Sistema de iluminación interior de aerogeneradores.

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un sistema de iluminación interior de aerogeneradores

El objeto de la invención es ofrecer un sistema de iluminación distribuido, eficiente y robusto que garantice la correcta iluminación de todo el aerogenerador tanto en servicio como en emergencia, minimizando los riesgos a los que se someten las personas que realizan labores de mantenimiento en su interior.

Con el objetivo de conseguir una iluminación eficiente y homogénea en toda la torre, se busca el desarrollo de una luminaria distribuida a lo largo de una serie de módulos, que se materializan en tramos de escaleras que se extienden a lo largo de todo el recorrido de la escalera que habilita el acceso desde la base del aerogenerador hasta la góndola.

De esta forma se pretende conseguir una iluminación uniforme y constante a lo largo de todo el recorrido, con un consumo energético notablemente inferior al que tienen los dispositivos que se utilizan actualmente para esta aplicación, simplificando y abaratando su instalación.

Es por tanto objeto de la invención garantizar una correcta visibilidad tanto durante las operaciones de mantenimiento que se realizan en el aerogenerador, como en las de evacuación en caso de emergencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los aerogeneradores instalados en parque precisan de labores de mantenimiento y reparación para su correcto funcionamiento y para alargar al máximo su vida útil.

Para llevar a cabo estas labores el entorno debe estar adecuado a las necesidades de los operarios que trabajan en él. Uno de los aspectos críticos es la iluminación de las zonas de trabajo y tránsito. El interior de los aerogeneradores se ilumina de manera artificial, por lo que depende por completo de la tecnología y las luminarias escogidas. El sistema de iluminación es considerado un sistema de seguridad pues, además de proveer condiciones adecuadas para la operación y el mantenimiento, debe proporcionar condiciones seguras de evacuación de la máquina en caso de emergencia. Esto hace que tenga entidad propia y que deba considerarse un sistema con interfaces mínimas con otros subsistemas que puedan afectar a su funcionamiento.

De forma más concreta, los sistemas de iluminación utilizados hasta la fecha presentan una amplia y variada problemática, entre la que cabe destacar los siguientes aspectos:

• Alto consumo eléctrico.

• Baja eficiencia.

• Equipos voluminosos instalados en zonas en las que el espacio disponible es limitado.

• Mala calidad de iluminación.

• Sistemas complicados de instalar.

• Se trata de sistemas en los que participan luminarias individuales que se ubican en determinados puntos para llegar a iluminar las partes del aerogenerador que pueden tener presencia de trabajadores. En el caso de la torre, estas zonas son fundamentalmente las escaleras de evacuación.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de iluminación para interior de aerogeneradores que se preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sumamente eficaz. Para ello, la invención propone un nuevo concepto de iluminación distribuida que busca llevar el foco de luz hasta el punto que ha de ser iluminado. De esta forma la zona a iluminar se ilumina desde un punto a muy poca distancia, lo que posibilita alcanzar los valores requeridos con intensidades luminosas bajas.

El fundamento técnico de este nuevo concepto se basa en la mejor conductividad eléctrica a través de medios guiados que la propagación de luz a través del aire. Mientras que transportando energía eléctrica por cables o pistas de cobre se pueden cuantificar y limitar las pérdidas con un correcto dimensionamiento de los conductores y tensiones eléctricas, la propagación luminosa a través del aire no es modulable, no se puede actuar sobre el medio, sólo sobre la forma o modo de emisión. Además de no poder ser modulable, la propagación de la luz a través del aire presenta unas pérdidas que aumentan exponencialmente con la distancia.

Además de ser una tecnología más eficiente, la iluminación distribuida ofrece una iluminación de mayor calidad y homogeneidad a lo largo de toda la superficie iluminada.

Se trata pues de distribuir la luz a lo largo de toda la torre del aerogenerador de forma sencilla.

Los módulos se materializan en tramos de escalera, de modo que, cada tramo de escalera lleva incorporada una tira LED a lo largo de uno de sus perfiles verticales y en ambos extremos se alojan los conectores que permiten la interconexión entre los distintos tramos y la caja de alimentación.

Las cajas con la electrónica de control y la batería están en las distintas plataformas que cortan la torre en tramos.

Desde estas plataformas se alimentan y controlan los tramos que cubren la mitad de la distancia hacia la plataforma superior e inferior.

La electrónica de control de luminaria es externa a la propia luminaria y común para varios tramos. El hecho de compartir el driver, la fuente de tensión y la batería para diez o más tramos de escalera lumínica conlleva una importante reducción de materiales en la instalación, además, posibilita un mejor dimensionamiento de la electrónica y la batería para un funcionamiento más eficiente.

Desde el punto de vista de la seguridad en las labores de mantenimiento y prevención de riesgos de los operarios, el hecho de dividir la iluminación de los tramos en dos mitades, arriba y abajo, desde cada plataforma, en vez de iluminar todo un tramo desde cada plataforma, aumenta la seguridad de la torre en caso de fallo de iluminación. Se reduce a la mitad la distancia sin iluminación hasta la plataforma en caso de fallo individual de un grupo de luminarias controladas por la misma electrónica.

A partir de esta estructuración, se derivan las siguientes ventajas:

• Reducir el consumo de energía eléctrica un 50% respecto a las luminarias utilizadas actualmente.

• Mejora de eficiencia y redimensionamiento de muchos elementos que forman parte del mismo, con las consiguientes reducciones de coste.

• Aumento del nivel de confort percibido gracias a conseguir una iluminación óptimamente distribuida, homogénea en toda la torre y superior a los 10 luxes en todos los puntos de medida.

• Cumple con los requisitos técnicos específicos del sector sin modificar los requisitos constructivos.

• Simplificar la integración e instalación de la luminaria en el aerogenerador, reduciendo el tiempo total de instalación del sistema de iluminación en un 50%.

• Reducción del número de componentes a instalar en la construcción de la torre. No precisa de estructura propia, sino que se aprovecha la escalera del aerogenerador, que es un elemento que ya existe en el aerogenerador. • Reducción de la huella de carbono. Como se ha comentado anteriormente, el aumento de la eficiencia lumínica conlleva una notable reducción en la potencia a instalar, lo que supone ahorro de elementos de disipación y reducción de electrónica y baterías, por lo que se espera reducir la huella ambiental del producto respecto a los actuales.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en alzado frontal de un módulo materializado en un tramo de escalera que participa en un sistema de iluminación interior de generadores realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perfil del conjunto de la figura anterior, en el que aparece ampliado un detalle de la escalera a nivel de la ventana de acceso a las conexiones eléctricas entre tramos de escalera.

La figura 3.- Muestra un detalle en perspectiva del perfil de un tramo de escalera a nivel de uno de sus extremos.

La figura 4 Muestra un detalle en perspectiva de los medios de conexión eléctrica entre los extremos de dos tramos de escalera.

La figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de la escalera a nivel de la zona de conexión de dos de sus tramos, conexión que aparece desprovista de la correspondiente tapa protectora. La figura 6.- Muestra una vista similar a la de la figura 5, pero en la que la conexión aparece cubierta por la correspondiente tapa protectora.

La figura7.- Muestra una vista en perspectiva del sistema de iluminación de la invención a nivel de su caja de conexiones eléctricas.

La figura 8.- Muestra, un detalle ampliado de la conexión de la caja de conexiones eléctricas a la instalación eléctrica de la escalera.

La figura 9 - Muestra, finalmente, una vista en perspectiva del sistema de iluminación de la invención de acuerdo con la segunda variante de realización del mismo, a nivel de su caja de conexiones eléctricas.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse cómo el sistema de iluminación se basa en la participación de una pluralidad de módulos acoplables entre sí, de modo que dichos módulos se materializan en tramos de escaleras (1).

De acuerdo con el ejemplo de las figuras 1 a 8, los módulos se materializan en tramos de la escalera (1) interna del aerogenerador de que se trate, escalera obtenida a partir de múltiples tramos del orden de 2,5 metros cada tramo.

De forma más concreta, el sistema de iluminación se integra a lo largo de uno de los perfiles verticales (2) de la escalera (1), materializándose en una tira LED (3), que irá instalada en un canal extruido longitudinalmente sobre dicho perfil, tira LED (3) que presenta por sus extremos, e internamente al perfil metálico de la escalera unos cables de alimentación (7) a los que se conectan a través de conexiones internas (6) cables que se rematan en un conector (8-8’), que es accesible a través de una ventana (4) practicada en correspondencia con ambos extremos de dicho perfil.

Estos perfiles se rematan en unos tapones (5) de plástico o goma, abiertos inferiormente, que encajan por acoplamiento por presión en el borde libre de cada perfil, de manera que las ventanas (4) de uno y otro perfil queden enfrentadas en el acoplamiento entre tramos de escalera, definiéndose una ventana del doble de amplitud, a través de la que son accesibles los conectores (8-8’) para vincularse y desvincularse entre sí cuando sea necesario, dando continuidad eléctrica a la instalación.

Para asegurar la estabilidad de los conectores (8-8’) se ha previsto que al menos uno de ellos incluya un imán de fijación a un imán complementario fijado a la cara interna del perfil vertical (2) complementario.

En la figura 6 se puede observar cómo una vez conexionados los dos tramos de escalera, la ventana de acceso a estas conexiones se cierra mediante una tapa (9) quedando la electrónica perfectamente aislada.

La escalera se fijará a la torre del mismo modo que se fija una escalera estándar, vinculándose a los diferentes tramos (12) de la torre a través de los correspondientes medios de fijación (14), no teniendo por qué coincidir con las bridas de unión (11) entre tramos de la torre.

Esta escalera será pasante a través de los clásicos huecos establecidos en las plataformas (13) interiores de la torre, de manera que la electrónica de control se establecerá en al menos una caja (10) con una batería interna de emergencia, a nivel de las distintas plataformas (13) que cortan la torre en tramos, normalmente de 25 metros.

Desde estas plataformas (13) se alimentan y controlan los tramos que cubren la mitad de la distancia hacia la plataforma superior e inferior, normalmente 12.5 metros hacia arriba y hacia abajo.

Así pues, la caja (10) de alimentación se instala a mitad de altura del conjunto formado por todos los tramos de escalera o perfiles de iluminación que alimenta eléctricamente.

La electrónica de control de 25 metros de luminaria es externa a la propia luminaria y común para varios tramos.

Tal y como se puede observar en la figura 8, las cajas (10) contarán con unos cables (16) emergentes a través de pasa-cables (15) y rematados en un conector (8’”) iguales a los que se utilizan para unir eléctricamente los tramos de escalera, y con éste se realiza la conexión al tramo de escaleras por medio del complementario conector (8”). Tal y como se ha comentado con anterioridad, el hecho de compartir el driver, la fuente de tensión y la batería para diez o más tramos de luminaria conlleva una importante reducción de materiales en la instalación, además, posibilita un mejor dimensionamiento de la electrónica y la batería para un funcionamiento más eficiente.