WO2009037372A1 - Metodo y util de instalacion de un aerogenerador - Google Patents

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WO2009037372A1
WO2009037372A1 PCT/ES2008/070174 ES2008070174W WO2009037372A1 WO 2009037372 A1 WO2009037372 A1 WO 2009037372A1 ES 2008070174 W ES2008070174 W ES 2008070174W WO 2009037372 A1 WO2009037372 A1 WO 2009037372A1
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WO
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tower
wind turbine
support
fixing means
foundation
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PCT/ES2008/070174
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mogens Christensen
Anders Rebsdorf
Original Assignee
Gamesa Innovation & Technology, S.L.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention relates in general terms to a wind turbine assembly method that avoids the use of large cranes, and to a support used in the method.
  • the towers currently used in wind turbines with powers between 850Kw and 2Mw are normally erected in sections with a crane and assembled in a vertical position, joining each section of the tower with the adjacent section by a screwed connection.
  • the gondola and the rotor are then mounted on top of the vertically oriented tower using cranes.
  • EP 1350953 describes a method of assembling a wind turbine using a crane specially designed for it.
  • the crane has a central structure that is provisionally anchored at any height of the tower and is capable of moving along the tower.
  • the crane arm raises the section to be mounted and then pivots on the central structure to place it on the previous section. After the crane rises to the newly installed section, it is fixed provisionally and undertakes the installation of the next section.
  • the gondola is also located at the top of the wind turbine tower by means of said procedure.
  • US 6782667 describes a tower constructed with telescopic sections and in which the lower section has an edge portion pivotably connected to the foundation.
  • the sections of the tower are assembled in the place of the installation in a nested manner, each of them within the lower adjacent section.
  • the gondola and the rotor are mounted on the upper end part of the highest section of the tower and after that the nested sections of the tower are raised until they are in a vertical position. Then its connection with the foundation is ensured, and the telescopic sections of the tower are extended to place the wind turbine in an elevated vertical position.
  • US 2004/0045226 describes a tower divided into an upper section with the gondola of the wind turbine and a lower section with the base of the tower.
  • the sections are articulated with each other and the lower section is articulated to the base of the tower.
  • a telescopic crane joins a lifting point of the lower section.
  • the crane extends to raise the sections to the vertical position with the lower section resting on the base and with the wind turbine gondola of the upper section close to the ground.
  • the wind turbine power train is attached to the gondola using a small crane on the ground when the gondola of the upper section is close to ground level.
  • the telescopic crane joins another lifting point of the upper section to partially raise the upper section, which is supported in that position.
  • the telescopic crane is resituated and rejoins the lifting point of the upper section.
  • the telescopic crane is fully extended to raise the upper section and the wind turbine power train to the vertical above the lower section.
  • CA 2418021 describes a tower comprising a plurality of pivotally interconnected tubular sections and an erection method of the tower that does not require the use of a crane.
  • the base of the tower is temporarily installed in an articulated way to the foundation of the tower, and the sections of the tower are assembled at ground level at the place of the installation, interconnecting adjacent sections by means of articulated joints.
  • a winch is provided in the foundation of the tower and is activated to pull cables attached to the articulated tubular sections of the tower, lifting them sequentially using in part the vertical forces on the ground surface that counteract the weight of the tower in their points of contact with the ground.
  • the wind industry constantly demands wind turbine towers that facilitate wind turbine erection methods without using large cranes and the present invention is aimed at satisfying that demand.
  • the object of the present invention provides a method of installing a wind turbine without the need to use large cranes.
  • the method includes the assembly of the tower, the gondola, the bushing and the blades, and the subsequent elevation and turning of the wind turbine to its vertical position.
  • Another object of the present invention is the development of a tool for the elevation of the tower, the subsequent turning of the wind turbine and finally the coupling of the tool to the tower once installed in an upright position.
  • the tool consists of a four-legged support whose upper part is a tower attachment element, two pulleys and two pivoting joints.
  • the invention also contemplates the removal of the support once the wind turbine has been erected.
  • the method and support are also used in the assembly work between the tower and the wind turbine gondola with the help of a small crane to lift and align the elements. - TO -
  • One of the advantages of the present invention is the absence of large cranes and the economic savings that this entails. This advantage is more pressing when the weather conditions do not allow the assembly of the wind turbine and the cranes remain stopped for a long period of time.
  • Another advantage derived from the present invention is the reduction of the price of the tower, because once the wind turbine is mounted and attached to the support, the loads generated in the wind turbine structure are transmitted directly to the support and a moment is not generated flector at the base of the tower. Therefore, the support provides greater stability to the wind turbine structure and improves its fatigue behavior, making it possible to resize the tower to achieve thinner wall thicknesses and save on the construction material.
  • the wind turbine erection method simplifies the wind turbine assembly as it assembles its parts in the ground. At the same time, this fact affects the reduction of the risk of accidents in the operators and reduces the assembly time because the inclement weather damages the work to a lesser extent than when the wind turbine elements are assembled in an upright position.
  • Figure 1 a is a schematic plan view of the support and of a wind turbine assembled in the ground according to the present invention.
  • Figure 1b is a schematic view in elevation with the support and a wind turbine assembled in the ground according to the present invention.
  • Figure 2 is a schematic elevation view of a wind turbine and the support during the lifting of the tower according to the method of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic elevation view of the wind turbine and the support during the turning of the tower according to the method of the present invention.
  • Figure 4 is a schematic elevation view of the wind turbine connected to the support once in an upright position.
  • Figure 5 is a schematic elevation view of the wind turbine and the support during the assembly of the tower and the gondola according to an alternative embodiment of the present invention
  • a conventional wind turbine (1) comprises a tower (5) supporting a gondola (2) which in turn has a rotor with a hub (3) and one or more blades
  • the method of the present invention employs a support (8) that is used to erect the wind turbine (1), and then joins the tower (5) to reduce the loads of the tower during the operation of the wind turbine.
  • the support (8) is composed of four legs (9) that converge in a connecting element (10) to the tower (5) located in the upper part.
  • the support (8) also comprises at least two removable pulleys not shown that are located at diametrically opposite ends of the connecting element (10) to raise the wind turbine (1), and two removable pivot joints not shown to fix the tower (5) to the support (8) and turn the wind turbine, which are arranged under the pulleys, preferably at the same height of the ground or greater, than the distance (H) from the base of the tower (5) to the means of fixing (6) in the tower (5).
  • the pulleys and the removable pivoting joints not shown are uninstalled once the tower (5) has been erected and joined to the support (8).
  • a removable support (8) is also contemplated which is uninstalled once the tower (5) has been erected.
  • each section of the tower (5) has a flange at its ends that is screwed to the flange of the adjacent sections.
  • the upper end of the tower (5) joins the gondola (2) and the lower end is fixed to the foundation (7) of the wind turbine.
  • one of the sections of the tower (5) comprises two anchors (6) located at diametrically opposite ends, which fit into the pivot joints not shown on the support (8) and enable the tower (5) to turn .
  • the anchors (6) also include a connecting element (10) to the cables (1 1) and are arranged in the flange of an intermediate section of the tower (5), being able to be included in any other section of the tower (5), as long as they are located at the same or lesser distance (H) from the base of the tower, than the connecting elements (10) of the ground.
  • the present invention is also applicable to any type of wind turbine tower (5) (lattice, polygonal tower, etc.), adapting the design of the connecting element (10) and the pivoting joints of the support, to the shape of the outer surface of the tower (5).
  • the connecting element (10) to the tower (5) It consists of a ring (10a, 10b) split into two halves.
  • the first half of the ring (10a) belongs to the support (8), and the second half of the ring (10b) is installed when the tower (5) is already erected, imprisoning and joining the tower (5) to the support (8). Consequently, the inner diameter of the ring (10a, 10b) is equal to the outer diameter of the tower (5) in the section where the tower (5) is assembled with the support (8), and the axis of the ring (10a, 10b) It is aligned with the foundation (7) and coincides with the axis of the tower (5) once the wind turbine (1) is placed in an upright position.
  • the method of assembling a wind turbine first contemplates carrying out the foundation (7) of the wind turbine (1) in the place where the tower (5) is projected.
  • the support (8) is installed by matching the center of the ring (10a, 10b) with the axis of the tower (5) once in an upright position; that is, the support (8) aligned with the foundation (7) of the wind turbine (1) is installed.
  • the support (8) is installed in such a way that the connecting element (10) fits the tower (5) in an upright position.
  • the section of the tower (5) with fixing means (6) to the lifting cables (1 1) and to the support (8) is transported to the place of assembly, and by means of a small crane it is arranged on two chocks (13) in such a way that the fixing means (6) to the cables and to the support (8) are aligned with the pulleys of the support (8), with the pivoting joints of the support (8) and with the foundation (7 ) of the wind turbine (1).
  • the adjacent sections are assembled and allowed to rest on a set of chocks (13), until the assembly of the tower (5) is completed.
  • the gondola (2) is transported and assembled to the rest of the tower (5), leaving it to rest on a carrier vehicle (14), and finally, the rotor blades (4) are installed.
  • the wind turbine (1) consists of two blades (4) that are arranged at a right angle with respect to the axis of the tower (5) during the lifting work.
  • the blades (4) They are mounted together with the rest of the wind turbine elements (1) after placing the tower (5) and the gondola (2) in an upright position.
  • the tower (5) is connected to the pulleys of the support (8) and with a winch not shown preferably coupled to the foundation (7) of the tower by means of a cable (11).
  • a winch not shown preferably coupled to the foundation (7) of the tower by means of a cable (11).
  • one end of another cable (12) is attached to the base of the tower (5), provisionally leaving the other end free during the lifting process of the tower (5).
  • the winch is operated and the tower (5) is raised, while freely moving the carrier vehicle (14) of the gondola (2) as the wind turbine (1) tilts, until the anchors (6) of The tower (5) at the height of the pivotal joints of the support (8) and make the connection between the tower (5) and the support (8).
  • the gondola (2) is also raised to prevent the wind turbine blades (4) (1) from colliding with the ground.
  • the lifting of the gondola (2) is carried out, either by a small crane that pulls the end of the tower (5) while the winch pulls the cable (1 1), or by a set of cables and pulleys located in the support (8) that hold the tower (5) from several points to horizontally raise the wind turbine assembly (1), until joining the anchors (6) of the tower to the pivoting joints of the support (8).
  • the blades (4) remain in flag position if they oppose the wind, and the wind turbine rotor remains locked to prevent the rotation of the hub (3).
  • the center of gravity of the wind turbine (1) is located between the anchors (6) and the gondola (2). Therefore, the gondola (2) rests on a carrier vehicle (14) that allows it to pivot and move as the wind turbine (1) tilts when the tower (5) is raised.
  • the invention also contemplates the case where the center of gravity is on the side of the wind turbine base, as per example when the tower (5) is erected without the gondola (2), in which case, the end of the base of the tower (5) is the one that rests in a carrier vehicle (14).
  • the free end of the cable (12) is connected with a winch located in the foundation (7) of the tower, and the winch is activated to turn the tower (5) around the pivoting joints, until it is placed vertically on the foundation (7) of the wind turbine (1).
  • the tower (5) is fixed to the foundation (7), it is also attached to the support (8) by means of the second half of the ring (10b), and the removable elements of the support (8), the cables are removed (1 1, 12), the winch, etc.
  • the support (8) is uninstalled and therefore the second half of the ring (10b) is not necessary.
  • Another application of the present invention is the use of the support (8) to assemble the tower (5) with the gondola (2).
  • the sections of the tower (5) are mounted as explained above and the gondola (2) is arranged in a carrier vehicle (14) aligned with the axis of the tower (5).
  • the tower (5) is attached to the pulleys of the support (8) and to a winch by means of cables (1 1) and the base of the tower (5) is connected to a small crane.
  • the winch is operated to raise the tower (5), and in parallel the crane raises the base of the tower (5) to horizontally lift the tower (5) to the height of the union with the gondola (2).
  • the gondola (2) is moved by means of the carrier vehicle (14) and the assembly between both elements is carried out.
  • the small crane is removed and the end of a cable (12) is fixed to the base of the wind turbine (1) leaving its other end free, and subsequently, the lifting process is continued according to The method explained above.
  • the center of gravity of the tower (5) will be located on the side of the tip of the tower (5), so that the procedure is the same with the exception that the crane lifts the tower (5 ) from the opposite end to that contemplated in the preferred embodiment.

Abstract

La presente invención proporciona un método de instalación de un aerogenerador (1) sin la necesidad de utilizar grandes grúas, utilizando un soporte (8) con cuatro patas (9) en cuya parte superior se sitúa un elemento de unión (10) a la torre (5), un conjunto de poleas y dos uniones pivotantes. El montaje del aerogenerador (1) se realiza en el suelo, y luego por medio de un cabestrante que tira de un cable (11) conectado a unos medios de fijación (6) en la torre (5) y que pasa por el conjunto de poleas del soporte (8), se eleva el aerogenerador (1) hasta conectar la torre (5) a las uniones pivotantes del soporte (8). Posteriormente, por medio de otro cable y un cabestrante situado en la cimentación (7) de la torre (5), se voltea el aerogenerador (1) hasta conectar por un lado la base de la torre (5) con la cimentación (7) y por otro, el aerogenerador (1) con el soporte (8).

Description

MÉTODO Y ÚTIL DE INSTALACIÓN DE UN AEROGENERADOR
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en términos generales a un método de montaje de un aerogenerador que evita Ia utilización de grandes grúas, y a un soporte empleado en el método.
ANTECEDENTES
Las torres utilizadas actualmente en aerogeneradores con potencias comprendidas entre 850Kw y 2Mw, tanto torres de celosía como torres tubulares o poligonales, se erigen normalmente en secciones con una grúa y se ensamblan en posición vertical, uniendo cada sección de Ia torre con Ia sección adyacente mediante una conexión atornillada. La góndola y el rotor se montan a continuación encima de Ia torre orientada verticalmente utilizando grúas.
A medida que Ia altura de Ia torre se incrementa, los costes de Ia instalación de aerogeneradores también incrementan. Las grúas grandes que son necesarias suponen altos costes de transporte y alquiler. Por otra parte, el tamaño de las grúas grandes implica unos requerimientos espaciales en el lugar de Ia instalación que pueden ser difíciles de cumplir.
La técnica anterior muestra varias propuestas para erigir aerogeneradores sin usar grandes grúas como las siguientes:
EP 1350953 describe un método de montaje de un aerogenerador mediante una grúa especialmente diseñada para ello. La grúa tiene una estructura central que se ancla provisionalmente a cualquier altura de Ia torre y es capaz de moverse a Io largo de Ia torre. El brazo de Ia grúa eleva el tramo a montar y a continuación pivota sobre Ia estructura central para situarlo sobre el tramo anterior. Después Ia grúa se eleva hasta el tramo recién instalado, se fija provisionalmente y acomete Ia instalación del tramo siguiente. De manera similar, Ia góndola es también situada en Io alto de Ia torre del aerogenerador mediante dicho procedimiento.
US 6782667 describe una torre construida con secciones telescópicas y en Ia que Ia sección inferior tiene una porción de borde conectada pivotablemente a Ia cimentación. Las secciones de Ia torre se ensamblan en el lugar de Ia instalación de manera anidada, cada una de ellas dentro de Ia sección adyacente inferior. La góndola y el rotor se montan sobre Ia parte final superior de Ia sección más alta de Ia torre y después de ello las secciones anidadas de Ia torre se levantan hasta quedar en una posición vertical. Después se asegura su conexión con Ia cimentación, y se extienden las secciones telescópicas de Ia torre para situar el aerogenerador en una posición vertical elevada.
US 2004/0045226 describe una torre dividida en una sección superior con Ia góndola del aerogenerador y una sección inferior con Ia base de Ia torre. Las secciones están articuladas entre sí y Ia sección inferior está articulada a Ia base de Ia torre. Una grúa telescópica se une a un punto de elevación de Ia sección inferior. La grúa se extiende para elevar las secciones a Ia posición vertical con Ia sección inferior apoyada sobre Ia base y con Ia góndola del aerogenerador de Ia sección superior próxima al suelo. El tren de potencia del aerogenerador se une a Ia góndola usando una pequeña grúa en el suelo cuando Ia góndola de Ia sección superior está próxima al nivel del suelo. La grúa telescópica se une a otro punto de elevación de Ia sección superior para elevar parcialmente Ia sección superior, que queda soportada en esa posición. La grúa telescópica se resitúa y se vuelve a unir al punto de elevación de Ia sección superior. La grúa telescópica se extiende completamente para elevar Ia sección superior y el tren de potencia del aerogenerador a Ia vertical encima de Ia sección inferior.
CA 2418021 describe una torre que comprende una pluralidad de secciones tubulares interconectadas pivotablemente y un método de erección de Ia torre que no requiere el uso de una grúa. La base de Ia torre se instala temporalmente de forma articulada a Ia cimentación de Ia torre, y los tramos de Ia torre se ensamblan al nivel del suelo en el lugar de Ia instalación, interconectando las secciones adyacentes mediante uniones articuladas. Se dispone un cabestrante en Ia cimentación de Ia torre y se activa para tirar de unos cables unidos a las secciones tubulares articuladas de Ia torre, levantándolas secuencial mente usando en parte las fuerzas verticales en Ia superficie del suelo que contrarrestan el peso de Ia torre en sus puntos de contacto con el suelo.
La industria eólica demanda constantemente torres de aerogeneradores que faciliten métodos de erección de aerogeneradores sin usar grandes grúas y Ia presente invención está dirigida a Ia satisfacción de esa demanda.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
El objeto de Ia presente invención proporciona un método de instalación de un aerogenerador sin Ia necesidad de utilizar grandes grúas. El método comprende el montaje de Ia torre, Ia góndola, el buje y las palas, y Ia posterior elevación y el volteo del aerogenerador hasta su emplazamiento en posición vertical.
Otro objeto de Ia presente invención es el desarrollo de un útil para Ia elevación de Ia torre, el posterior volteo del aerogenerador y finalmente el acoplamiento del útil a Ia torre una vez instalada en posición vertical. El útil consiste en un soporte de cuatro patas en cuya parte superior se sitúa un elemento de unión a Ia torre, dos poleas y dos uniones pivotantes. Alternativamente, Ia invención también contempla Ia desinstalación del soporte una vez erigido el aerogenerador.
Adicionalmente el método y el soporte también se utilizan en las labores de ensamblaje entre Ia torre y Ia góndola del aerogenerador con ayuda de una grúa pequeña para levantar y alinear los elementos. - A -
Una de las ventajas de Ia presente invención es Ia ausencia de grandes grúas y el ahorro económico que ello conlleva. Esta ventaja es más acuciante cuando las condiciones meteorológicas no permiten el montaje del aerogenerador y las grúas permanecen paradas por un largo periodo de tiempo.
Otra ventaja que se deriva de Ia presente invención es Ia reducción del precio de Ia torre, debido a que una vez montado el aerogenerador y unido al soporte, las cargas generadas en Ia estructura del aerogenerador se trasmiten directamente al soporte y no se genera un momento flector en Ia base de Ia torre. Por Io tanto, el soporte suministra una mayor estabilidad a Ia estructura del aerogenerador y mejora su comportamiento a fatiga, haciendo posible redimensionar Ia torre para conseguir espesores de pared más finos y ahorrar en el material de construcción.
Además el método de erección de aerogeneradores simplifica el montaje del aerogenerador ya que ensambla sus partes en el suelo. Al mismo tiempo, este hecho repercute en Ia disminución del riesgo de accidentes en los operarios y reduce el tiempo de montaje debido a que las inclemencias atmosféricas perjudican las labores en menor medida que cuando los elementos del aerogenerador se ensamblan en posición vertical.
Y otra ventaja de Ia presente invención es Ia adaptabilidad del método para cualquier tipo de aerogenerador (bipala o tripala), sea cual sea su tamaño, su estructura o el número de tramos en que se subdivide Ia torre.
Otras características y ventajas de Ia presente invención se desprenderán de Ia siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa y no limitativa en relación con las figuras que se acompañan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 a es una vista esquemática en planta del soporte y de un aerogenerador ensamblado en el suelo según Ia presente invención.
La Figura 1 b es una vista esquemática en alzado con el soporte y un aerogenerador ensamblado en el suelo según Ia presente invención.
La Figura 2 es una vista esquemática en alzado de un aerogenerador y del soporte durante el levantamiento de Ia torre según el método de Ia presente invención.
La Figura 3 es una vista esquemática en alzado del aerogenerador y del soporte durante el volteo de Ia torre según el método de Ia presente invención.
La Figura 4 es una vista esquemática en alzado del aerogenerador conectado al soporte una vez en posición vertical
La Figura 5 es una vista esquemática en alzado del aerogenerador y del soporte durante el ensamblaje de Ia torre y de Ia góndola según una realización alternativa de Ia presente invención
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Un aerogenerador (1 ) convencional comprende una torre (5) soportando una góndola (2) que a su vez tiene un rotor con un buje (3) y una o más palas
(4) conectado al eje principal, a Ia multiplicadora y al generador que transforma el movimiento rotacional en energía eléctrica.
El método de Ia presente invención emplea un soporte (8) que se utiliza para erigir el aerogenerador (1 ), y que luego se une a Ia torre (5) para reducir las cargas de Ia torre durante el funcionamiento del aerogenerador. El soporte (8) está compuesto por cuatro patas (9) que confluyen en un elemento de unión (10) a Ia torre (5) situado en Ia parte superior. Según Ia realización preferencial del método, el soporte (8) también comprende al menos dos poleas desmontables no representadas que se sitúan en extremos diametralmente opuestos del elemento de unión (10) para elevar el aerogenerador (1 ), y dos uniones pivotantes desmontables no representadas para fijar Ia torre (5) al soporte (8) y voltear el aerogenerador, que se disponen debajo de las poleas, preferentemente a Ia misma altura del suelo o mayor, que Ia distancia (H) desde Ia base de Ia torre (5) a los medios de fijación (6) en Ia torre (5). Según Ia realización preferencial, las poleas y las uniones pivotantes desmontables no representadas, se desinstalan una vez que se ha erigido Ia torre (5) y se ha unido al soporte (8). En una realización alternativa de Ia presente invención, se contempla también un soporte (8) desmontable que se desinstala una vez erigida Ia torre (5).
La realización preferencial del método de Ia presente invención se describe para el caso de una torre (5) de aerogenerador cilindrica subdividida en varios tramos. Cada tramo de Ia torre (5) dispone de una brida en sus extremos que se atornilla a Ia brida de los tramos contiguos. El extremo superior de Ia torre (5) se une a Ia góndola (2) y el extremo inferior, se fija a Ia cimentación (7) del aerogenerador. Según Ia presente invención, una de las secciones de Ia torre (5) comprende dos anclajes (6) situados en extremos diametralmente opuestos, que encajan en las uniones pivotantes no representada del soporte (8) y posibilitan el volteo de Ia torre (5). En una realización preferencial no limitativa de Ia presente invención, los anclajes (6) incluyen también un elemento de unión (10) a los cables (1 1 ) y se disponen en Ia brida de un tramo intermedio de Ia torre (5), pudiendo estar comprendidos en cualquier otra sección de Ia torre (5), siempre y cuando se sitúen a Ia misma o menor distancia (H) de Ia base de Ia torre, que los elementos de unión (10) del suelo. Además, Ia presente invención también es aplicable a cualquier tipo de torre (5) de aerogenerador (torre de celosía, poligonal, etc.), adaptando el diseño del elemento de unión (10) y de las uniones pivotantes del soporte, a Ia forma de Ia superficie exterior de Ia torre (5).
En Ia realización preferencial, el elemento de unión (10) a Ia torre (5) consiste en un anillo (10a, 10b) partido en dos mitades. La primera mitad del anillo (10a) pertenece al soporte (8), y Ia segunda mitad del anillo (10b) se instala cuando Ia torre (5) está ya erigida, aprisionando y uniendo Ia torre (5) al soporte (8). Consecuentemente el diámetro interior del anillo (10a, 10b) es igual al diámetro exterior de Ia torre (5) en Ia sección donde se ensambla Ia torre (5) con el soporte (8), y el eje del anillo (10a, 10b) está alineado con Ia cimentación (7) y coincide con el eje de Ia torre (5) una vez se emplaza el aerogenerador (1 ) en posición vertical.
Según Ia realización preferencial de Ia presente invención, el método de montaje de un aerogenerador contempla en primer lugar realizar Ia cimentación (7) del aerogenerador (1 ) en el lugar donde se proyecta emplazar Ia torre (5).
A continuación se instala el soporte (8) haciendo coincidir el centro del anillo (10a, 10b) con el eje de Ia torre (5) una vez en posición vertical; es decir, se instala el soporte (8) alineado con Ia cimentación (7) del aerogenerador (1 ). En el caso de emplearse otro tipo de torres en vez de las torres cilindricas de Ia realización preferencial, el soporte (8) se instala de tal forma que el elemento de unión (10) encaje con Ia torre (5) en posición vertical.
Posteriormente, se transporta al lugar de montaje el tramo de Ia torre (5) con medios de fijación (6) a los cables de elevación (1 1 ) y al soporte (8), y por medio de una grúa pequeña se dispone sobre dos calzos (13) de tal forma que los medios de fijación (6) a los cables y al soporte (8) quedan alineados con las poleas del soporte (8), con las uniones pivotantes del soporte (8) y con Ia cimentación (7) del aerogenerador (1 ). A continuación se ensamblan los tramos adyacentes y se dejan descansar sobre un conjunto de calzos (13), hasta completar el montaje de Ia torre (5). Luego se transporta Ia góndola (2) y se ensambla al resto de Ia torre (5), dejándola reposar sobre un vehículo portador (14), y por último, se instalan las palas (4) del rotor. En Ia realización preferencial de Ia presente invención, el aerogenerador (1 ) consta de dos palas (4) que se disponen formando un ángulo recto respecto al eje de Ia torre (5) durante Ia labores de levantamiento. En otra realización del método las palas (4) son montadas junto con el resto de elementos del aerogenerador (1 ) después de emplazar Ia torre (5) y Ia góndola (2) en posición vertical.
Una vez ensamblado el aerogenerador (1 ), se conecta Ia torre (5) con las poleas del soporte (8) y con un cabestrante no representado preferentemente acoplado a Ia cimentación (7) de Ia torre mediante un cable (11 ). Además se une un extremo de otro cable (12) a Ia base de Ia torre (5), dejando provisionalmente libre el otro extremo durante el proceso de elevación de Ia torre (5). A continuación se accionando el cabestrante y se eleva Ia torre (5), al tiempo que mueve libremente el vehículo portador (14) de Ia góndola (2) a medida que bascula el aerogenerador (1 ), hasta elevar los anclajes (6) de Ia torre (5) a Ia altura de las uniones pivotantes del soporte (8) y realizar Ia conexión entre Ia torre (5) y el soporte (8).
En otra realización alternativa para erigir un aerogenerador tripala, a Ia par que se levanta Ia torre (5), se eleva también Ia góndola (2) para evitar que las palas (4) de aerogenerador (1 ) colisionen contra el suelo. La elevación de Ia góndola (2) se realiza, bien por una grúa pequeña que tira del extremo de Ia torre (5) a Ia par que el cabestrante tira del cable (1 1 ), o bien por un conjunto de cables y poleas situadas en el soporte (8) que sujetan Ia torre (5) desde varios puntos para elevar de forma horizontal el conjunto del aerogenerador (1 ), hasta unir los anclajes (6) de Ia torre a las uniones pivotantes del soporte (8).
Durante todo el proceso de elevación, las palas (4) permanecen en posición de bandera si prestar oposición al viento, y el rotor del aerogenerador permanece bloqueado para evitar el giro del buje (3).
En Ia realización preferencial de Ia invención, el centro de gravedad del aerogenerador (1 ) se ubica entre los anclajes (6) y Ia góndola (2). Por Io tanto Ia góndola (2) reposa sobre un vehículo portador (14) que Ia permite pivotar y desplazarse a medida que bascula el aerogenerador (1 ) cuando se eleva Ia torre (5). Sin embargo, Ia invención también contempla el caso en que el centro de gravedad se encuentre en el lado de Ia base del aerogenerador, como por ejemplo cuando se erige Ia torre (5) sin Ia góndola (2), en cuyo caso, el extremo de Ia base de Ia torre (5) es Ia que reposa en un vehículo portador (14).
Una vez unidos los anclajes (6) de Ia torre a las uniones pivotantes del soporte (8), se conecta el extremo libre del cable (12) con un cabestrante situado en Ia cimentación (7) de Ia torre, y se acciona el cabestrante para voltear Ia torre (5) alrededor de las uniones pivotantes, hasta situarla en posición vertical sobre Ia cimentación (7) del aerogenerador (1 ).
Para terminar se fija Ia torre (5) a Ia cimentación (7), se une también al soporte (8) por medio de Ia segunda mitad del anillo (10b), y se quitan los elementos desmontables del soporte (8), los cables (1 1 , 12), el cabestrante, etc. En una realización alternativa, una vez se ha erigido Ia torre (5), se desinstala el soporte (8) y por Io tanto no es necesario Ia segunda mitad del anillo (10b).
Otra aplicación de Ia presente invención es Ia utilización del soporte (8) para ensamblar Ia torre (5) con Ia góndola (2). En este caos, se montan los tramos de Ia torre (5) tal y como se ha explicado anteriormente y se dispone Ia góndola (2) en un vehículo portador (14) alineada con el eje de Ia torre (5). Luego se une Ia torre (5) a las poleas del soporte (8) y a un cabestrante por medio de cables (1 1 ) y se conecta Ia base de Ia torre (5) a una grúa pequeña. Se acciona el cabestrante para elevar Ia torre (5), y paralelamente Ia grúa eleva Ia base de Ia torre (5) para levantar horizontalmente Ia torre (5) hasta Ia altura de Ia unión con Ia góndola (2). A continuación, se mueve Ia góndola (2) por medio del vehículo portador (14) y se realiza el ensamblaje entre ambos elementos. Una vez montado el aerogenerador (1 ), se retira Ia grúa pequeña y se fija el extremo de un cable (12) a Ia base del aerogenerador (1 ) dejando libre su otro extremo, y posteriormente, se continúa con el proceso de elevación según el método arriba explicado. En una realización alternativa, el centro de gravedad de Ia torre (5) se ubicara en el lado de Ia punta de Ia torre (5), de manera que el procedimiento es el mismo con Ia salvedad de que Ia grúa levanta Ia torre (5) desde el extremo opuesto al contemplado en Ia realización preferencial.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Método de instalación de un aerogenerador compuesto por una góndola 5 (2), un buje (3), unas palas (4) y una torre (5) con medios de fijación (6) cuya base se emplaza en una cimentación (7), caracterizado porque comprende
• Ia instalación de un soporte (8) con un conjunto de patas (9), un elemento de unión (10) a Ia torre (5) del aerogenerador, un conjuntoo de poleas, y unas uniones pivotantes que se disponen debajo de las poleas
• el ensamblaje de los elementos del aerogenerador en el suelo con los medios de fijación (6) de Ia torre (5) alineados con Ia cimentación (7) y con las uniones pivotantes del soporte (8) 5 • Ia elevación de Ia torre (5) hasta que los medios de fijación (6) de Ia torre (5) alcanzan las uniones pivotantes del soporte (8), y Ia unión de los medios de fijación (6) de Ia torre (5) a las uniones pivotantes del soporte (8)
• el volteo de Ia torre (5) sobre las uniones pivotantes del soporte (8) o hasta quedar en posición vertical, y Ia unión de Ia base de Ia torre (5) con Ia cimentación (7) y con unos elementos de unión (10) del soporte (8).
2. Método de instalación de un aerogenerador según reivindicación 1 5 caracterizado porque Ia instalación del soporte (8) se posiciona el centro del elemento de unión (10) coincidente con el eje de Ia torre en posición vertical.
3. Método de instalación de un aerogenerador según reivindicación 1 o caracterizado porque Ia elevación de Ia torre se realiza con al menos un cabestrante que tira de un cable (1 1 ) conectado a los medios de fijación (6) de Ia torre (5) y que pasa por el conjunto de poleas del soporte (8).
4. Método de instalación de un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizado porque en aerogeneradores (1 ) con dos o menos palas (4), las palas (4) se emplazan formando un ángulo igual o menor a 90Q respecto a un eje de Ia torre (5) y porque durante Ia elevación de Ia torre (5) uno de los extremos del aerogenerador (1 ) se desplaza y pivota sobre un vehículo portador (14).
5. Método de instalación de un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizado porque en aerogeneradores (1 ) con más de dos palas (4) el conjunto del aerogenerador (1 ) se eleva horizontalmente hasta que los medios de fijación (6) de Ia torre (5) alcanzan las uniones pivotantes del soporte (8).
6. Método de instalación de un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizado porque el volteo de Ia torre (5) se realiza con un cabestrante que tira de un cable (12) unido a Ia base del aerogenerador
(1 )-
7. Útil de instalación de un aerogenerador caracterizado porque comprende un soporte (8) con un conjunto de patas (9), un elemento de unión (10) a
Ia torre (5) del aerogenerador (1 ), un conjunto de poleas, y unas uniones pivotantes que se disponen debajo de las poleas.
8. Útil de instalación de un aerogenerador según reivindicación 7 caracterizado porque las uniones pivotantes se disponen en Ia vertical de
Ia cimentación (7) de Ia torre a una altura igual o mayor que Ia distancia (H) entre Ia base de Ia torre (5) y los medios de fijación (6) de Ia torre (5).
9. Útil de instalación de un aerogenerador según reivindicación 7 caracterizado porque el elemento de unión (10) consiste en un anillo subdividido en dos mitades (1 Oa, 10b) situado encima de las patas (9) y de las uniones pivotantes del soporte (8), cuya segunda mitad (10b) se acopla a Ia primera mitad (1 Oa) y une Ia torre (5) al soporte (8) cuando el aerogenerador se encuentra en posición vertical.
10. Útil de instalación de un aerogenerador según reivindicación 7 caracterizado porque el conjunto de poleas y las uniones pivotantes son desmontables y se retiran una vez instalado el aerogenerador.
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