ES1095905U - Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento - Google Patents

Abstract

1. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, caracterizado porque el rotor de forma circular y descubierto por su parte superior se encuentra acoplado sobre un eje (1) fijado a su vez sobre una estructura (2) asentada al suelo, y comprende una base (3) donde se colocan una pluralidad de palas (4) de corte recto, preferentemente un numero de doce, dispuestas a 30º y de manera perpendicular, a distancia del eje. 2. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, según reivindicación 1, caracterizado por estar compuesto de un elemento móvil (6) estructurado en dos piezas o cuerpos en forma cuasi triangular, el de mayor tamaño con un radio aproximadamente de 120º (5), y un segundo elemento de menor tamaño de ángulo aproximado de 60º (7). 3. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, según reivindicación 1, caracterizado por contener cuatro elementos de ángulo curvo (13). 4. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dispone de un motor auxiliar conectado al rotor (14) central, de manera que a bajas velocidades ayuda al arranque.

Description

Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento.

Sector de la técnica

La presente invención consiste en un rotor generador eólico de eje horizontal y dentro de las aplicaciones industriales de los aerogeneradores, aportando como novedad principal un elemento móvil formado por dos cuerpos en forma triangular de diferentes tamaños, que dejaran al descubierto la zona del rotor por donde el viento pasará para incidir directamente en las palas que será encargo de direccionamiento del viento a las palas del rotor.

Antecedente de la invención

Los generadores eólicos o aerogeneradores encontrados y sometidos dentro del estado de la técnica o del campo de la presente invención, están constituidos por un mástil en cuya parte superior se dispone un cabezal en el que se soportan palas que quedan situadas en un plano perpendicular al suelo, de forma que dichas palas pueden girar sobre dicho plano. Además el cabezal está dotado de los correspondientes medios que permiten transformar el desplazamiento rotacional de las palas en energía eléctrica. Como puede ser la patente nº P201031841 "GENERADOR" que representa una estructura a modo de molino con un mástil de gran envergadura y unas aspas de recogida de viento, y entre otros también el modelo de utilidad U 200930215 Rotor para generador eólico de eje vertical, que viene a aportar un empleo de materiales y configuración diferente. Otro ejemplo de aerogeneradores de eje vertical denominados así pues el giro del rotor es paralelo al suelo, podemos encontrarlos en las patentes WO 2008/131519 ó DE 19521740. Las palas de los actuales aerogeneradores, son totalmente abiertas, como serían las aspas normales de un molino. Los generadores eólicos actuales dejan de funcionar cuando el viento es escaso, de manera que las palas dejan de moverse y trabajar.

No se conocen o al menos no las hemos encontrado en aerogeneradores en los que las palas queden unidas entre sí formando un cuerpo y que adopten una estructura horizontal, y que en esta parte en lo que sería el rotor se hayan incorporado unos elementos que permitirán la entrada del viento por un punto determinado hacia las palas, optimizando de esta forma mejor la cantidad de viento que puede ser aprovechado y una mejor y regular incidencia sobre las palas del rotor.

Descripción de la invención

La presente invención dentro de la figura registra! de modelo de utilidad propone un rotor para generador eólico de eje vertical, cuya novedad principal es la incorporación de un sencillo sistema de direccionamiento y recepción del viento. También resuelve los problemas de transporte de los grandes elementos que llegan a componen los actuales aerogeneradores, también supone una escasa complejidad en su instalación, y lo principal ante todo ofrece un mayor rendimiento. Esta provisto de una pluralidad de palas, de perfil recto fabricadas en materiales preferentemente como la fibra entrelazada o la combinación con otros materiales que proporcionen resistencia y cierta elasticidad así como anticorrosivos y resistentes a los rayos ultravioletas. Estas palas cogidas al rotor estarán dispuestas a 30º. La totalidad de la estructura se fijará sobre el suelo donde se instale, empleando sistemas de anclaje o fijación convencionales y suficientes para su seguridad y buen asentamiento, pudiendo ser instalado no solo en zonas rurales sino en núcleos urbanos de población al no ser necesaria una excesiva superficie para dicha instalación y por su escaso nivel de ruido que pueda desprender. Su principal avance sobre los anteriormente conocidos estriba no tanto en la estructura del mismo sino mas en el conjunto de elementos que intervienen en el momento de la recepción del viento, y que consta principalmente por una pieza móvil compuesta por dos elementos en forma cuasi triangular y cuatro elementos a modo de salientes o brazos con cierta forma curvilínea que ayudan a conducir el viento hacia la zona del rotor del aerogenerador. También será significativo en el empleo de un numero de palas determinado según circunstancias no tanto la forma constructiva de las mismas, encargadas de acoger el viento y mover el rotor horizontal y a su vez el eje motriz vertical. El conjunto rotor de forma circular, podrá descansar sobre una camisa de acero, que lleva consigo unos rodamientos de larga duración sin mantenimiento, radiales axiales. Este conjunto soporte, eje, rotor y camisa, hacen un bloque muy sólido, que gira sobre eje fijo, confiriéndole gran resistencia al desgaste El rotor como se menciona tiene forma circular y estará parcialmente cubierto su perímetro, por la pieza móvil de dos elementos en forma cuasi triangular, que cubrirá frontalmente en su 50% el rotor y dejará descubierta la parte por donde el viento entre al rotor moviendo así sus palas, la zona superior del rotor se encuentra descubierta. El segundo elemento de la misma forma que el anteriormente nombrado en forma triangular hará de reconductor del viento sobrante o utilizado en las primeras palas del rotor, pues ese viento colisionará con la barrera que produce dicho elemento con el objetivo de volver a llevarlo de nuevo dentro del rotor, es decir; a las palas. La dirección del viento será controlado por una veleta, por tanto ésta indicará la procedencia del viento y orientará la pieza móvil de dos cuerpos o sistema de direccionamiento de viento, cubriendo así parcialmente una parte del rotor, en especial la que reciba el viento de barlovento, facilitando la completa recepción del viento frontal por las palas colocadas en el rotor que transmitirá mayor o menor flujo de energía en consonancia con las revoluciones que éste pueda dar y que será trasmitidas por medio de los mecanismos de ejes y polea que derivan en unos generadores capaces de transformar la energía que reciben en electricidad. Se ha dotado al conjunto además de un motor de arranque, de manera que cuando hay poco viento, las palas continúan trabajando. Del mismo modo, cuando hay mucho viento, este motor se para, evitando gasto innecesario de energía. Además, a partir de una velocidad determinada de viento, el motor funciona a la inversa, frenando, cambiando el sentido de trabajo y obteniendo energía al mismo tiempo.

Por las características de los elementos anteriormente citados y la estructura que propone el presente aerogenerador conlleva una reducción importante en cuanto a dimensiones frente a los generadores eólicos conocidos de los de tipo molino actualmente más utilizados, con una menor envergadura no solo por su diferente estructura sino también teniendo en cuenta la superficie alar de otros molinos que necesitan mayor superficie para su colocación frente a la menor requerida en la presente invención. los costes de fabricación y transporte de las piezas de la invención aquí propuesta son menores en relación a los aerogeneradores conocidos, en consecuencia también el montaje requiere de menor esfuerzo y de grúas más pequeñas. Un impacto visual menor, abaratando los costes propios del proceso de producción de las partes del aerogenerador así como el montaje y transporte. Es más silencioso pues no hay ningún final de hélice que corte el viento.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción y con objeto de procurar una mejor comprensión del alcance del invento, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, unas figuras que ilustrarán las distintas partes que se describen.

Breve descripción de las figuras que se aportan

Figura 1.- Muestra una vista esquemática en alzado frontal del conjunto completo del rotor de la invención y su estructura.

Figura 2.- Muestra una vista esquemática del rotor, representando donde quedan situadas y alineadas las palas y el elemento compuesto por dos piezas triangulares, representación de la veleta y sugiriendo la dirección del viento y por donde entra al conjunto rotor y palas.

Figura 3.- Muestra una vista desde arriba de grupo rotor y pieza compuesta por dos elementos en forma triangulares, de diferentes tamaños, así como los cuatro elementos (13) a modo de salientes o brazos de forma curvilínea que ayudan a dirigir el viento hacia la zona del rotor del aerogenerador.

Modo de realización preferente

La presente invención consiste en un rotor para generador eólico de eje vertical, del tipo soportado sobre un eje (1) fijado sobre una estructura (2) que soportará y acogerá los diversos elementos que componen la invención, será diseñada y preparada constructivamente para soportar la acción del viento, utilizando para ello materiales resistentes, asentada sobre el suelo. La singularidad de la invención reside en la forma y la disposición de los elementos que lo componen. Comprende una base o plataforma (3) donde sobre la misma se colocan una pluralidad de palas (4) preferentemente un numero de doce como mínimo, construidas por resinas plásticas o fibras sintéticas de bajo peso, de gran resistencia a los agentes climáticos, pudiendo establecer sus dimensiones según casos y necesidad, perfectamente alineadas y separadas entre sí y cogidas al eje (1), a través de una corona (5) circular.

El conjunto rotor queda descubierto por su parte superior y cubierto parcialmente por su perímetro o contorno y frontalmente por el elemento encargado de cubrir el rotor parcialmente, (5). Este elemento es uno de los dos que componen el sistema de direccionamiento del viento al rotor (6), ambos de forma, cuasi triangular, quedan enfrentados entre si y formando un único cuerpo, cada uno de diferente tamaño o radio, siendo el elemento de mayor tamaño constituido con un radio aproximadamente de 120º (6) con la función de cubrir la porción del rotor que evita la entrada del viento por esa zona, y dejando sin cubrir la parte del rotor por donde el viento se dirigirá hacia las palas. El segundo elemento de menor tamaño con un ángulo aproximado de 60º (7) actúa en este caso de reconductor del viento sobrante o utilizado por las primeras palas del rotor, pues ese viento colisionará con la barrera que produce dicho elemento con el objetivo de volver a llevarlo de nuevo dentro del rotor, es decir; al sistema de palas.

La función de estos elementos será por un lado, procurar que las palas recepcionen el viento por el espacio abierto,

o lo que es lo mismo el que no es bloqueado por el elemento (5) y totalmente frontal hacia las palas y el segundo elemento (7) del sistema de direccionamiento del viento, que éste que ha que movido las primeras palas vuelva al rotor aprovechándolo para las siguientes.

El elemento móvil formado por las dos piezas anteriormente descritas se acopla a la plataforma propiamente del rotor (3) mediante sistema de fijación y uno rodamientos que permite de esta manera un fluido movimiento circular estable utilizando para esto unos raíles que marcaran su recorrido. El sistema móvil de direccionamiento del viento

(6)

actuará bajo las ordenes o instrucciones que reciba de la central electrónica que actuará bajo una aplicación o

5 software informático y que en función de los datos que reciba de la dirección del viento mediante un elemento a modo de veleta (8) que se encontrará previsiblemente situada en la parte superior del conjunto estructura (1). El frenado del rotor al margen de poder ser ejecutado a voluntad, también será programado para que en situaciones adversas y perjudiciales para el propio aerogenerador, éste pueda ser frenado por un motor reductor.

10 La base del eje vertical (1) descansará en los engranajes (9) donde parte un listón metálico a modo de eje horizontal

(10) en cuyo extremo se unen unas poleas (11) que transmitirán el movimiento producido por el rotor a los generadores eléctricos (12).

Se incorporarán cuatro elementos externos en forma de ángulo curvo de construcción aerodinámica (13) 15 especialmente diseñados para derivar el viento que se esté produciendo en la zona de actuación del aerogenerador hacia el rotor aprovechando mas si cabe todo el viento posible.

Los tamaños, las formas, el número de piezas, mecanismos y materiales constitutivos de la invención podrán ser variados para adaptarlos a las ventajas que se puedan derivar de su aplicación concreta siempre que ello no afecte 20 a la esencialidad del invento. Los términos en que se ha escrito la presente memoria deberán ser tomados siempre con carácter ilustrativo y no limitativo.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, caracterizado porque el rotor de forma circular y descubierto por su parte superior se encuentra acoplado sobre un eje (1) fijado a su vez sobre una

   5 estructura (2) asentada al suelo, y comprende una base (3) donde se colocan una pluralidad de palas (4) de corte recto, preferentemente un numero de doce, dispuestas a 30º y de manera perpendicular, a distancia del eje.
2. 2. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, según reivindicación 1, caracterizado por estar compuesto de un elemento móvil (6) estructurado en dos piezas o cuerpos en forma cuasi triangular, el de

   10 mayor tamaño con un radio aproximadamente de 120º (5), y un segundo elemento de menor tamaño de ángulo aproximado de 60º (7).
3. 3. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, según reivindicación 1, caracterizado por contener cuatro elementos de ángulo curvo (13).
4. 4. Rotor de generador eólico con sistema direccionamiento de viento, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dispone de un motor auxiliar conectado al rotor (14) central, de manera que a bajas velocidades ayuda al arranque.