes, tales como un sistema de tensión de cable de conexión de pala y/o dispositivos aerodinámicos, por ejemplo.

[0023] Como se describió anteriormente, cada pala comprende preferiblemente una carcasa exterior que define un perfil aerodinámico que varía a lo largo de la longitud de la pala. Cada pala puede tener un perfil aerodinámico sustancialmente constante a lo largo de la sección en el sentido de la envergadura de la parte intermedia. La longitud de la sección en el sentido de la envergadura puede aumentar con el aumento de la longitud de pala en algunos ejemplos. Por ejemplo, la familia puede comprender una pluralidad de palas de diferentes longitudes, en donde las diferentes longitudes de pala son el resultado de las diferentes longitudes de las secciones en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico constante de cada pala. Como se describirá con más detalle más adelante, con referencia a otros ejemplos, se apreciará que variar la longitud de una sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico constante es solamente una de una pluralidad de diferentes formas en que se pueden lograr las diferentes longitudes de pala para las palas de la familia.

[0024] En algunos ejemplos, el punto de conexión de cable de cada pala se puede situar en la sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico constante. La sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico constante puede estar reforzada estructuralmente o puede tener mayor resistencia que las partes circundantes de la pala en donde varía el perfil aerodinámico. Por lo tanto, la sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico constante puede proporcionar una ubicación estructuralmente ventajosa para que el punto de conexión de cable traslade cargas entre la pala y el cable de conexión.

[0025] En algunos ejemplos, las palas son palas de aerogenerador modulares (a las que también se hace referencia como palas divididas) que comprenden un módulo de pala interno y un módulo de pala externo. El módulo de pala interno define preferiblemente la parte interna de la pala y al menos parte de la parte intermedia de la pala. Toda la parte externa de cada pala está definida preferiblemente por un módulo de pala externo. Esta configuración reduce la complejidad de fabricación y supone que el utillaje y los moldes de pala, o partes de molde, se puedan reutilizar para formar piezas de diferentes palas de diferentes longitudes en la familia de palas.

[0026] En particular, proporcionar las palas de la familia de palas de aerogenerador como un conjunto modular puede mejorar la facilidad de transporte. Por ejemplo, los módulos de pala se pueden transportar por separado a un emplazamiento de aerogenerador antes de ser ensamblados para formar la pala modular. Como tal, puede ser posible transportar palas modulares a emplazamientos de aerogenerador que no serían accesibles para palas convencionales, es decir, no modulares, de una longitud equivalente. Proporcionar las palas de aerogenerador de la familia como palas de aerogenerador modulares puede ser particularmente ventajoso para palas que superan los 80 m de longitud.

[0027] Se hará referencia en la presente memoria a las palas de aerogenerador convencionales, es decir, no modulares, como “palas de longitud completa”. Se apreciará que como se usa en la presente memoria, “palas de longitud completa” se refiere a palas en donde el cuerpo principal de la carcasa de pala de aerogenerador se fabrica, por ejemplo, se moldea, en una instalación de fabricación de palas antes de transportar la pala al emplazamiento del aerogenerador. En algunos ejemplos, una pala de longitud completa puede estar formada por dos medias carcasas unidas entre sí. Alternativamente, en otros ejemplos, una pala de aerogenerador de longitud completa puede estar formada como un único cuerpo moldeado. Se apreciará que los términos “palas de longitud completa” o “palas convencionales” se usan en la presente memoria meramente como una distinción entre palas de aerogenerador típicas y palas de aerogenerador modulares; es decir, una pala de aerogenerador modular no es una pala de longitud completa o una pala de aerogenerador convencional.

[0028] El módulo de pala externo de cada pala puede ser el mismo que los módulos de pala externos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. Como tal, en algunos ejemplos, se pueden usar técnicas de fabricación a gran escala para fabricar un gran volumen de módulos de pala externos como piezas estándar que son comunes en la familia de palas. Esto puede ayudar a facilitar la fabricación rentable de las palas de aerogenerador de la familia. Alternativamente, en algunos ejemplos, el módulo de pala externo de cada pala puede tener una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala externos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. En este caso, los módulos de pala externos comprenden tanto la parte externa de la pala como parte de la parte intermedia de la pala. Por lo tanto, la variación en las longitudes de pala para las palas de la familia puede ser, al menos en parte, resultante de la diferente longitud de los módulos de pala externos. Esto puede ayudar a facilitar una mayor variación en las longitudes de las palas de la familia.

[0029] En algunos ejemplos, el módulo de pala interno de cada pala puede tener una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala internos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. Por lo tanto, la variación en la longitud de pala para las palas de la familia puede ser, al menos en parte, resultante de la diferente longitud de los módulos de pala internos. En particular, esto facilita el uso de los mismos módulos de pala externos en palas de diferentes longitudes de la familia. Como se señaló anteriormente, esto puede suponer que se pueden usar técnicas de fabricación a gran escala para fabricar un gran volumen de módulos de pala externos como piezas estándar que son comunes en la familia de palas.

[0030] En algunos ejemplos, el módulo de pala interno de cada pala puede tener una precurvatura diferente en comparación con los módulos de pala internos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. La precurvatura se refiere al ángulo a través del cual se puede curvar o doblar el módulo de pala interno, es decir, el desplazamiento angular entre el primer y segundo extremos opuestos del módulo de pala interno. Variar la precurvatura de un módulo de pala interno cambia el ángulo en el que la pala se extiende desde el buje cuando se ensambla el rotor atirantado y, como tal, variar la precurvatura cambia el ángulo de conicidad del rotor atirantado. Ventajosamente, esto puede facilitar, por lo tanto, la provisión de rotores atirantados específicos para el emplazamiento con diferentes ángulos de conicidad, donde cada uno de los rotores tiene palas de la familia de palas de aerogenerador.

[0031] En algunos ejemplos, donde las palas son palas de aerogenerador modulares, cada pala comprende preferiblemente una unión que conecta el módulo de pala externo con otro módulo de pala. El punto de conexión de cable de cada pala se puede situar en la unión. La unión se puede reforzar para trasladar cargas de manera segura y eficaz entre los módulos de pala. Por lo tanto, la unión puede proporcionar una ubicación estructuralmente ventajosa para trasladar cargas de la pala hacia el cable a través del punto de conexión de cable. Además, en algunos ejemplos, la unión puede interrumpir el flujo de aire sobre la pala, y el punto de conexión de cable también puede interrumpir el flujo de aire sobre la pala. Por lo tanto, puede ser ventajoso proporcionar el punto de conexión de cable y la unión en la misma ubicación para minimizar la interrupción total del flujo de aire sobre la pala en uso. Cuando el punto de conexión de cable se dispone en la unión entre los módulos de pala, se considera que ambos módulos comprenden el punto de conexión de cable.

[0032] En algunos ejemplos, el módulo de pala interno de cada pala puede comprender el punto de conexión de cable. Un módulo de pala interno típicamente cubre un área de barrido menor que un módulo de pala externo en uso, debido a su relativa proximidad al eje del rotor. Como tal, la configuración del módulo de pala interno puede tener una menor influencia en el rendimiento aerodinámico general de la pala, en comparación con el módulo de pala externo. Por lo tanto, el módulo de pala interno se puede configurar más específicamente para el rendimiento estructural más que para el rendimiento aerodinámico, mientras que los módulos de pala externos se pueden configurar principalmente para el rendimiento aerodinámico. Por lo tanto, proporcionar el punto de conexión de cable en el módulo interno puede ser ventajoso para trasladar cargas entre la pala y el cable, y también puede reducir el ruido y reducir el efecto de la resistencia aerodinámica resultante del punto de conexión de cable.

[0033] Alternativamente, en algunos ejemplos, el módulo de pala externo de cada pala puede comprender el punto de conexión de cable. En tal ejemplo, tanto la variación de la longitud de pala como la variación de la posición en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable se pueden lograr variando la longitud en el sentido de la envergadura del módulo de pala interno.

[0034] En algunos ejemplos, cada pala de aerogenerador modular puede comprender además un módulo de pala intermedio conectado entre el módulo de pala interno y el módulo de pala externo. El módulo de pala intermedio de cada pala puede comprender el punto de conexión de cable. La inclusión de un módulo de pala intermedio puede facilitar un mayor rango de longitudes de pala para las palas de la familia. Además, la inclusión de un módulo de pala intermedio puede facilitar la estandarización de una mayor proporción de cada pala en las palas de la familia, como se explicará más adelante.

[0035] En algunos ejemplos, cada pala de la familia puede comprender un módulo de pala intermedio que tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala intermedios de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. Por lo tanto, la variación en la longitud de pala y la posición en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable se pueden lograr, al menos en parte, proporcionando diferentes módulos de pala intermedios para las diferentes palas de la familia.

[0036] De ello se deduce que, en algunos ejemplos donde las palas de la familia comprenden un módulo de pala intermedio, el módulo de pala interno de cada pala puede ser el mismo que el módulo de pala interno de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. Además, en algunos ejemplos donde las palas de la familia comprenden un módulo de pala intermedio, el módulo de pala externo de cada pala puede ser el mismo que el módulo de pala externo de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador. Por lo tanto, la familia de palas de aerogenerador puede comprender módulos de pala internos y/o externos que son comunes a lo largo de cada una de las palas de la familia. Esto puede reducir el coste y el número de piezas, mientras que todavía se logran diferentes longitudes de pala y diferentes posiciones en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable para cada pala, incluyendo diferentes módulos de pala intermedios para cada pala de la familia.

[0037] En algunos ejemplos, la distancia r en el sentido de la envergadura puede estar entre el 25 % y el 60 % de la longitud de pala total. En ejemplos preferidos, la distancia r en el sentido de la envergadura puede estar entre el 40 % y el 50 % de la longitud de pala total. Situar el punto de conexión de cable a una distancia r en el sentido de la envergadura que está entre el 25 % y el 60 % de la longitud de pala total facilita un traslado ventajoso de cargas de la pala al cable a través del punto de conexión de cable, mientras que también se permite que partes en el sentido de la envergadura significativas de cada pala sean las mismas que otras palas de la familia.

[0038] En algunos ejemplos, la parte externa de cada pala comprende una aleta. En particular, la punta de las palas puede estar formada por una aleta. Ejemplos, en los que la parte externa de cada pala que comprende la aleta está definida por un módulo de pala externo, se encontró que son módulos de pala externos particularmente ventajosos típicamente son más flexibles y tienen un espesor máximo y una cuerda menores que las palas de longitud completa, lo que hace que el transporte de módulos de pala externos con una aleta sea mucho más rápido de transportar que las palas de longitud completa con aletas.

[0039] En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un rotor de aerogenerador atirantado que comprende una pluralidad de palas de aerogenerador de una familia de palas de aerogenerador como se describió anteriormente. El rotor atirantado comprende además un buje de rotor y una pluralidad de cables de conexión de pala. Cada cable de conexión de pala está conectado entre los puntos de conexión de cable correspondientes de un par de palas de aerogenerador.

[0040] En ejemplos preferidos, las palas de la familia están configuradas para su fijación al buje de un rotor atirantado a través de un mecanismo de paso respectivo. Como tal, se puede hacer referencia a las palas de la familia de palas de aerogenerador como palas de aerogenerador orientables, y se puede hacer referencia a la familia como familia de palas de aerogenerador orientables. De ello se deduce que se puede hacer referencia al rotor de aerogenerador atirantado como rotor orientable atirantado (CSPR).

[0041] Breve descripción de los dibujos

[0042] Ahora se describirán ejemplos de la presente invención, a modo de ejemplo no limitante solamente, con referencia a las figuras que se acompañan, en las que:

[0043] la Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de un aerogenerador que comprende un rotor atirantado equipado con una pluralidad de palas de aerogenerador de una familia de palas de aerogenerador;

[0044] la Figura 2 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador de diferentes longitudes que comprende partes de pala que son comunes en cada pala de la familia;

[0045] la Figura 3 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador de diferentes longitudes que comprende palas que tienen secciones en el sentido de la envergadura de diferente longitud de perfil aerodinámico constante;

[0046] la Figura 4 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador modulares de diferentes longitudes, en donde cada pala comprende un módulo interno que tienen una longitud diferente en el sentido de la envergadura; la Figura 5 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador modulares de diferentes longitudes, en donde un punto de conexión de cable de cada pala se sitúa en una unión entre los módulos de pala;

[0047] la Figura 6 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador modulares de diferentes longitudes, en donde cada pala tiene un módulo interno que tiene una precurvatura diferente;

[0048] la Figura 7 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador modulares de diferentes longitudes, en donde cada pala comprende un módulo externo que tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura; y

[0049] la Figura 8 muestra esquemáticamente una familia de palas de aerogenerador de diferentes longitudes, en donde cada pala comprende un módulo intermedio de diferente longitud entre los módulos interno y externo.

[0050] Descripción detallada

[0051] La Figura 1 muestra un aerogenerador 10 que comprende una torre 12 y una góndola 14 montada sobre la torre 12. Un rotor 16 está montado en la góndola 14, y el rotor 16 comprende un buje 18 y una pluralidad de palas de aerogenerador 20. En este ejemplo, el aerogenerador 10 comprende tres palas de aerogenerador 20. Las palas 20 pueden ser palas de aerogenerador 20 orientables, es decir, el paso de las palas 20 puede ser ajustable. Como tal, las palas de aerogenerador 20 se pueden conectar al buje 18 a través de mecanismos de paso respectivos (no mostrados), por medio de los cuales las palas 20 se pueden hacer girar con relación al buje 18. Por consiguiente, en ejemplos preferidos, el paso de las palas de aerogenerador 20 se puede controlar y ajustar en dependencia de la velocidad relativa del viento incidente para asegurar que las palas 20 se orienten con un ángulo de ataque ventajoso para capturar la energía del viento.

[0052] Las palas de aerogenerador 20 se describirán con más detalle más adelante, con referencia a las figuras restantes, no obstante, a modo de breve descripción, cada pala de aerogenerador 20 se extiende en una dirección en el sentido de la envergadura entre una raíz de pala 22 y una punta de pala 24. La raíz de pala 22 está configurada preferiblemente para conexión al buje 18, o bien directamente (como se muestra en la Figura 1) o bien a través de otro componente del aerogenerador, tal como una extensión de raíz de pala (no mostrada). Como se muestra con más claridad en las Figuras 2 a 8, cada pala 20 comprende un punto de conexión de cable 26 que está configurado para facilitar la conexión de un cable de conexión de pala 28 a la pala de aerogenerador 20. Se apreciará que un punto de conexión de cable 26 es un medio para conectar un cable de conexión de pala 28 a la pala de aerogenerador 20, y la invención no se limita a ninguna configuración específica de un punto de conexión de cable 26. Como tal, los puntos de conexión de cable 26 mostrados en las figuras que se acompañan se proporcionan a modo de ejemplo solamente.

[0053] Como se muestra en la Figura 1, el aerogenerador 10 puede comprender una pluralidad de cables de conexión de pala 28, y cada uno de los cables de conexión de pala 28 se conecta preferiblemente entre los puntos de conexión de cable 26 correspondientes de un par de palas de aerogenerador 20. Los cables de conexión de pala 28 están configurados para trasladar algunas de las cargas experimentadas por la pala 20 durante su uso a otra pala de aerogenerador 20 y/o al buje 18. Por consiguiente, los cables de conexión de pala 28 pueden reducir las cargas experimentadas por una parte interna 30 de la pala 20 y, por lo tanto, también pueden reducir la cantidad de cargas de pala trasladadas desde la pala 20 al buje 18 a través de la raíz de pala 22. Esto se debe a que algunas de las cargas de pala se trasladan al cable de conexión de pala 28 en el punto de conexión de cable 26, y estas cargas se trasladan luego a otra pala 20 o al buje 18 a través de una ruta separada, evitando la parte interna 30 y la raíz de pala 22. Se puede hacer referencia a un rotor de aerogenerador 16 que comprende cables 28 conectados entre las palas 20 del rotor 16 como rotor atirantado 16.

[0054] Con referencia adicional a la Figura 2, un rotor atirantado 16 se puede equipar con palas 20 de una familia 32 de palas de aerogenerador 20. La familia de palas de aerogenerador 32 comprende palas 20 de diferentes longitudes R. Como tal, se pueden seleccionar diferentes palas 20 de la familia 32 para su uso en diferentes aerogeneradores 10 en dependencia de una serie de factores, tales como las características del viento para un emplazamiento de aerogenerador particular, para optimizar el aerogenerador 10 para captar la energía del viento en un emplazamiento particular. Como se describirá con más detalle más adelante, cada pala 20 de la familia de palas de aerogenerador 32 comprende partes de pala que son las mismas que las partes correspondientes de las demás palas 20 de la familia, lo que ayuda a facilitar una fabricación rentable de las palas 20 de la familia 32.

[0055] Las palas 20 comprenden, cada una, preferiblemente una carcasa exterior 34 que define un perfil aerodinámico configurado para generar sustentación cuando el viento es incidente sobre la pala 20 en uso. El perfil aerodinámico de cada pala 20 varía a lo largo de la longitud R en el sentido de la envergadura de la pala 20. Por ejemplo, las palas 20 pueden comprender un perfil de superficie de sustentación relativamente grueso cerca de la raíz de pala 22 para un aumento de la resistencia, y un perfil de superficie de sustentación relativamente delgado cerca de la punta de pala 24 para reducir la masa de la pala y generar más sustentación a partir del viento incidente.

[0056] Como se muestra en la Figura 2, cada pala 20 de la familia 32 comprende una parte interna 30 que define la raíz de pala 22, y la punta 24 de cada pala 20 está definida por una parte externa 36. Cada pala 20 tiene una longitud R de la pala definida por una distancia en el sentido de la envergadura entre la raíz de pala 22 y la punta de pala 24. Cada pala 20 de la familia 32 comprende además una parte intermedia 38 entre la parte interna 30 y la parte externa 36. La parte intermedia 38 comprende el punto de conexión de cable 26, que está situado a una distancia r en el sentido de la envergadura de la raíz de pala 22.

[0057] Haciendo referencia todavía a la Figura 2, el punto de conexión de cable 26 de cada pala 20 de la familia 32 se sitúa a una distancia r diferente en el sentido de la envergadura de la raíz de pala 22 en comparación con las demás palas 20 de la familia 32. En particular, la distancia r en el sentido de la envergadura aumenta a medida que aumenta la longitud R de la pala; es decir, el punto de conexión de cable 26 se sitúa más hacia el exterior en las palas de aerogenerador 20 más largas de la familia 32. En ejemplos preferidos, el punto de conexión de cable 26 para cada pala 20 de la familia 32 se sitúa a una distancia r en el sentido de la envergadura desde la raíz de pala 22 que está entre el 25 % y el 60 % de la longitud R total de la pala. Situar el punto de conexión de cable 26 más hacia el exterior en las palas 20 más largas de la familia 32 ayuda a asegurar que las cargas de pala en la parte interna 30, y las cargas trasladadas al buje 18 a través de la raíz de pala 22, se mantengan sustancialmente constantes en todas las palas 20 de la familia 32, a pesar de la variación en la longitud R de la pala. Esto supone que las palas 20 de la familia 32 se pueden fabricar con partes de pala.30, 36, que son comunes en todas las palas 20 de la familia 32, a pesar de la variación en la longitud R de la pala.

[0059] Como se muestra en la Figura 2, la parte interna 30 de cada pala 20 es la misma que las partes internas 30 de las demás palas 20 de la familia 32. Como se describió anteriormente, la provisión de la misma parte interna 30 en cada pala 20 de la familia 32 es posible por el uso de cables de conexión de palas 28 que ayudan a mantener las cargas de pala en la parte interna 30 de cada pala 20 sustancialmente iguales, a pesar de la variación en la longitud R de la pala. Esto supone que la raíz de pala 22, es decir, la interfaz para conectar la pala 20 a un buje 18, puede ser la misma en cada pala 20 de la familia 32. Por ejemplo, la raíz de pala 22 de cada pala 20 puede comprender un círculo de pernos, es decir, una disposición de pernos que se extienden desde la raíz de pala 22 o una disposición de orificios para recibir pernos, dispuestos alrededor de la raíz de pala 22. Preferiblemente, el círculo de pernos de cada pala 20 tiene el mismo diámetro. Esto supone que cada una de las palas 20 de la familia 32 se puede equipar con bujes de rotor 18 del mismo estilo o diseño, a pesar de la variación de las longitudes R de la pala, lo que reduce el coste de diseño y simplifica la fabricación.

[0061] La parte externa 36 de cada pala 20 es la misma que las partes externas 36 de las demás palas 20 de la familia 32. Dotar cada una de las palas 20 de la familia 32 con la misma parte externa 36 puede suponer que se pueda usar el mismo aparato de moldeo de pala para fabricar partes externas 36 de palas 20 de diferente longitud. Además, en algunos ejemplos, fabricar cada pala 20 con la misma parte externa 36 puede facilitar el uso de métodos de fabricación a gran escala para fabricar las partes externas 36 de las palas 20. En algunos ejemplos preferidos, la parte externa 36 de cada pala 20 puede comprender al menos el 30 % de la longitud R total de la pala. Como tal, una proporción significativa de cada pala 20 puede ser igual, facilitando la fabricación rentable de palas 20 de diferentes longitudes de la familia 32.

[0063] Haciendo referencia todavía a los ejemplos mostrados en la Figura 2, la parte intermedia 38 de cada pala 20 tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con las partes intermedias 38 de las demás palas 20 de la familia 32. Como tal, aunque cada pala 20 de la familia 32 tiene la misma parte interna 30, y cada pala 20 de la familia 32 tiene la misma parte externa 36, la diferencia en la longitud R de la pala se logra variando la longitud en el sentido de la envergadura de la parte intermedia 38 de cada pala 20.

[0065] Como se describirá más adelante con más detalle con referencia a las figuras restantes, la variación en la longitud de la parte intermedia 38 se puede lograr de una pluralidad de formas diferentes. Por ejemplo, las palas 20 de la familia 32 pueden ser palas modulares, como se describe más adelante con referencia a los ejemplos de las Figuras 4 a 8, o alternativamente, las palas 20 se pueden formar como palas de longitud completa en la instalación de fabricación.

[0067] Aunque no se muestra en las figuras que se acompañan, un posible método para fabricar una familia de palas de longitud completa 20 puede implicar el uso de moldes de pala modulares. Por ejemplo, un molde de pala modular puede incluir una parte de molde interna para moldear la parte interna 30 de la pala 20 y una parte de molde externa para moldear la parte externa 36 de la pala 20. Las mismas partes de molde interna y externa se pueden usar para moldear las partes interna y externa 30, 36 de cada pala 20 de la familia 32. El molde de pala modular puede incluir además una o más partes de molde intermedias para moldear la parte intermedia 38 de una pala 20. Diferentes partes de molde intermedias se pueden usar para moldear palas 20 de diferentes longitudes R, cada una que tiene partes intermedias 38 de diferentes longitudes. La cuerda y el espesor de la sección intermedia pueden disminuir monótonamente con la envergadura de la pala; no obstante, la sección intermedia puede tener secciones donde el espesor y/o la cuerda son constantes o incluso aumentan con la envergadura. En particular, la pala puede tener un máximo local de espesor y/o cuerda en el punto de conexión de cable 26.

[0069] Si bien en un ejemplo, la parte de molde interna y la parte de molde externa pueden ser las mismas para toda la familia de palas, se descubrió que es ventajoso que la parte de molde interna y la parte de molde externa se puedan disponer según una torsión diferente para los miembros individuales de la familia de palas. En particular, se descubrió que cuanto más larga sea la parte de molde intermedia y, por lo tanto, cuanto más larga sea la distancia entre la parte de molde interna y la externa, mayor será la torsión entre la parte de molde interna y la externa, en la medida que esto permite un ajuste más preciso al perfil aerodinámico perfecto de la pala. Tales moldes permiten una familia de palas de aerogenerador en donde cada pala de la familia de palas de aerogenerador tiene una primera cuerda de la pala en la interfaz entre la parte interna y la parte intermedia, y una segunda cuerda de la pala en la interfaz entre la parte externa y la parte intermedia, en donde para cada pala, la primera cuerda se gira con un ángulo de torsión diferente con relación a la segunda cuerda, y el ángulo de torsión aumenta a medida que aumenta la longitud R de la pala.

[0070] La Figura 3 muestra un ejemplo de una familia 32 de palas de aerogenerador 20 para rotores de aerogenerador atirantados 16, en donde cada pala 20 de la familia 32 tiene una sección en el sentido de la envergadura 40 de la parte intermedia 38, a lo largo de la cual el perfil aerodinámico de la carcasa exterior 34 es sustancialmente constante. Como se muestra en la Figura 3, el punto de conexión de cable 26 de cada pala 20 se puede situar en la sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico 40 constante. La variación de la longitud R de la pala se puede lograr variando la longitud de la sección en el sentido de la envergadura 40. Por ejemplo, la longitud de la sección en el sentido de la envergadura 40 puede aumentar con el aumento de la longitud R de la pala.

[0071] En algunos ejemplos, las palas 20 que tienen una sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico 40 constante se pueden fabricar usando un molde de pala modular, como se describió anteriormente. En tal ejemplo, el molde de pala modular puede comprender una o más partes de molde intermedias que definen una superficie de molde que tiene un perfil sustancialmente constante a lo largo de una sección en el sentido de la envergadura del molde. En algunos ejemplos, tal molde de pala modular puede comprender una o más partes de molde intermedias que tienen, cada una, un perfil constante, y el número de tales partes de molde de perfil constante y/o la longitud en el sentido de la envergadura combinada de tales partes de molde de perfil constante se puede variar para formar palas 20 de diferentes longitudes R que tienen secciones en el sentido de la envergadura de diferente longitud de perfil aerodinámico 40 constante. La sección interna 30 de cada pala 20 es la misma que la de las partes internas 30 de las demás palas 20 de la familia 32, para la familia de palas de la Fig.3, la parte interna 30 abarca la región de la pala 20 con la mayor cuerda. Cuando la parte intermedia 38 tiene una sección en el sentido de la envergadura con perfil aerodinámico constante, entonces esta sección puede estar dispuesta inmediatamente junto a la parte interna (no mostrada) o con una sección de la parte intermedia que no tiene un perfil aerodinámico de contacto dispuesta entre la parte interna y la parte de la parte intermedia con perfil aerodinámico constante (como se muestra en la Fig. 3).

[0072] Haciendo referencia ahora a la Figura 4, en algunos ejemplos, la familia de palas de aerogenerador 32 puede ser una familia de palas de aerogenerador 20 modulares. Por ejemplo, las palas 20 pueden comprender un módulo de pala interno 42 y un módulo de pala externo 44. El módulo de pala interno 42 puede estar conectado al módulo de pala externo 44 en una unión 46. El módulo de pala interno 42 define preferiblemente la parte interna 30 de la pala 20 y al menos parte de la parte intermedia 38 de la pala 20. En ejemplos preferidos, tales como el mostrado en la Figura 4, toda la parte externa 36 de cada pala 20 está definida preferiblemente por un módulo de pala externo 44. En algunos ejemplos, el módulo de pala externo 44 de cada pala 20 puede ser el mismo que los módulos de pala externos 44 de las otras palas 20 de la familia 32, como se muestra en la Figura 4 por ejemplo. Tal configuración puede facilitar la fabricación rentable de las palas 20 de la familia 32, debido a que los módulos externos 44 se pueden fabricar a gran escala como piezas estándar que son comunes a todas las palas 20 de la familia 32.

[0073] Haciendo referencia todavía a la Figura 4, la variación en la longitud R de la pala para las palas 20 de la familia 32 se puede lograr, al menos en parte, proporcionando diferentes módulos de pala internos 42 para las diferentes palas 20. Por ejemplo, el módulo de pala interno 42 de cada pala 20 puede tener una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala internos 42 de las demás palas 20 de la familia 32. En el ejemplo mostrado en la Figura 4, el módulo de pala interno 42 de cada pala 20 comprende el punto de conexión de cable 26, no obstante, se apreciará que, en algunos otros ejemplos, el módulo de pala externo 44 de cada pala 20 puede comprender el punto de conexión de cable 26. Además, en algunos ejemplos (no mostrados), la familia 32 puede comprender palas 20 que tienen módulos de pala internos 42 de diferentes longitudes, así como módulos de pala externos 44 de diferentes longitudes.

[0074] Haciendo referencia brevemente a la Figura 5, en algunos ejemplos, el punto de conexión de cable 26 de cada pala 20 de la familia 32 puede estar situado en la unión 46 que conecta los módulos de pala internos y externos 42, 44. La pala 20 modular puede estar reforzada en las áreas adyacentes a la unión 46 para asegurar que las cargas se trasladan de manera segura y eficaz entre los módulos de pala 42, 44 en uso. Por lo tanto, la unión 46 puede presentar una ubicación ventajosa para trasladar cargas desde la pala 20 modular al cable de conexión de palas 28 a través del punto de conexión 26.

[0075] En el ejemplo mostrado en la Figura 5, la familia 32 comprende palas 20 que tienen el mismo módulo externo 44 y módulos internos 42 de diferente longitud. No obstante, se apreciará que, en otros ejemplos donde las palas 20 de la familia 32 tienen tanto diferentes módulos de pala internos 42 como diferentes módulos de pala externos 44, el punto de conexión de cable 26 se puede situar de manera similar en la unión 46 entre los módulos de pala 42, 44.

[0076] La Figura 6 muestra otro ejemplo de una familia 32 con palas de aerogenerador 20 de diferente longitud para rotores atirantados 16. En este ejemplo, las diferentes palas 20 de la familia 32 tienen una precurvatura diferente. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6, en algunos ejemplos, el módulo de pala interno 42 de cada pala 20 puede tener una precurvatura diferente en comparación con los módulos de pala internos 42 de las demás palas 20 de la familia 32. Como tal, los diferentes módulos de pala internos 42 pueden comprender un desplazamiento angular diferente entre los extremos interno y externo 48, 50 del módulo interno 42. Esta configuración puede permitir, ventajosamente, el montaje de palas 20 específicas para el emplazamiento, para diferentes rotores de aerogenerador atirantados 16 que tienen diferentes grados de conicidad.

[0077] Si bien cada pala 20 de la familia 32, mostrada a modo de ejemplo en la Figura 6, comprende el mismo módulo externo 44, se apreciará que, en otros ejemplos, las palas 20 de la familia 32 pueden comprender diferentes módulos de pala externos 44 en combinación con módulos de pala internos 42 que tienen una precurvatura diferente.

[0078] La Figura 7 muestra un ejemplo de una familia 32 de palas de aerogenerador 20 modulares, en el que el módulo de pala externo 44 de cada pala 20 tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala externos 44 de las demás palas 20 de la familia de palas de aerogenerador 32. En algunos ejemplos, como se muestra en la Figura 7, la familia 32 puede comprender palas 20 que tienen, cada una, el mismo módulo de pala interno 42, y la variación en la longitud R de la pala y la posición r en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable 26 se puede lograr, por lo tanto, proporcionando diferentes módulos de pala externos 44.

[0079] Se apreciará que, si bien la longitud en el sentido de la envergadura de cada módulo de pala externo 44 puede ser diferente para las diferentes palas 20 en tal ejemplo, la parte externa 36 de cada pala 20 de la familia 32 es la misma. Esto facilita la reutilización de moldes de pala y/o partes de molde de pala para formar módulos de pala externos 44 de diferentes longitudes. De ello se deduce que en tal ejemplo, el módulo de pala externo 44 puede definir al menos parte de la parte intermedia 38 de la pala 20 para proporcionar la variación en la longitud R de la pala. Por consiguiente, como se muestra en la Figura 7, el módulo de pala externo 44 de cada pala 20 puede comprender el punto de conexión de cable 26, y la variación de la longitud en el sentido de la envergadura del módulo externo 44 también puede variar la posición r en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable 26.

[0080] Con referencia ahora a la Figura 8, en algunos ejemplos, la familia de palas 32 puede comprender palas 20 que tienen un módulo de pala intermedio 52 conectado entre el módulo de pala interno 42 y el módulo de pala externo 44. En tal ejemplo, el módulo de pala intermedio 52 de cada pala 20 puede comprender el punto de conexión de cable 26. Proporcionar el punto de conexión de cable 26 en el módulo de pala intermedio 52 facilita una pluralidad de diferentes configuraciones de pala, por medio de las cuales se puede variar la longitud R de la pala y la posición r en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable 26.

[0081] Por ejemplo, como se muestra en la Figura 8, cada pala 20 de la familia 32 puede comprender un módulo de pala intermedio 52 que tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala intermedios 52 de las demás palas 20 de la familia de palas de aerogenerador 32. Como tal, la variación en la longitud R de la pala y la posición r en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable 26 se puede lograr, al menos en parte, proporcionando diferentes módulos de pala intermedios 52 para diferentes palas 20. Además, aunque no se muestra en la Figura 8, en algunos ejemplos una o más de las palas 20 de la familia 32 pueden comprender una pluralidad de módulos de pala intermedios 52.

[0082] En algunos ejemplos, tales como el mostrado en la Figura 8, el módulo de pala interno 42 de cada pala 20 puede ser el mismo que los módulos de pala internos 42 de las demás palas 20 de la familia 32. Además, en algunos ejemplos preferidos, el módulo de pala externo 44 de cada pala 20 puede ser el mismo que los módulos de pala externos 44 de las demás palas 20 de la familia. Por consiguiente, en algunos ejemplos, tanto los módulos internos 42 como los módulos externos 44 pueden ser los mismos en las diferentes palas 20 de la familia. En tal ejemplo, la variación de la longitud R de la pala y la variación de la posición r en el sentido de la envergadura del punto de conexión de cable 26 se pueden lograr completamente a través de la variación de los módulos de pala intermedios 52. Tal configuración facilita el uso de módulos de pala internos y externos 42, 44 estandarizados en las palas 20 de diferente longitud de la familia 32. Esto, a su vez, permite el uso de métodos de fabricación a gran escala para fabricar los módulos de pala internos y externos 42, 44, y por ello reduce el coste.

[0083] Aunque no se muestra en las figuras que se acompañan, en algunos ejemplos, las palas 20 de la familia 32 pueden incluir, cada una, el mismo módulo intermedio 52. En tales ejemplos, las palas 20 de la familia 32 pueden comprender, cada una, diferentes módulos internos 42 y/o diferentes módulos externos 44 en comparación con los módulos internos/externos 42/44 de las demás palas 20 de la familia 32. Además, en algunos otros ejemplos, las palas 20 de la familia 32 pueden comprender, cada una, alternativamente, diferentes módulos intermedios 52 y/o diferentes módulos internos 42 y/o diferentes módulos externos 44 en comparación con los módulos intermedios, internos y externos 52, 42, 44 de las demás palas 20 de la familia 32. Se apreciará que la descripción proporcionada anteriormente en relación con los ejemplos de los módulos de pala internos y externos 42, 44 también es aplicable a los ejemplos en los que las palas 20 comprenden además uno o más módulos intermedios 52.

[0084] La descripción proporcionada en la presente memoria sirve para mostrar una pluralidad de posibles ejemplos de la presente invención. Los ejemplos descritos anteriormente y en las figuras que se acompañan sirven para ilustrar una lista no exhaustiva de ejemplos no limitantes. En particular, se apreciará que los rasgos descritos en relación con cualquiera de los ejemplos anteriores se pueden combinar fácilmente con cualquier otro rasgo descrito con referencia a diferentes ejemplos sin apartarse del alcance de la invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

[0085] Por ejemplo, se apreciará que la ubicación del punto de conexión de cable 26 en un módulo de pala específico 42, 44, 52 o en la unión 46 entre módulos de pala no está necesariamente limitada, o vinculada, a los demás rasgos descritos en los respectivos ejemplos anteriores. Por ejemplo, aunque no se muestra en las figuras que se acompañan, en algunos ejemplos, el punto de conexión de cable 26 puede estar situado en una unión entre el módulo externo 44 y un módulo intermedio 52, y, por lo tanto, tanto el módulo externo 44 como el módulo intermedio 52 comprenden el punto de conexión de cable 26.

[0086] Además, en algunos ejemplos, una familia 32 de palas de aerogenerador 20 puede comprender una o más palas de aerogenerador 20 modulares (como se muestra en las Figuras 4 a 8, por ejemplo) y una o más palas de aerogenerador 20 de longitud completa (como se muestra en la Figura 2, por ejemplo).

[0087] Si bien las Figuras 2 a 8 que se acompañan muestran tres palas 20 diferentes de una familia respectiva de palas de aerogenerador 32, se apreciará que cada familia de palas de aerogenerador 32 puede incluir cualquier número de una pluralidad de diferentes palas de aerogenerador 20. Además, se apreciará que, en ejemplos preferidos, cada rotor atirantado 16 que está equipado con palas 20 de una familia de palas de aerogenerador 32 comprende una pluralidad de las mismas palas 20. Por ejemplo, un primer rotor atirantado 16 puede comprender una pluralidad de las mismas palas 20 de una familia de palas de aerogenerador 32, por ejemplo, tres de las mismas palas 20. Un segundo rotor atirantado 16 puede comprender una segunda pluralidad de las mismas palas de aerogenerador 20 de la misma familia 32 que las palas 20 del primer rotor 16, y las palas 20 del segundo rotor 16 pueden ser diferentes en comparación con las palas 20 del primer rotor 16, por ejemplo, con una longitud R diferente y/o una precurvatura diferente.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Una familia de palas de aerogenerador (32) para rotores de aerogenerador atirantados (16), la familia (32) que comprende una pluralidad de palas (20) de diferentes longitudes, cada pala que se extiende en una dirección en el sentido de la envergadura entre una raíz de pala (22) para su conexión a un buje (18) de un rotor atirantado (16), y una punta de pala (24), y cada pala que tiene una longitud R de la pala definida por una distancia en el sentido de la envergadura entre la raíz de pala y la punta de pala;

cada pala que comprende además:

una parte interna (30) que define la raíz de pala;

una parte externa (36) que define la punta de pala; y

una parte intermedia (38) entre la parte interna y la parte externa, la parte intermedia que comprende un punto de conexión de cable (26) situado a una distancia r en el sentido de la envergadura de la raíz de pala;

en donde la parte interna de cada pala es la misma que las partes internas de las demás palas de la familia, la parte externa de cada pala es la misma que las partes externas de las demás palas de la familia, y la parte intermedia de cada pala tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con las partes intermedias de las demás palas de la familia; y

en donde el punto de conexión de cable de cada pala de la familia se sitúa a una distancia r en el sentido de la envergadura diferente desde la raíz de pala que el punto de conexión de cada una de las demás palas de la familia, y en donde la distancia r en el sentido de la envergadura aumenta a medida que aumenta la longitud R de la pala.

2. La familia de palas de aerogenerador (32) de la reivindicación 1, en donde la parte externa (36) de cada pala (20) comprende al menos el 30 % de la longitud R de la pala, preferiblemente del 35 % al 70 % de la longitud R de la pala.

3. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquier reivindicación anterior, en donde cada pala (20) comprende una carcasa exterior (34) que define un perfil aerodinámico que varía a lo largo de la longitud de la pala; en donde cada pala tiene un perfil aerodinámico sustancialmente constante a lo largo de una sección en el sentido de la envergadura (40) de la parte intermedia; y

en donde la longitud de la sección en el sentido de la envergadura aumenta con el aumento de la longitud R de la pala.

4. La familia de palas de aerogenerador (32) de la reivindicación 3, en donde el punto de conexión de cable (26) de cada pala (20) se sitúa en la sección en el sentido de la envergadura de perfil aerodinámico (40) constante.

5. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada pala de la familia de palas de aerogenerador (32) tiene una primera cuerda de la pala en la interfaz entre la parte interna y la parte intermedia, y una segunda cuerda de la pala en la interfaz entre la parte externa y la parte intermedia, en donde para cada pala, la primera cuerda se gira con un ángulo de torsión diferente con relación a la segunda cuerda, y el ángulo de torsión aumenta a medida que aumenta la longitud R de la pala.

6. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquier reivindicación anterior, en donde las palas (20) son palas de aerogenerador modulares que comprenden un módulo de pala interno (42) y un módulo de pala externo (44), en donde el módulo de pala interno define la parte interna (30) de la pala y al menos parte de la parte intermedia (38) de la pala, y en donde toda la parte externa (36) de cada pala está definida por un módulo de pala externo (44).

7. La familia de palas de aerogenerador (32) de la reivindicación 6, en donde el módulo de pala externo (44) de cada pala (20) es el mismo que los módulos de pala externos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador.

8. La familia de palas de aerogenerador (32) de la reivindicación 6, en donde el módulo de pala externo (44) de cada pala (20) tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala externos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador.

9. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el módulo de pala interno (42) de cada pala (20) tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala internos de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador.

10. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde cada pala (20) comprende una unión (46) que conecta el módulo de pala externo (44) a otro módulo de pala (42, 52), y en donde el punto de conexión de cable (26) de cada pala se sitúa en la unión.

11. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en donde el módulo de pala interno (42) de cada pala (20) comprende el punto de conexión de cable (26).

12. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en donde el módulo de pala externo (44) de cada pala (20) comprende el punto de conexión de cable (26).

13. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, en donde cada pala (20) comprende además un módulo de pala intermedio (52) conectado entre el módulo de pala interno (42) y el módulo de pala externo (44), y en donde el módulo de pala intermedio de cada pala comprende el punto de conexión de cable (26), preferiblemente, cada pala (20) comprende un módulo de pala intermedio (52) que tiene una longitud diferente en el sentido de la envergadura en comparación con los módulos de pala intermedios de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador.

14. La familia de palas de aerogenerador (32) de la reivindicación 12 o la reivindicación 13, en donde el módulo de pala interno (42) de cada pala (20) es el mismo que el módulo de pala interno de las demás palas de la familia de palas de aerogenerador.

15. La familia de palas de aerogenerador (32) de cualquier reivindicación anterior, en donde la distancia r en el sentido de la envergadura está entre el 25 % y el 60 %, preferiblemente entre el 40 % y el 50 %, de la longitud R total de la pala.