MX2008004823A - Pala de aerogenerador - Google Patents

Abstract

Pala (10) de aerogenerador que comprende una zona de raíz (13), un tabique (20) en el interior de la pala en la zona de la raíz (13), y unos medios de drenaje del agua que condensa en el interior de la pala. Los medios de drenaje comprenden cuatro orificios (30) formados en la superficie de la raíz de la pala, dos a un lado del tabique y otros dos al otro lado;en cuanto a su posición angular sobre la superficie de la pala, dos orificios están situados en la cara de succión de la pala y los otros dos están situados en la cara de presión. Los orificios (30) están provistos de un saliente (35) que sobresale de la superficie externa de la pala, de manera que el agua que desciende por la superficie externa de la pala no pueda introducirse en el interior de la misma.

Description

PALA DE AEROGENERADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una pala de aerogenerador que comprende una zona de raíz y unos medios de drenaje del agua que condensa en el interior de la pala.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un aerogenerador está provisto de un rotor que comprende un cierto número de palas, normalmente tres, y un cubo en el que se montan las palas. Las palas son grandes, de aproximadamente 25 a 30 metros de longitud, y su punta puede alcanzar un velocidad de 250 km/h. En el interior de las palas se acumula agua debido a la condensación. Esta acumulación de agua en el interior de la pala es perjudicial por dos motivos: una cantidad importante de agua actuará como una carga desplazable y afectará el funcionamiento de la pala; y cuando la pala está vertical y en espera, es decir, cuando no está funcionando, el agua descenderá por la pala y podría entrar en el cubo, el cual aloja equipo eléctrico que puede resultar dañado en contacto con el agua. Además, las palas son huecas y durante su fabricación puede quedar suciedad en su interior. Con la rotación de la pala, esta suciedad se convierte eventualmente en polvo y se mezcla con el agua de condensación para formar una masa que es centrifugada a la punta de la pala. Es conocido en la técnica perforar un orificio de drenaje en la punta de la pala para definir un conducto a través del cual el agua pueda salir de la pala. Sin embargo, cuando una pala gira a alta velocidad, cualquier singularidad o irregularidad en la superficie de su punta puede producir un fuerte ruido. Por tanto el orificio debe ser de pequeño diámetro, no mayor de 6 mm, a fin de impedir que produzca un gran ruido cuando la pala está girando. Desgraciadamente es probable que la mezcla de polvo y agua propulsada a la punta de la pala por la fuerza centrífuga obstruya un conducto tan estrecho.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es el de proporcionar una pala de aerogenerador en la que el agua de condensación que se forma en el interior de la pala pueda salir fácilmente de la misma a través de los mencionados medios de drenaje. De acuerdo con la invención, dichos medios de drenaje comprenden uno o más orificios formados en la superficie de la pala en la zona de la raíz. Al estar formados en la zona de la raíz, que una zona de baja velocidad de la pala, dichos orificios no se obstruyen fácilmente por el efecto de la fuerza centrífuga. Además, los orificios pueden tener un tamaño relativamente grande, ya que, entre ciertos límites, una singularidad en la zona de la raíz de la pala no es probable que produzca ningún ruido apreciable. En una realización, los orificios tienen una anchura o diámetro mayor de 8 mm. Preferiblemente, al menos un orificio está situado en la cara de succión de la pala, y al menos un orificio está situado en la cara de presión de la pala. De este modo el agua de condensación puede salir por ambas caras de la pala. Puede ser ventajoso que la pala comprenda dos orificios situados en una o ambas caras, de succión y presión, de la pala. En este caso, los orificios situados en la misma cara de la pala no se hallan sobre la misma línea longitudinal de la pala, a fin de evitar que se reduzca la resistencia de la misma. En una realización preferida se incluye un tabique en el interior de la pala, en la zona de la raíz, con el objetivo de reforzar la raíz y cerrar la pala. Con esta disposición es ventajoso que algunos orificios estén situados a un lado del tabique y que otros orificios estén situados al otro lado del tabique, de manera que el agua acumulada a ambos lados del tabique pueda salir fácilmente.

Con el fin de dejar la mínima cantidad posible de agua en la pala, los orificios están situados cerca del tabique, preferiblemente a no más de 5 cm del tabique. Preferiblemente los orificios son de forma circular, ya que un orificio circular reduce la resistencia de la pala en menor medida que un orificio con cualquier otra forma. En una realización, uno o más orificios están provistos de un saliente que sobresale de la superficie externa de la pala, de manera que el agua que desciende por la superficie externa de la pala no pueda introducirse en el interior de la pala.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se describirá, a título de ejemplo no limitativo, una realización de la invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: La figura 1 es una vista esquemática de una pala de una realización de la invención; La figura 2 es una vista parcial en sección de tres palas montadas en un cubo; y La figura 3 es una vista en sección de una parte de una pala .

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Un aerogenerador comprende un cubo (50) y tres palas (10) . Dichas palas tienen una raíz (13) , que es la zona de la pala más próxima al cubo y que normalmente es cilindrica. A continuación de la raíz hay dos lados aplanados, que definen una cara de succión y una cara de presión para la pala. Así pues, en la presente memoria se entenderá que la raíz es la zona de la pala entre el cubo y la zona donde los lados de la pala se aplanan, y que tanto la cara de succión como la cara de presión de la pala incluyen el lado correspondiente de la raíz. En el interior de la pala, en la zona de la raíz, puede haber un tabique (20) para reforzar la raíz y cerrar la pala. La pared (20) está situada a una distancia de entre 0,5 y 3 m del final de la raíz. En la realización de la figura 1 hay cuatro orificios (30) en la raíz (13) de la pala (10), dos a un lado del tabique (20) y otros dos al otro lado. En cuanto a la posición angular de dichos orificios (30) sobre la superficie de la raíz (13) , dos de ellos están situados en la cara de succión de la pala y los otros dos son diametralmente opuestos a aquéllos, es decir, en la cara de presión de la pala. Los dos orificios vecinos (30) situados a cada lado del tabique (20) están a una distancia de unos 50 cm uno de otro, y están desplazados, es decir, no se encuentran en la misma línea longitudinal de la pala (10), a fin de no reducir significativamente la resistencia de las fibras longitudinales de la pala. Cuando el aerogenerador no está en funcionamiento se encuentra en una condición de espera, en la cual las palas están orientadas transversalmente al viento y se hallan casi quietas, pero no del todo paradas. En la condición de espera, las palas giran a una velocidad muy baja y cada pala permanece levantada durante un período de tiempo bastante largo. Mientras una de las palas (10) está en espera en una posición sustancialmente levantada, el agua de condensación existente en la pala desciende y se acumula sobre el tabique (20) (véase la referencia (91) en la figura 2) . El agua entonces se drena suavemente a través de uno o dos de los conductos (30) . Y mientras una pala está en espera en una posición en la que se extiende hacia abajo, el agua de condensación existente en la raíz (13) por detrás del tabique (20) desciende y se acumula sobre el lado posterior del tabique (ver la referencia (92) en la figura 2) . Entonces esta agua se drena a través de otro, u otros dos, de los orificios (30) . Ésta es la razón para preferir disponer de algunos orificios (30) a cada lado del tabique (30) . Con el fin de poder drenar la mayoría del agua de condensación acumulada, los orificios (30) están situados muy cerca del tabique (30) , típicamente a no más de 5 cm de dicho tabique . Como la fuerza centrífuga no empuja la mezcla de agua y suciedad contra los orificios (30), estos no se obstruyen fácilmente. Además, como la velocidad de la pala en su raíz es muy inferior a la de la punta, los orificios (30) pueden tener un diámetro de hasta 15 mm sin que la rotación de la pala produzca mucho ruido, lo cual reduce aun más el riesgo de obstrucción. Los resultados experimentales muestran que el intervalo preferido para el diámetro o anchura de los orificios (30) es de entre 8 y 15 mm. Los orificios (30) tienen una forma preferiblemente circular, ya que la raíz (13) es la zona más solicitada de la pala y un orificio circular desarrolla menos tensiones que un orificio con cualquier otra forma. En una realización, cada orificio (30) está provisto de un saliente abierto (35) en la superficie externa de la pala. Los salientes (35) no producen más ruido en rotación porque están situados en la zona de baja velocidad de la pala. Los salientes (35) impiden que el agua que se condensa sobre la superficie externa de la pala (10) llegue hasta los orificios correspondientes (30) y se introduzca en la pala. En una realización no hay tabique (20) . En este caso es preferible disponer los orificios (30) a una distancia no mayor de 5 cm del final de la raíz (13) , quedando el resto de elementos y características no directamente relacionados con el tabique (20) igual que en la explicación anterior. Aunque en la presente memoria sólo se han representado y descrito realizaciones particulares de la invención, el experto en la materia sabrá introducir modificaciones y sustituir unas características técnicas por otras equivalentes, dependiendo de los requisitos de cada caso, sin separarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas. Está claro, por ejemplo, que puede haber cualquier número de orificios (30) en la raíz (13) de la pala (10) , o que los orificios (30) pueden disponerse en un solo lado del tabique (20) .

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Pala (10) de aerogenerador que comprende una zona de raíz (13) y unos medios de drenaje del agua que condensa en el interior de la pala, caracterizada por el hecho de que dichos medios de drenaje comprenden al menos un orificio (30) formado en la superficie de la pala (10) en la zona de su raíz (13) .
2. 2. Pala (10) según la reivindicación 1, en la que al menos un orificio (30) está situado en la cara de succión de la pala (10) , y al menos un orificio (30) está situado en la cara de presión de la pala (10) .
3. 3. Pala (10) según la reivindicación 1 ó 2, que comprende dos orificios (30) situados al menos en una de las caras, de succión y presión, de la pala (10) .
4. 4. Pala (10) según la reivindicación 4, en la que los orificios (30) situados en la misma cara de la pala (10) no se hallan sobre la misma línea longitudinal de la misma.
5. 5. Pala (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en cuyo interior se incluye un tabique (20) en la zona de la raíz (13) .
6. 6. Pala (10) según la reivindicación 5, en la que al menos un orificio (30) está situado a un lado del tabique (20) y al menos un orificio (30) está situado al otro lado del tabique (20) .
7. 7. Pala (10) según la reivindicación 5 ó 6, en la que al menos un orificio (30) está situado a no más de 5 cm del tabique (20) .
8. 8. Pala (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un orificio (30) tiene forma circular.
9. 9. Pala (10) según la reivindicación 8, en la que el diámetro de al menos un orificio (30) es mayor de 8 mm.
10. 10. Pala (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un orificio (30) está provisto de un saliente (35) que sobresale de la superficie externa de la pala (10) .