ES2966934T3 - Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica - Google Patents

Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica Download PDF

Info

Publication number
ES2966934T3
ES2966934T3 ES19383217T ES19383217T ES2966934T3 ES 2966934 T3 ES2966934 T3 ES 2966934T3 ES 19383217 T ES19383217 T ES 19383217T ES 19383217 T ES19383217 T ES 19383217T ES 2966934 T3 ES2966934 T3 ES 2966934T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
blade
hub
wind speed
wind turbine
connecting flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19383217T
Other languages
English (en)
Inventor
Rubio Jose Luis Laborda
Andueza Asier Gomez
Gabeiras Teresa Arlaban
Lantero Jose Luis Aristegui
Lujambio Ander Gaston
Polo Miguel Nunez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nordex Energy Spain SA
Original Assignee
Nordex Energy Spain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nordex Energy Spain SA filed Critical Nordex Energy Spain SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2966934T3 publication Critical patent/ES2966934T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/185—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use erecting wind turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F05B2230/61—Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/221—Rotors for wind turbines with horizontal axis
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un método de montaje de palas sobre un buje de rotor de un aerogenerador en el que el par máximo soportado por la caja reductora es mayor en un sentido que en otro (positivo en la invención en lugar de negativo) seleccionando un sentido adecuado de giro del buje. y un lado apropiado para conectar cada pala. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica que permite aumentar las condiciones de viento en las que puede montarse el conjunto de turbinas seleccionando una dirección apropiada para rotar el concentrador y un lado apropiado para conectar cada pala y/o seleccionar adecuadamente y aplicar diferentes límites de velocidad del viento a cada uno de los pasos del método.
Antecedentes de la invención
Una turbina eólica generalmente comprende una torre y una góndola colocada encima de la torre. Un rotor de turbina eólica con tres palas de turbina eólica está conectado a la góndola a través de un eje de baja velocidad.
El montaje del rotor puede realizarse a través de una operación de elevación única de las palas de buje establecidas (que se han ensamblado previamente en el suelo) o elevar y ensamblar cada pala una a una (método de montaje de pala por pala).
Según el último método, cada pala se eleva y se una al buje individualmente. Antes de la conexión de las palas al buje, el buje se gira de tal manera que la brida de conexión entre el buje y la pala alcanza una posición adecuada (preferiblemente una posición del rotor de las tres o las nueve en punto para una unidad horizontal o una posición del rotor de las seis en punto para un montaje vertical).
Una vez que la primera pala se une al buje, el buje gira de nuevo hasta que otro borde de conexión de la pala alcanza la posición adecuada que permite la conexión de una segunda pala. Esta operación se repite para ensamblar la tercera pala después de unir la segunda pala.
El método de ensamblaje de pala por pala es bastante crítico en términos de cargas ya que, en algunas etapas y hasta que se ensamblan las tres palas, la turbina eólica está sujeta a desequilibrios de carga significativos debido al desplazamiento del centro de gravedad desde el eje del rotor. Esto puede ser más o menos crítico dependiendo de la posición azimutal del rotor y del número de palas ya ensambladas.
Dicho desequilibrio provoca un par que necesita ser perforado por algunos componentes mecánicos del tren de accionamiento. Incluso puede suceder que el par máximo inducido por esta situación sea mayor que el par máximo durante el funcionamiento de la turbina eólica y, por lo tanto, determinará el diseño de varios componentes mecánicos tales como el buje, el eje de baja velocidad (LSS), la caja de engranajes o incluso el bastidor principal de la turbina eólica y las conexiones entre los mismos.
El método de ensamblaje de pala por pala horizontal conocido se realiza desde uno de los lados de la turbina eólica de tal manera que no es necesario cambiar la posición de la grúa utilizada para elevar las palas al buje durante el montaje. A continuación, los laterales de la turbina eólica deben entenderse como los definidos por los laterales de la góndola. Como consecuencia, el buje que tiene una o dos palas previamente ensambladas debe girarse a una posición que forma 120 grados o 240 grados con respecto a la posición inicial del buje al que se ha unido la primera pala. Este método de ensamblaje de pala por pala horizontal comprende los siguientes pasos (posiciones acimutales identificadas mirando la turbina eólica desde una posición de viento ascendente):
• un primer paso en donde un primer borde de conexión de la pala del buje está ubicado en una posición azimutal (generalmente la posición de las 3 en punto) y una primera pala está unida en una posición horizontal sustancial a la primera brida de conexión de la pala del buje. Una vez que se ha llevado a cabo este primer paso, el tren de accionamiento se somete al par negativo máximo;
• un segundo paso en donde la primera brida de conexión de la pala del buje que tiene la primera pala unida se gira en una primera dirección hasta que un segundo borde de conexión de la pala del buje se ubica en la posición azimutal. Una vez que se ha llevado a cabo este segundo paso, el tren de accionamiento se lleva bajo un par positivo. El valor absoluto de este par es menor que el par en la primera posición;
• un tercer paso en donde una segunda pala está unida en una posición horizontal sustancial al segundo borde de conexión de la pala del buje situado en la posición azimutal. Una vez que se ha llevado a cabo este tercer paso, el tren de accionamiento se somete a una posición de par negativo resultante.
• un cuarto paso en donde el buje que tiene la primera pala y la segunda pala unida respectivamente a la primera pala de conexión y la primera brida de conexión se giran en la primera dirección hasta que una tercera brida de conexión de la pala del buje está ubicada en la posición de las 3 en punto. Una vez que se ha llevado a cabo este cuarto paso, la caja de engranajes se lleva bajo el par máximo, siendo este caso un par positivo máximo; y • un quinto paso en donde una tercera pala está unida en una posición horizontal sustancial a la tercera brida de conexión de pala del buje situada en la posición de las 3 en punto. Una vez que se ha llevado a cabo este quinto paso, el tren de accionamiento se somete a un par de torsión que tiene un valor nulo ya que el rotor finalmente está equilibrado.
Los ejes de las cajas de engranajes pueden girar tanto en el sentido de las agujas del reloj como en el sentido contrario a las agujas del reloj y, en términos generales, las cajas de engranajes pueden soportar el mismo nivel de par en ambas direcciones de rotación. Sin embargo, los nuevos diseños optimizados de cajas de engranajes están dimensionados para soportar un nivel de par que es mayor en una dirección específica (dirección de rotación de la turbina eólica en funcionamiento normal de rotación), denominado convencionalmente par positivo, que en el opuesto.
El documento WO2018/149372A1 describe un método de montaje de la pala en un buje del rotor de una turbina eólica.
Cuando este diseño de cajas de engranajes es el seleccionado, hay pasos en métodos de ensamblaje de palas por pala convencionales en los que el par negativo generado por el desequilibrio del rotor excede el par máximo negativo que la caja de engranajes puede soportar según su diseño optimizado. En esos casos, podría producirse un fallo estructural de la caja de engranajes durante la etapa de ensamblaje del rotor.
Para evitar estos inconvenientes, se han implementado soluciones como el diseño de la caja de engranajes, usando herramientas de ensamblaje de pala por pala que permiten unir la pala al buje con una cierta inclinación con respecto a la posición horizontal (para reducir el par inducido en el multiplicador) o incluso, unir contrapesos al conector para compensar los desequilibrios. Sin embargo, todas ellas implican un coste adicional asociado a la instalación de la turbina eólica y, en algunos casos, las ventanas de tiempo en las que es posible el ensamblaje de la pala se reducen en gran medida a medida que solo se permite a velocidades de viento muy bajas, lo que implica grandes retrasos potenciales en las etapas de construcción.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica que resuelve los inconvenientes mencionados anteriormente, ya que el par de torsión soportado por la caja de engranajes, cuando es máximo, siempre es positivo en lugar de negativo, seleccionando una dirección apropiada para rotar el concentrador y un lado apropiado para conectar cada pala. Se ha considerado que, en términos de cargas, el multiplicador es el componente mecánico más débil de la turbina eólica. Sin embargo, los efectos y los pares de torsión soportados por la caja de engranajes también son aplicables a cualquier otro componente mecánico de la turbina eólica de los mencionados en los antecedentes de la invención o estar incluidos en una turbina eólica conocida.
El método de montaje de palas en un buje de rotor de una turbina eólica de la presente invención,
en donde la turbina eólica comprende:
- una torre,
- una góndola;
- un rotor que comprende un buje;
en donde la góndola y el rotor están dispuestos encima de la torre;
- tres palas destinadas a unirse al buje del rotor dispuesto en la parte superior de la torre,
comprende los siguientes pasos:
• un primer paso en donde una primera brida de conexión de la pala del buje está ubicada en una primera posición azimutal y una primera pala está unida en una posición sustancial horizontal a la primera brida de conexión de la pala del buje. Una vez que se ha llevado a cabo este primer paso, la caja de engranajes, es decir, el componente mecánico más débil, se lleva bajo el par positivo máximo;
• un segundo paso en donde la primera brida de conexión de la pala del buje que tiene la primera pala unida se gira en una primera dirección hasta que una segunda brida de conexión de la pala del buje se ubica en la primera posición azimutal. Una vez que se ha llevado a cabo este segundo paso, la caja de engranajes se lleva bajo un par negativo. El valor absoluto de este par es menor que el par después del primer paso porque la primera pala no está dispuesta horizontalmente
• un tercer paso en donde una segunda pala está unida en una posición horizontal sustancial a la segunda brida de conexión de la pala del buje situada en la primera posición azimutal. Una vez que se ha llevado a cabo este tercer paso, la caja de engranajes se lleva de nuevo bajo una posición de par positivo resultante. La segunda pala que se acaba de unir al buje compensa el par negativo inducido por la primera pala;
• un cuarto paso en donde el buje que tiene la primera pala y la segunda pala unida respectivamente a la primera pala de conexión y la primera brida de conexión se gira en una segunda dirección opuesta a la primera dirección hasta que una tercera brida de conexión de la pala del buje se ubica en una segunda posición azimutal. Una vez que se ha llevado a cabo este cuarto paso, la caja de engranajes se lleva nuevamente bajo el par máximo positivo como el definido después del primer paso; y
• un quinto paso en donde una tercera pala está unida en una posición horizontal sustancial a la tercera brida de conexión de la pala del buje situada en la segunda posición azimutal. Una vez que se ha llevado a cabo este quinto paso, la caja de engranajes se lleva de nuevo bajo una posición de par cero resultantes, ya que el rotor está equilibrado.
Opcionalmente, en la segunda etapa, la primera brida de conexión de la pala del buje que tiene la primera pala unida es rotado, preferiblemente 120 grados, en la primera dirección hasta que la primera brida de conexión de la pala del buje está situada en la primera posición azimutal.
Opcionalmente, en el cuarto paso, el buje que tiene la primera pala y la segunda pala unidas respectivamente a la primera pala de conexión y la primera brida de conexión se gira, preferiblemente de 60 grados, en la segunda dirección opuesta a la primera dirección hasta que el tercer borde de conexión de la pala del buje está situado en la segunda posición azimutal.
Preferiblemente, la primera dirección es una dirección en el sentido de las agujas del reloj que mira hacia la turbina eólica desde una posición de viento ascendente. De esta manera, el par máximo experimentado por la turbina eólica es positivo (+) en lugar de negativo (-) como puede suceder en el método de ensamblaje de pala por pala horizontal conocido descrito anteriormente.
De esta manera, y preferiblemente, la unión de la primera pala y la unión de la segunda pala respectivamente en la primera y el tercer pasos se llevan a cabo desde un lado derecho de la turbina eólica mirando a la turbina eólica desde una posición de viento ascendente y el quinto paso se lleva a cabo desde un lado izquierdo de la turbina eólica mirando a la turbina eólica desde una posición de viento ascendente. A continuación, los laterales de la turbina eólica deben entenderse como los definidos por los laterales de la góndola.
Por lo tanto, en el transcurso del método de la presente invención, la caja de engranajes se lleva al mismo valor de par máximo en dos momentos específicos del método de ensamblaje (al final del primer paso y al final del cuarto paso) pero dicho valor de par de torsión siempre es positivo, es decir, en la dirección de la resistencia máxima del multiplicador (o el componente mecánico que limita el procedimiento de montaje), lo que da como resultado una mayor capacidad del tren de accionamiento de la turbina eólica para soportar su par máximo.
Aunque la turbina eólica donde se lleva a cabo el método de la presente invención está sujeta a desequilibrios de carga significativas debido al desplazamiento del centro de gravedad desde el eje del rotor, en algunas etapas y hasta que las tres palas se ensamblan, con el método de ensamblaje de la presente invención se evita: i) un diseño no optimizado de los componentes mecánicos, ii) el uso de grúas de retención auxiliares o contrapesos y iii) el uso de herramientas de fijación de palas no horizontales caras.
Además, la rotación del buje después del método de la presente invención se reduce de 120 grados a 60 grados en el cuarto paso, con respecto a el paso correspondiente del método del estado de la técnica.
Opcionalmente, el método comprende además una sexta, el séptimo y el octavo pasos en donde la primera, la segunda y la tercera palas se elevan al buje respectivamente, preferiblemente por medio de una grúa.
Opcionalmente, el método de montaje de pala de la presente invención comprende además medir o estimar un valor de velocidad de viento y establecer al menos dos límites de velocidad de viento diferentes, un primer límite de velocidad de viento superior aplicable a al menos un paso del método de ensamblaje y un segundo límite de velocidad de viento superior aplicable a al menos otro paso del método de ensamblaje en donde cada paso del método de ensamblaje se lleva a cabo solo cuando el valor de velocidad de viento está por debajo de al menos su límite de velocidad de viento aplicable respectivo.
Opcionalmente, en cada del método de ensamblaje, el valor de velocidad del viento se estima o mide al menos una vez para determinar si el valor estimado o medido está por debajo de su respectivo límite aplicable.
Por lo tanto, hay al menos un límite de velocidad del viento para cada paso del método de la presente invención, en donde se verifica el al menos un límite de velocidad del viento para determinar si se excede o no por el valor de la velocidad del viento en cada paso. Por otro lado, los métodos de estado de la técnica ya sea i. permitir que el valor más restrictivo de todos los límites de velocidades del viento se aplique a todos los pasos de ensamblaje (lo que reduce las ventanas temporales para las operaciones de ensamblaje del rotor de turbina eólica) o ii. alternativamente, permite el uso de elementos de compensación de par (tales como masas adicionales conectadas a los cojinetes del rotor donde no hay una pala conectada).
Además, en el estado de la técnica, los límites de velocidad del viento son impuestos por las grúas utilizadas para elevar las palas al buje y su funcionamiento está restringido a velocidades del viento que no exceden de 12 a 15 m/s.
El método de la presente invención establece límites de velocidad del viento dependiendo de la configuración de la turbina eólica (más precisamente la longitud de la pala y el peso y en las restricciones de par de transmisión del tren de accionamiento (caja de engranajes) y en el paso del método de ensamblaje.
Dependiendo del paso del método de ensamblaje, la velocidad de viento medida o estimada (valor de velocidad del viento) (preferiblemente un promedio de 10 minutos) se compara con el primer y/o el segundo límite de velocidad del viento, en donde los límites primero y/o segundo son los valores de velocidad del viento en los que se alcanza el límite de par soportado por la turbina eólica. Estos valores de viento dependen del funcionamiento del método de ensamblaje que se va a llevar a cabo, ya que hay dos variables importantes que afectan el par de torsión:
1. La posición del rotor y el número y peso de las palas ya ensambladas.
2. El ángulo de inclinación de las palas, debido a que el ángulo de paso se modifica durante el método de ensamblaje (por ejemplo, se usa un primer ángulo de paso durante el acoplamiento de las palas al buje y un segundo ángulo de paso se usa durante la rotación del buje).
Como el rotor soporta una diferente, dependiendo del número de palas/s ya ensambladas, se puede calcular el valor de par adicional con respecto al límite de par de torsión. Por lo tanto, el método de ensamblaje de la presente invención comprende además un paso de calcular un valor de par de torsión del par de torsión que el rotor es capaz de soportar sin exceder un límite de par.
De esta manera, el método de la presente invención permite no sobredimensionar la caja de engranajes (o disco de acoplamiento) solo para estados no operativos.
Opcionalmente, el método de ensamblaje de la presente invención comprende un paso de recalcular el valor de la velocidad de viento medida o estimada (valor de velocidad del viento) en función de la densidad de aire para calcular una velocidad de viento efectiva, de modo que se pueda usar toda la ventana de ensamblaje posible (los límites normalmente se darán a la densidad estándar o de certificación de la turbina y las mediciones de viento deben adaptarse para compararlas con los límites de velocidad del viento (primer límite superior y/o segundo límite superior a la misma densidad).
El paso de medir o estimar la velocidad del viento también se puede llevar a cabo con el método de ensamblaje de pala por pala horizontal conocido descrito anteriormente en el fondo de la sección de la invención, sin vincularse a este paso a un método de ensamblaje de palas específico.
Además, un método de montaje de palas que comprende:
• al menos un paso de unir al menos una primera pala a una primera brida de conexión de pala de un buje y/o al menos un paso de rotación de una primera brida de conexión de pala del buje en una primera dirección; y
• el paso de medir la velocidad del viento, en donde la al menos un paso de unir la al menos una primera pala a una primera brida de conexión de la pala de un buje y/o al menos un paso de rotación de una primera brida de conexión de la pala del buje en una primera dirección se lleva a cabo solo cuando una velocidad del viento medida en el paso de medición de la velocidad del viento está por debajo de al menos un primer límite superior de la velocidad del viento superior;
se incluye aquí en esta descripción. Este método limita el par de torsión que tiene que soportar la caja de engranajes.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra los pasos de un método de ensamblaje de pala por pala horizontal según el estado de la técnica mirando la turbina eólica desde una posición de viento ascendente.
La Figura 2 muestra los pasos del método de ensamblaje de la presente invención mirando la turbina eólica desde una posición de viento ascendente.
La Figura 3 muestra un esquema de los componentes de la turbina eólica.
Realización preferida de la invención
En una primera realización preferida de la invención, el método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica de la presente invención,
en donde la turbina eólica comprende:
- una torre (1),
- una góndola (2) que comprende un generador (5)
- un rotor (3) que comprende un buje (4);
en donde la góndola (2) y el rotor (3) están dispuestos encima de la torre (1);
- tres palas (11, 12, 13) destinadas a unirse al buje (4) del rotor (3) dispuesto en la parte superior de la torre (1);
comprende los siguientes pasos:
•un primer paso en donde una primera brida de conexión (41) de la pala del buje (4) está ubicado en una primera posición azimutal y una primera pala (11) está unida en una posición sustancial horizontal a la primera brida de conexión (41) de la pala del buje (4);
•un segundo paso en donde la primera brida de conexión (41) de pala del buje (4) que tiene la primera pala (11) unida se gira 120 grados en una primera dirección (51) hasta que una segunda brida de conexión (42) de la pala del buje (4) se ubica en la primera posición azimutal;
•un tercer paso en donde una segunda pala (12) está unida en una posición sustancial horizontal a la segunda brida de conexión (42) de la pala del buje (4) situada en la primera posición azimutal;
•un cuarto paso en donde el buje (4) que tiene la primera pala (11) y la segunda pala (12) unida respectivamente a la primera pala de conexión (41) y la primera brida de conexión (42) se gira 60 grados en una segunda dirección (52) opuesta a la primera dirección (51) hasta que una tercera brida de conexión (43) de la pala del buje (4) se ubica en una segunda posición azimutal; y
•un quinto paso en donde una tercera pala (13) está unida en una posición sustancial horizontal a la tercera brida de conexión (43) de la pala del buje (4) situada en la segunda posición azimutal.
Preferiblemente, la primera dirección (51) es una dirección en el sentido de las agujas del reloj que mira hacia la turbina eólica desde una posición de viento ascendente.
El método comprende además un sexto, séptimo y octavo pasos en los que la primera (11), la segunda (12) y la tercera palas (13) se elevan al buje (4) respectivamente, preferiblemente por medio de una grúa (no mostrada en las figuras).
Preferiblemente, el sexto y séptimo pasos en donde la primera (11) y las segundas palas (12) se elevan al buje (4) respectivamente, preferiblemente por medio de la grúa, se llevan a cabo adyacentes a un lado derecho (6) de la turbina eólica, mirando a la turbina eólica desde una posición de viento ascendente, y el octavo paso en donde la tercera pala (13) se eleva al buje (4), preferiblemente por medio de una grúa, se lleva a cabo adyacente a un lado izquierdo (7) de la turbina eólica, mirando a la turbina eólica desde una posición de viento ascendente.
Preferiblemente, el sexto paso se lleva a cabo antes del primer paso, el séptima paso se lleva a cabo antes del tercer paso y el octavo paso se lleva a cabo antes del quinto paso. Más preferiblemente, el séptimo paso se lleva a cabo antes del segundo paso, después del segundo paso, o simultáneamente al segundo paso, y el octavo paso se lleva a cabo antes del cuarto paso, después del cuarto paso, o simultáneamente al cuarto paso.
El método comprende además medir o estimar un valor de velocidad del viento y establecer al menos dos límites diferentes de velocidad del viento, un primer límite superior de velocidad del viento aplicable a al menos un paso del método de ensamblaje y un segundo límite superior de velocidad del viento aplicable a otro paso del método de ensamblaje en donde cada paso del método de ensamblaje se lleva a cabo solo cuando el valor de la velocidad del viento está por debajo de su respectivo límite de velocidad del viento aplicable.
En este caso, se pueden medir diferentes límites de velocidad de viento promediados de 10 minutos para cada combinación de maquinaria, tal como el diámetro del rotor, modelo de caja de engranajes y modelo de disco retráctil. Sin embargo, pueden definirse también límites de velocidad de viento promediados de 10 minutos específicos para cada paso para obtener una definición más detallada en donde se mostrarán diferentes valores de par en cada paso del método.
Además, si el par de torsión en condiciones de viento puede ser soportado por los componentes de tren de accionamiento, el error de guiñada puede tenerse en cuenta para aumentar los límites de velocidad del viento porque en algunas condiciones ayuda a minimizar el par. Por tanto, si una pala de viento está disponible durante el ensamblaje de pala, puede usarse para aumentar los límites de velocidad del viento que mejoran el intervalo disponible para realizar el ensamblaje.
Dado que los límites de velocidad del viento se basan en cierta densidad de aire, si hay sensores de temperatura y presión disponibles en la turbina eólica (que puede ser más preciso añadir un sensor de humedad también), la densidad de aire puede usarse para actualizar el límite de velocidad del viento a la densidad de aire específica del sitio correspondiente en el momento del ensamblaje de la pala usando la siguiente ecuación:
en donde
^hub(,
pesel límite de velocidad del viento correspondiente a la densidad de aire específica del sitio en la altura del buje
^hub(
Peale0s el límite de velocidad del viento calculado para un valor de densidadp Caic.en la altura del buje en el montaje del conjunto de la pala;
pcaices la densidad calculada a partir de la temperatura, presión y humedad relativa en el montaje del conjunto de la pala;y
p es la densidad de aire específica del sitio.
El método de ensamblaje de la presente invención permite un proceso de ensamblaje in situ para reducir el impacto del procedimiento de ensamblaje de palas, que permite reducir los costes en esa parte del presupuesto de una planta de turbina eólica que evita retrasos que tendrían un gran impacto en el coste final. El método reduce los retrasos al permitir que otras opciones con un pequeño impacto en el proceso, tales como la preparación de las palas en el suelo previamente a su elevación.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES i. Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica, en donde la turbina eólica comprende: - una torre (1), - una góndola (2) que comprende un generador (5) - un rotor (3) que comprende un buje (4); en donde la góndola (2) y el rotor (3) están dispuestos encima de la torre (1); y - tres palas (11, 12, 13) destinadas a unirse al buje (4) del rotor (3) dispuesto en la parte superior de la torre (1); y en donde el método comprende los siguientes pasos: • un primer paso en donde una primera brida de conexión (41) de la pala del buje (4) está ubicado en una primera posición azimutal y una primera pala (11) está unida en una posición sustancial horizontal a la primera brida de conexión (41) de la pala del buje (4); • un segundo paso en donde la primera brida de conexión (41) de la pala del buje (4) que tiene la primera pala (11) unida se gira en una primera dirección (51); • un tercer paso en donde una segunda pala (12) está unida en una posición horizontal sustancial a la segunda brida de conexión (42) de la pala del buje (4); • un cuarto paso en donde el buje (4) que tiene la primera pala (11) y la segunda pala (12) se une respectivamente a la primera brida de conexión (41) y la segunda brida de conexión (42) gira; y • un quinto paso en donde una tercera pala (13) está unida en una posición sustancial horizontal a la tercera brida de conexión (43) de la pala del buje (4); caracterizado porqueen el segundo paso, la rotación de la primera brida de conexión (41) del buje (4) que tiene la primera pala (11) unida en la primera dirección (51) se lleva a cabo hasta que la segunda brida de conexión (42) de la pala del buje (4) se ubica en la primera posición azimutal;porqueen el tercer paso la segunda brida de conexión (42) de la pala del buje (4) está situada en la primera posición azimutal; porqueen el cuarto paso, la rotación del buje (4) que tiene la primera pala (11) y la segunda pala (12) unida respectivamente a la primera pala de conexión (41) y a la segunda brida de conexión (42) se lleva a cabo en una segunda dirección (52) opuesta a la primera dirección (51) hasta que una tercera brida de conexión (43) de la pala del buje (4) se ubica en una segunda posición azimutal; yporqueen el segundo paso, la tercera brida de conexión (43) de la pala del buje (4) está ubicada en la segunda posición azimutal.
  2. 2. Método según la reivindicación 1caracterizado porqueen la segunda etapa, la primera brida de conexión (41) de la pala del buje (4) que tiene la primera pala (11) unida gira, preferiblemente 120 grados, en la primera dirección (51) hasta que la segunda brida de conexión (42) de la pala del buje (4) se ubica en la primera posición azimutal.
  3. 3. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porqueen el cuarto paso, el buje (4) que tiene la primera pala (11) y la segunda pala (12) unida respectivamente a la primera pala de conexión (41) y la segunda brida de conexión (42) gira, preferiblemente 60 grados, en la segunda dirección (52) opuesta a la primera dirección (51) hasta que la brida de conexión de la tercera pala (43) del buje (4) se ubica en la segunda posición azimutal.
  4. 4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porquela primera dirección (51) es una dirección en el sentido de las agujas del reloj que mira hacia la turbina eólica desde una posición de viento ascendente.
  5. 5. Método según la reivindicación 4caracterizado porquela unión de la primera pala (11) y la unión de la segunda pala (12) respectivamente en el primer y el tercer pasos se llevan a cabo desde un lado derecho (6) de la turbina eólica mirando la turbina eólica desde una posición ascendente y la unión de la tercera pala (13) en el segundo paso se lleva a cabo desde un lado izquierdo (7) de la turbina eólica mirando la turbina eólica desde una posición ascendente, los laterales (6, 7) de la turbina eólica entendidos como los definidos por los laterales de la góndola (4).
  6. 6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porquecomprende además un sexto, séptimo y octavo pasos en donde la primera (11), segunda (12) y tercera palas (13) se elevan al buje (4) respectivamente, preferiblemente por medio de una grúa.
  7. 7. Método según la reivindicación 6caracterizado porqueademás comprende medir o estimar un valor de velocidad del viento y establecer al menos dos límites diferentes de velocidad del viento, un primer límite superior de velocidad del viento aplicable a al menos un paso del método de ensamblaje y un segundo límite superior de velocidad del viento aplicable a al menos otro paso del método de ensamblaje en donde cada paso del método de ensamblaje se lleva a cabo solo cuando el valor de la velocidad del viento está por debajo de al menos su respectivo límite de velocidad del viento aplicable.
  8. 8. Método según la reivindicación 7caracterizado porqueen cada etapa del método de ensamblaje, el valor de velocidad del viento se estima o mide al menos una vez para determinar si el valor estimado o medido está por debajo de su respectivo límite aplicable.
  9. 9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8caracterizado porqueel valor de velocidad del viento es una velocidad promedio de 10 minutos.
  10. 10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9caracterizado porqueademás comprende un paso de recalcular un valor del valor de velocidad del viento en función de la densidad del aire para calcular una velocidad efectiva del viento.
  11. 11. Método según la reivindicación 10caracterizado porqueel valor recalculado de la velocidad del viento medida en función de la densidad del aire se lleva a cabo usando la siguiente ecuación:
    en donde el límite de velocidad del viento correspondiente a la densidad de aire específica del sitio en la altura del buje es el límite de velocidad del viento calculado para un valor de densidad<p ca/c.>en la altura del buje en el montaje del conjunto de la pala; Pcaices la densidad calculada a partir de la temperatura, presión y humedad relativa en el montaje del conjunto de la pala; y p es la densidad de aire específica del sitio.
  12. 12. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado porqueademás comprende un paso de cálculo de un valor de par de torsión del par de torsión que el rotor es capaz de soportar sin exceder un límite de par.
ES19383217T 2019-12-31 2019-12-31 Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica Active ES2966934T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19383217.7A EP3845758B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Blade assembly method on a rotor hub of a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2966934T3 true ES2966934T3 (es) 2024-04-25

Family

ID=69167603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19383217T Active ES2966934T3 (es) 2019-12-31 2019-12-31 Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11421657B2 (es)
EP (1) EP3845758B1 (es)
DK (1) DK3845758T3 (es)
ES (1) ES2966934T3 (es)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10305543C5 (de) * 2003-02-10 2011-04-28 Aloys Wobben Verfahren zur Montage von Rotorblättern sowie ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage
DE102014215969A1 (de) * 2014-08-12 2016-02-18 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Installieren eines Rotorblattes an einer Windenergieanlage
DK179522B1 (en) * 2017-02-20 2019-02-06 Envision Energy (Denmark) Aps Method and tool for blade replacement and installation
DK3456957T3 (en) * 2017-09-15 2023-08-28 Gen Electric Modvægtssystem til balanceret navvindmølleinstallation
DE102018113531A1 (de) * 2018-06-06 2019-12-12 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage sowie Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Windenergieanlage und Windenergieanlage mit einem Rotor und einem über den Rotor angetriebenen Generator

Also Published As

Publication number Publication date
EP3845758A1 (en) 2021-07-07
US20210199092A1 (en) 2021-07-01
DK3845758T3 (da) 2024-01-08
US11421657B2 (en) 2022-08-23
EP3845758B1 (en) 2023-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9890763B2 (en) Counterweighting a wind turbine hub
CN109219701B (zh) 多转子风轮机
DK2620644T3 (en) Improvements to a wind turbine unit
US10830204B2 (en) Counterweight system for balanced hub wind turbine blade installation
DK178018B1 (en) Hub for a wind turbine and method of mounting a wind turbine
ES2774362T3 (es) Góndola de una turbina eólica
RU2611123C2 (ru) Ветроэнергетическая установка
US11686290B2 (en) Lifting device for a wind turbine rotor blade
ES2929901T3 (es) Sistema y procedimiento para suspender una pala de rotor de una turbina eólica torre arriba
US11692529B2 (en) Method for mounting rotor blades of a wind turbine
US10823138B2 (en) Counterweight assembly for use during single blade installation of a wind turbine
ES2966934T3 (es) Método de montaje de pala en un buje de rotor de una turbina eólica
JP2015500938A (ja) 暴風時に風力発電機を防護するための装置および方法、ならびに、当該装置を備える風力発電機
EP2837821A1 (en) Access system for a hub of a wind turbine
US10641042B2 (en) External ladder assembly for wind turbine nacelle
US20160311641A1 (en) System for installing a cable in a tower of a wind turbine and method therefor
JP2006077747A (ja) 複式一枚羽根風力発電装置
ES2806048T3 (es) Conjunto de plataforma externa para reparaciones en un aerogenerador
ES2845002T3 (es) Una turbina eólica que comprende una estructura de estacionamiento para portar el rotor durante la retirada de la góndola
AU2013224671B2 (en) A wind turbine system, an assembling method of a wind turbine system, an inspecting method of a wind turbine system, and an operation method of a wind turbine system
ES2904620T3 (es) Procedimiento de equilibrado de rotor de aerogenerador, sistema y aerogenerador asociados
WO2022054268A1 (ja) 風力原動機および風力発電装置
ES2845004T3 (es) Turbina eólica multirrotor
JP2005127210A (ja) 垂直軸型風力発電装置
JP2023038913A (ja) ナセルカバーパネル