PT1444436E - Instalação de energia eólica com meios condutores de corrente montados previamente na torre - Google Patents

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Description

DESCRIÇÃO
"INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA COM MEIOS CONDUTORES DE CORRENTE MONTADOS PREVIAMENTE NA TORRE" A invenção refere-se a uma instalação de energia eólica, com uma torre constituída por vários segmentos de torre, com um gerador instalado na zona da cabeça da torre, com um módulo de potência instalado na zona do pé da torre e com meios condutores de corrente para o transporte de corrente do gerador para o módulo de potência, por exemplo, de acordo com o documento WO-A-01/77527 . O módulo de potência eléctrica de uma instalação de energia eólica, gue compreende unidades eléctricas como transformador, armários de distribuição, eventualmente ondulador, instalação de média tensão, distribuidor de baixa tensão, etc., está instalado, no caso de instalações de energia eólica conhecidas, por baixo do plano do gerador e, frequentemente, na zona do pé da torre da instalação de energia eólica. Para isso ou para alguns destes componentes está previsto, na maioria das vezes, um pequeno edifício próprio, no exterior da instalação de energia eólica. Para transportar ao módulo de potência a energia eléctrica produzida pelo gerador instalado no interior de uma barquinha na zona da ponta da torre, estão previstos meios condutores de corrente, que correm, na maior parte dos casos, no interior da torre e estão configurados sob a forma de cabos. Estes cabos são recolhidos na torre, depois de esta estar montada. Este é um processo trabalhoso, uma vez que os cabos têm de ser instalados numa operação de trabalho separada, sobre a 1 altura total da torre. Além disso, esta operação de trabalho está dependente da montagem prévia da torre.
Cabe à presente invenção o objectivo de indicar uma instalação de energia eólica que se possa montar de um modo mais simples e, por conseguinte, também mais económico e mais rápido.
Este objectivo é resolvido, de acordo com a invenção, por os meios condutores de corrente serem montados previamente segmentados nos segmentos de torre.
Os segmentos dos meios condutores de corrente são, por conseguinte, pré-fabricados e, de um modo preferido, são instalados nos segmentos de torre antes da torre ser montada, a partir dos segmentos de torre individuais. Por conseguinte, já não é necessário, após a montagem da torre, puxar trabalhosamente cabos através da torre, para ligar electricamente o gerador e o módulo de potência um com o outro. Através das medidas de acordo com a invenção, é possivel encurtar o tempo total de montagem da instalação de energia eólica e reduzir os custos da montagem, sem que tivessem de ser suportadas quaisquer desvantagens técnicas.
Algumas configurações vantajosas da instalação de energia eólica de acordo com a invenção são indicadas nas reivindicações dependentes. De um modo preferido, está previsto que os segmentos dos meios condutores de corrente estejam ligados de modo fixo ao respectivo segmento de torre apenas numa zona, de um modo preferido, na zona superior, na condição de instalados. Esta fixação ao segmento de torre verifica-se, de um modo preferido, antes da montagem da torre, de modo que os segmentos de torre são pré-fabricados, inclusivamente os segmentos dos 2 meios condutores de corrente fixados aos mesmos. Uma vez que o segmento dos meios condutores de corrente está ligado de modo fixo à torre apenas num ponto, está suspenso, embora fixado, mas, dentro de certos limites, móvel na parede interior do segmento de torre e pode, por conseguinte, ser ainda orientado, para ser ligado, da forma mais simples e melhor possivel, aos próximos segmentos dos meios condutores de corrente do próximo segmento de torre.
Para a fixação ulterior dos segmentos dos meios condutores de corrente no interior do segmento de torre, podem, no entanto, estar também previstos ainda elementos de apoio suplementares na na parede interior da torre, com os quais os segmentos dos meios condutores de corrente podem ser ligados de modo fixo, antes ou depois da montagem da torre, para fixar estes o melhor possivel.
Quando os meios condutores de corrente estão concebidos como cabos, os comprimentos das secções dos cabos nos segmentos de torre podem ser dimensionados para a cobertura em ponte de flanges ou de peças que estão salientes da parede interior da torre, de modo que uma cobertura em ponte destas zonas seja possivel sem problemas.
Em caso de utilização de barras condutoras como meios condutores de corrente, podem estar previstas barras de ligação, de um modo preferido flexíveis, para a cobertura em ponte de peças que estão salientes da parede interior da torre e/ou para a ligação de segmentos de barra condutora. Estas são utilizadas, após a montagem da torre, para ligar os segmentos de barra condutora, contanto que estes não contactem directamente uns com os outros ou caso tenham de ser cobertos em ponte interstícios 3 ou outros obstáculos entre os segmentos de barra condutora, por exemplo, uma flange no segmento de barra da torre.
Para, por um lado, proteger o pessoal de manutenção, aquando da subida à torre, do contacto com as barras condutoras através do espaço interior dela e garantir um isolamento eléctrico e, por outro lado, proteger de danos os meios condutores de corrente, está previsto, numa outra configuração, um invólucro de protecção, em especial, uma chapa de protecção, que, por exemplo, esteja ligada de modo fixo à parede interior da torre e proteja completamente os meios condutores de corrente de interferências. Também este invólucro de protecção pode estar dividido em segmentos individuais, que, tal como os segmentos dos meios condutores de corrente, são montados previamente nos segmentos de torre. Deste modo, é conseguido um novo encurtamento e simplificação da montagem da instalação de energia eólica. A invenção é explicada seguidamente em pormenor, com base nos desenhos. Mostram:
Fig. 1 uma representação de uma instalação de energia eólica de acordo com a invenção,
Fig. 2 um corte de uma tal instalação de energia eólica, com dois segmentos de torre, e
Fig. 3 uma representação em perspectiva de barras condutoras previstas de acordo com a invenção. A instalação 1 de energia eólica de acordo com a invenção, representada esquematicamente na figura 1, apresenta uma torre 2 4 com uma fundação 3, uma barquinha 4 apoiada de modo rotativo na zona da ponta da torre, bem como um módulo 7 de potência, instalado na zona do pé da torre, por exemplo, numa casinha separada. No interior da barquinha 4 está instalado um rotor, apoiado de modo rotativo em torno de um eixo horizontal, com várias pás 5 de rotor, bem como um gerador 6 eléctrico. Através das forças eólicas que se exercem sobre as pás 5 de rotor, o rotor é posto em rotação e acciona o gerador 6 para a produção de energia eléctrica.
Para o transporte da energia produzida pelo gerador 6 ao módulo 7 de potência, que apresenta numerosas unidades eléctricas, como um transformador ou, eventualmente, um ondulador para o tratamento ulterior da corrente eléctrica, antes de esta ser alimentada na rede ou encaminhada para um consumidor, estão previstas, de acordo com a invenção, barras condutoras, de um modo preferido duas barras condutoras, instaladas na parede no espaço 8 interior da torre 2, por meio de elementos 10 de fixação. Aquelas têm condutividade eléctrica e estão ligadas electricamente ao gerador por um cabo 11, bem como ao módulo 7 de potência, por uma linha 12 de conexão, que, de um modo preferido, passa através da fundação 3 e do subsolo.
As barras 9 condutoras estão concebidas rígidas e são constituídas, de um modo preferido, por segmentos individuais de barra condutora, como isto está representado em pormenor, por exemplo, na figura 2. São mostrados ali dois segmentos 21, 22 de torre, a partir dos quais é construída a torre 2, de um modo preferido. Tais segmentos 21, 22 de torre podem ser constituídos, por exemplo, por aço ou também por betão. 5
Estes segmentos 21, 22 de torre são pré-fabricados e unidos para formar a torre no local de implantação da instalação de energia eólica. Para encurtar ainda mais o tempo de instalação e simplificar o trabalho e, por conseguinte, reduzir também os custos da totalidade da instalação de energia eólica, os segmentos 91, 92 de barra condutora, de um modo preferido, são instalados de modo fixo igualmente antes da montagem da torre 2, nos locais correspondentes dos segmentos 21, 22 de torre individuais. De um modo preferido, a fixação dos segmentos 91, 92 de barra condutora verifica-se apenas na zona superior do respectivo segmento 21, 22 de torre, por meio de um dispositivo 10 de fixação, enquanto a parte restante dos segmentos 91, 92 de barra condutora é ainda móvel, dentro de certos limites, para simplificar a ligação com segmentos de barra condutora seguintes. Através desta estrutura, podem também ser compensados movimentos relativos entre a torre 2 e os segmentos 91, 92 de barra condutora, por exemplo, em consequência de diferentes coeficientes de dilatação. No entanto, pode também estar previsto que sejam utilizados outros elementos 14 de apoio, os quais conduzem os segmentos 91, 92 de barra condutora na totalidade do seu comprimento. Para isso, a secção transversal da abertura para os segmentos 91, 92 de barra condutora nos elementos 14 de apoio pode ser dimensionada maior do que a secção transversal dos próprios segmentos 91, 92 de barra condutora. Desta maneira, torna-se possível um movimento relativo dos segmentos 91, 92 de barra condutora nos elementos 14 de apoio e, ao mesmo tempo, os segmentos 91, 92 de barra condutora são conduzidos e restringidos na sua mobilidade.
Para ligar electricamente os segmentos 91, 92 de barra condutora e, com isso, cobrir em ponte peças salientes eventualmente existentes no espaço interior, como por exemplo 6 flanges 211, 212 existentes no bordo inferior e superior dos segmentos 21, 22 de torre, são utilizadas barras 13 de ligação flexiveis e isoladas, cuja forma é possivel alterar à mão, aquando da instalação em ambos os segmentos 91, 92 de barra condutora. Através destas barras 13 de ligação, podem também ser compensadas dilatações ou contracções dos materiais, por exemplo, devido a oscilações de temperatura.
Na figura 3 é mostrada uma representação em perspectiva de dois segmentos 911, 912 de barra condutora paralelos. Estes são aparafusados firmemente ao dispositivo 14 de apoio, por meio de parafusos 15. Neste caso, podem estar previstos meios de isolamento, para isolar os segmentos 911, 912 de barra condutora em relação aos dispositivos 14 de apoio. Em alternativa, os próprios dispositivos 14 de apoio também podem, evidentemente, ser fabricados a partir de um material isolante. 0 próprio dispositivo 14 de apoio está aparafusado firmemente à parede interior do segmento de torre.
Para a protecção dos segmentos 911, 912 de barra condutora contra interferências, aquando do funcionamento da instalação de energia eólica, está prevista, além disso, uma chapa 16 de protecção, que, tal como os segmentos 911, 912 de barra condutora, pode igualmente ser montada já antes da montagem da torre 2, nos segmentos de torre individuais. Por meio de uma barra 17 de guia, que pode ser constituída, por exemplo, por uma borracha rígida, por um lado, é fixado este invólucro de protecção e, por outro lado, isolado em relação ao segmento de torre. Para a fixação da chapa 16 de protecção, podem também, no entanto, estar previstos ainda outros meios, que não são mostrados presentemente. 7
Além disso, podem ser colocados dentro e/ou junto destas chapas 16 de protecção, previstas como invólucros de protecção, outros dispositivos, como tomadas, luzes, etc., de modo que estes podem ser montados previamente, igualmente de maneira simples. Além disso, em especial, uma instalação destes dispositivos no invólucro 16 de protecção evita uma montagem exposta na parede interior da torre e conduz, por conseguinte, a uma redução do perigo de uma danificação, por exemplo, por queda de objectos, durante e após a montagem da torre.
Lisboa, 21 de Dezembro de 2006

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Instalação (1) de energia eólica, com uma torre (2) constituída por vários segmentos (21, 22) de torre, com um gerador (6) instalado na zona da cabeça (4) da torre, para a produção de corrente e com meios (9) condutores de corrente para o transporte da corrente produzida, a da cabeça da torre, caracterizada por os meios (9) condutores de corrente serem montados previamente segmentados nos segmentos (21, 22) de torre.
  2. 2. Instalação de energia eólica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por os meios (9) condutores de corrente estarem fixados com suportes (10, 14) ao segmento (21, 22) de torre.
  3. 3. Instalação de energia eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por os meios (9) condutores de corrente estarem protegidos contra interferências por uma cobertura (16) , em especial uma chapa de cobertura.
  4. 4 . Instalação de energia eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por os segmentos (91, 92) dos meios (9) condutores de corrente, estarem ligados de modo fixo ao respectivo segmento (21, 22) de torre apenas numa zona, de um modo preferido, na zona superior, na condição de instalador. 1
  5. 5. Instalação de energia eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por os meios (9) condutores de corrente estarem concebidos como cabos.
  6. 6. Instalação de energia eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por os meios (9) condutores de corrente estarem concebidos como barras condutoras.
  7. 7. Instalação de energia eólica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por estarem previstas barras (13) de ligação flexíveis, para a cobertura em ponte de peças que estão salientes da parede interior da torre e/ou para a ligação de segmentos (91, 92) de barra condutora.
  8. 8. Instalação de energia eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por um módulo (7) de potência, sendo que os meios (9) condutores de corrente estão previstos para o transporte de corrente do gerador (6) para o módulo (7) de potência.
  9. 9. Instalação de energia eólica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por o módulo (7) de potência estar instalado na zona do pé da torre.
  10. 10. Segmento (21, 22) de torre para uma torre (2) constituída por vários segmentos de torre de uma instalação (1) de energia eólica, a qual, na zona da cabeça (4) de torre, apresenta um gerador (6) para a produção de corrente, caracterizado por no segmento (91, 92) de torre estar montado previamente um segmento (91, 92) de meio condutor 2 de corrente, para o transporte da corrente produzida, a partir da cabeça (4) da torre. Lisboa, 21 de Dezembro de 2006 3
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