ES1208013U - Sistema captador de energía eólico solar - Google Patents

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Abstract

1. Sistema captador de energía eólico solar, que actúa por efecto invernadero, chimenea y energía eólica, caracterizado por presentar una cubierta circular (2), semicircular o de sector circular acampanada o troncocónica de plástico transparente: poliéster o policarbonato, dispuesta sobre el terreno mediante múltiples postes, determinando una cámara de aire entre dicha cubierta y el terreno, al calentarse el aire de dicha cámara por la acción solar es forzado a salir por un orificio o conducto superior (1) a través de una turbina (3), el eje de la turbina se une a un generador eléctrico (16), directamente o mediante un multiplicador de rpm (15).

Description




.-En energías alternativas, solar y eólica, generación de electricidad, desalinización del agua del mar, etc.
ESTADO DE LA TECNICA.-En la actualidad se concentra y capta la energía radiada del sol mediante espejos parabólicos y helióstatos de alto coste. Existen sistemas que actúan por convención. Las chimeneas solares que utilizan una torre rígida, por su gran altura necesitan una gran consistencia y por tanto un alto coste. También presentan una gran resistencia al viento. Con el sistema de la invención se obtienen mejoras con relación a lo existente.
DESCRIPCION DE LA INVENCION.
Objetivo de la invención.
Usar un sistema solar que puede complementarse con otro eólico, de funcionamiento por succión a través de una chimenea, o bien por añadir un aerogenerador eólico de eje vertical. Utilizar un dispositivo protegido contra el viento, de alto rendimiento sencillo y
económico.
Aportar un sistema de obtención de energía a bajo coste.
Problema a resolver
Los sistemas eólicos actuales no son rentables, producen interferencias y matan las aves. Con la presente invención se solucionan dichos problemas.
El sistema captador de energía eólico solar de la invención de actuación por efecto invernadero, chimenea, y energía eólica, se caracteriza por presentar una cubierta circular, semicircular o de sector circular, acampanada o troncocónica de plástico transparente: Poliéster, policarbonato o plásticos similares, dispuesta sobre el terreno mediante múltiples postes, y determinando una cámara de aire entre dicha cubierta y el terreno. Al calentarse el aire de dicha cámara por la acción solar es forzado a salir por un orificio o conducto superior a través de una turbina. En la zona superior de la cubierta puede portar el eje de la turbina unido al eje de un generador eólico de eje vertical, o bien en su lugar puede tener el conducto superior unido a una torre o chimenea consistente en un armazón formado por tres o mas tubos, vigas, o barras flexibles y/o aros en sus extremos que sirven de soporte y están cubiertos por un tubo o manga de tela
o plástico flexible, disponiendo de un dispositivo para la retracción de dicho tubo. El eje de la turbina se une a un generador eléctrico, directamente o mediante un multiplicador de rpm.
La cubierta transparente permite el efecto invernadero, deja entrar los rayos solares y aísla o evita la salida del calor, estando sujeta al suelo mediante unos postes y pudiendo estar reforzada por una o dos mallas para incrementar su sujeción y consistencia. Dicha cubierta puede adoptar forma acampanada o troncocónica. Los postes de sujeción de la cubierta pueden tener su base articulada, facilitando su retracción en caso de fuertes vientos y para mantenimiento.
El armazón del conducto puede estar formado por unas vigas o barras que discurren por el interior de generatrices de un cilindro o por las aristas longitudinales de un prisma regular y al ser flexibles se inclinan por la acción del viento.
El armazón del conducto o chimenea puede estar formado por varios tramos articulados, mantenidos en posición mediante unos muelles, y permitiendo su flexión por la fuerza del viento
El conducto o manga de tela o plástico puede portar un anillo en uno de sus extremos, sujeto por una o varias cuerdas o cables que permiten su extensión y retracción hacia el extremo superior o el inferior del conducto o torre mediante unas poleas o rodillos.
El conducto O manga puede estar colocado en el centro o en un lateral de la cubierta productora del efecto invernadero.
El conducto o manga puede ser un tubo de tela de mayor diámetro que el conducto del soporte de barras y malla, de este modo la sección del tubo o manga adoptará por el efecto del viento forma de perfil aerodinámico de mucha menor resistencia que uno cilíndrico.
Unas hendiduras en las paredes del conducto o manga, formadas por varias bandas longitudinales de tela, unidas por una arista y dispuestas entre otras bandas longitudinales adosadas a una malla, actúan a modo de válvulas creando unas aberturas al lado contrario al de la incidencia del viento, incrementando la velocidad del aire ascendente de la chimenea por succión. Las bandas de tela de las válvulas se apoyan en la malla en la zona de impacto del viento y se separan y dejan succionar el aire interior del conducto por la acción del viento merodeante en la zona opuesta. De este modo el sistema añade la característica complementaria de Wl sistema cólico por succión. En este caso es conveniente obturar el extremo superior del conducto.
Una variante consiste en una cubierta de plástico de forma de sector circular y sujeta por múltiples postes, y como soporte inferior la ladera o falda de una montaña creando una cámara de aire entre la cubierta y la ladera de la montaña, la cual al
calentarse por la acción solar hace que el aire caliente ascienda y salga por un conducto superior sobre el suelo en forma de chimenea a través de una turbina, estando constituido dicho conducto por un armazón formado por unos semiaros o unas vigas o barras, las cuales determinan la superficie externa o superior del conducto que adopta respectivamente forma semicilíndrica, prismática triangular o paralelepípeda. El suelo debe estar térmicamente aislado.
El conducto puede consistir en un canal excavado en el terreno y cubierto por la tela o plástico transparente, pueden aprovecharse ligeras hondonadas del terreno, los cuales son menos afectados por el viento. La ladera de la montaña puede tener irregularidades, lo cual no afecta al funcionamiento.
Una variante utiliza en la ladera o falda de una montaña solamente un conducto inclinado formado entre el suelo y una cubierta formada por un armazón de semiaros y/o vigas o barras y una cubierta de tela o plástico transparente, determinando la superficie externa del conducto de forma semicilíndrica, prismática triangular o paralelepípeda, con el suelo aislado térmicamente, al calentarse el aire de dicha cámara por la acción solar es forzado a salir por un orificio o extremo superior a través de una turbina, el eje está unido a un generador eléctrico. Igualmente puede excavarse el conducto en el terreno, el cual se cubre con una tela o plástico transparente.
La turbina puede colocarse en la zona superior o en la inferior.
En el terreno bajo la cubierta de plástico se puede colocar una capa de paja, una capa o lámina de plástico aislante o materiales aislantes similares y sobre esta arena grava o rocas absorbentes del calor que permiten el aprovechamiento del calor durante la noche. Estas pueden pintarse de negro.
La cubierta también puede ser rectangular, de tela o lona y recogerse durante el mal tiempo.
La protección contra grandes vientos o ráfagas puede conseguirse soltando los extremos de algunas velas del generador eólico, recogiendo el tubo de tela, abatiendo los conductos o mediante la flexión de los flejes o muelles que conforman el conducto. Puede añadir unos vientos elásticos de sujeción de la torre.
Ventajas: Es sencillo, económico, puede aprovechar simultáneamente la energía del sol y del viento, tiene una gran superficie captadora obteniendo como consecuencia grandes potencias. Los sistemas flexibles necesitan menor consistencia de las estructuras. Se pueden aprovechar las laderas o faldas de las montañas y permite aprovechar simultáneamente parte de la energía del viento.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra una vista en perspectiva y esquematizada de un captador con el sistema de la invención. Las figuras 2 a la 9 muestran vistas en perspectiva y esquematizadas de variantes del sistema de la invención. La figura 10 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de una variante del sistema. Las figuras 11 , 12 Y 13 muestran vistas esquematizadas y seccionadas de variantes de tubos, mangas o cubiertas del conducto. DESCRIPCION MÁS DETALLADA DE UN MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La figura 10 muestra un modo de realización del sistema eólico solar de la invención, con la cubierta de plástico transparente del invernadero (2), la turbina (3), el multiplicador de rpm (15), el generador eléctrico (16), la capa de plástico o espuma de plástico (17), la grava o rocas (18) pintadas de negro para almacenamiento del calor y el generador eólico de eje vertical (19) cuyo eje coincide con el de la turbina (3). El sistema puede utilizar una turbina común que actúa simultáneamente con el flujo creado por el efecto chimenea y por el viento.
La figura 1 muestra una chimenea constituida por el conducto o manga (1) formado por un tubo de tela o plástico flexible (4) Y la cubierta circular de plástico transparente productora del efecto invernadero (2) donde se produce la captación de la energía de los rayos solares, calentando el aire y forzándole a ascender incrementado por el efecto chimenea por el conducto (1) y a través de la turbina (3) la cual a su vez acciona un generador eléctrico no mostrado en la figura. El conducto o manga, además de actuar por efecto chimenea, también incrementa el flujo de aire a través de dicho conducto por la succión lateral que se produce al pasar el viento horizontalmente alrededor del mismo.
La figura 2 muestra la cubierta circular de plástico productora del efecto invernadero (2), la turbina (3), la tela del conducto recogida en la zona inferior (4), las vigas o barras conformadoras del conducto (5), la cuerda o cable de izado (6), la polea
(7) y el aro del extremo del tubo de tela (9).
La figura 3 muestra la cubierta de plástico transparente (2), la turbina (3), la tela del conducto recogida en la zona superior (4), las vigas o barras conformadoras del
conducto (5), la cuerda o cable de izado (6), la polea (7) y el aro del extremo del tubo de tela (9). Puede usar varias cuerdas y poleas de izado. La figura 4 muestra la cubierta de plástico transparente (2), la turbina (3) y las barras flexibles (5) inclinadas por la acción del viento. No se muestra el tubo o manga. 5
La figura 5 muestra la cubierta de plástico transparente (2), la turbina (3) y los muelles (8), que permiten la inclinación de los tramos del conducto (1) por efecto de fuertes vientos. Añade el deflector o tobera divergente (20) que incrementa la succión producida por el viento. Este sistema también podría tener unas válvulas o aberturas laterales, las cuales se abrirían cuando el conducto está inclinado, como en la posición
10 mostrada en la figura, por el viento.
La figura 6 muestra la cubierta en forma de sector circular (2) y el conducto o cubierta semicilíndrica (1a) de tela o plástico transparente, generados ambos sobre la superficie de la ladera de una montaña. Se crea una corriente de aire ascendente por la zona central superior de la cubierta (2) a través de la turbina (3) y el conducto (1 a). Una
15 variante utiliza solo el conducto sin la cubierta en forma de sector circular.
La figura 7 muestra la cubierta en forma de sector circular (2) de tela o plástico transparente, generada sobre la superficie de la ladera de una montaña. Se crea una corriente de aire ascendente por la zona central superior de la cubierta (2) a través de la turbina (3).
20 La figura 8 muestra el conducto (1), la cubierta de plástico transparente del invernadero (2), la turbina (3) y la tela del conducto (4a) envuelta helicoidalmente alrededor del armazón del conducto, alternativa al sistema tubular.
La figura 9 muestra el conducto (1), la cubierta de plástico transparente del invernadero (2), la turbina (3), la tela del conducto (4a) envuelta helicoidalmente 25 alrededor del armazón prismático del conducto, alternativa al sistema tubular.
La figura 11 muestra una manga o conducto (4), el cual adopta forma de perfil aerodinámico por la acción del viento, la malla circular (11) está conformada por una serie de barras o vigas longitudinales no mostradas en la figura, opcionalmente la manga puede estar constituida por múltiples bandas o tiras longitudinales y añadir bandas
3 O adicionales (10) las cuales crean unas aberturas (14) al lado contrario al de la incidencia del viento, incrementando la velocidad del aire ascendente de la chimenea por la succión mostrada por las flechas pequeñas, las aberturas se obturan por el lado de incidencia del viento. Se coloca en la zona alta de la manga o conducto (4).
La figura 12 muestra las bandas de tela longitudinales unidas por una arista (lOa) y malla (11) dichas bandas actúan a modo de válvulas creando unas aberturas al lado contrario al de la incidencia del viento, por donde se produce incremento de la velocidad del aire ascendente de la chimenea por la succión mostrada por las flechas pequeñas. Se
5 coloca en la zona alta del conducto (4).
La figura 13 muestra las bandas de tela longitudinales (10) unidas por una arista y dispuestas entre otras bandas longitudinales (4b) adosadas a la malla (11) las bandas actúan a modo de válvulas creando unas aberturas al lado contrario al de la incidencia del viento, incrementando la velocidad del aire ascendente de la chimenea por la succión
10 mostrada por las flechas pequeñas. Se coloca en la zona alta del conducto (4). En los sistemas de las figuras 11 a la 13 el extremo superior de los conductos pueden estar obturados u obturarse. En los gráficos la flecha de mayor tamaño representa el viento.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    l . Sistema captador de energía eólico solar, que actúa por efecto invernadero, chimenea y energía eólica, caracterizado por presentar una cubierta circular (2), semicircular o de sector circular acampanada o troncocónica de plástico transparente: poliéster o policarbonato, dispuesta sobre el terreno mediante múltiples postes, determinando una cámara de aire entre dicha cubierta y el terreno, al calentarse el aire de dicha cámara por la acción solar es forzado a salir por un orificio o conducto superior (1) a través de una turbina (3), el eje de la turbina se une a un generador eléctrico (16), directamente o mediante un multiplicador de rpm (15).
  2. 2.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque en la zona superior de la cubierta el eje de la turbina está unido al eje de un aerogenerador eólico de eje vertical (19).
  3. 3.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque en la zona superior de la cubierta porta el conducto superior unido a una torre o chimenea consistente en un armazón (6) formado por tres o mas tubos, vigas, o barras flexibles y/o aros en sus extremos que sirven de soporte y están cubiertos por un tubo o manga de tela o plástico flexible (4), disponiendo de un dispositivo para la retracción de dicho tubo.
  4. 4.
    Sistema según reivindicación 3, caracterizado porque el armazón del conducto está formado por varios tramos articulados y se mantienen en posición mediante unos muelles (8), permitiendo su flexión por la fuerza del viento.
  5. 5.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta (2) de poliéster o policarbonato transparente o plásticos similares permite el efecto invernadero, deja entrar los rayos solares y aísla o evita la salida del calor, estando sujeta al suelo mediante unos postes y reforzada por una o dos mallas.
  6. 6.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el armazón del conducto está formado por unas vigas o barras (5) que discurren por el interior de las generatrices de un cilindro o por las aristas longitudinales de un prisma regular, que a su vez soporta una malla, estando cubierto por una manga o tubo de tela (4) de mayor diámetro que el conducto respecto al soporte de barras y malla, de este modo la sección del conducto o manga adoptará automáticamente forma de perfil aerodinámico con el viento.
  7. 7.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque unas hendiduras (14) en las paredes del conducto o manga, formadas junto a varias bandas longitudinales de tela (10), unidas por una arista y dispuestas entre otras bandas longitudinales adosadas a una malla (11), actúan a modo de válvulas creando unas aberturas al lado contrario al de la
    incidencia del viento, incrementando por succión la velocidad del aire ascendente de la chimenea, las bandas de tela (10) de las válvulas se apoyan en la malla en la zona de impacto del viento y se separan y dejan succionar el aire interior del conducto por la acción del viento merodeante en la zona opuesta.
  8. 8.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el conducto manguera porta un anillo (9) en uno de sus extremos, sujeto por una o varias cuerdas o cables (6) que permiten su extensión y retracción hacia el extremo superior o el inferior del conducto o torre mediante unas cuerdas y unas poleas (7).
  9. 9.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el conducto o manguera está colocado en el centro de la cubierta productora del efecto invernadero.
  10. 10.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el conducto está colocado en un lateral de la cubierta productora del efecto invernadero.
  11. 11.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque en el extremo superior del conducto porta un deflector o tobera divergente (20) que incrementa la succión producida por el viento.
  12. 12.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por tener forma de sector circular y estar sujeta por múltiples postes, y como soporte inferior la ladera o falda de una montaña (l2), creando una cámara de aire entre la cubierta y la ladera, la cual al calentarse por la acción solar hace que el aire caliente ascienda y salga por un conducto superior en forma de chimenea (la), estando constituido dicho conducto sobre el suelo por un armazón formado por unos semiaros o unas vigas o barras, las cuales determinan la superficie externa o superior del conducto que adopta respectivamente forma semicilíndrica, prismática triangular o paralelepípeda, con el suelo aislado térmicamente, el aire ascendente impulsa una turbina y esta a un generador eléctrico.
  13. 13.
    Sistema según reivindicación 12, caracterizado porque el conducto consiste en un canal excavado en el terreno y cubierto por la tela o plástico.
  14. 14.
    Sistema según reivindicación 12, caracterizado porque la turbina se coloca en la zona inferior del conducto.
  15. 15.
    Sistema según reivindicación 1 y 12, caracterizado porque los postes de sujeción de la cubierta tienen su base articulada, facilitando su retracción en caso de fuertes vientos y para mantenimiento y bajo la cubierta de plástico y sobre el terreno se coloca una capa de paja o una capa o lámina de plástico aislante y sobre esta arena, grava o rocas absorbentes del calor y pintadas de negro.
  16. 16. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar en la ladera o falda de una montaña un conducto inclinado formado entre el suelo y una cubierta formada por un armazón de semiaros y/o vigas o barras y una cubierta de tela o plástico transparente, determinando la superficie externa del conducto de forma semicilíndrica, prismática triangular o paralelepípeda, con el suelo aislado térmicamente, al calentarse el
    5 aire de la cámara por la acción solar es forzado a salir por un orificio o extremo superior a través de una turbina, cuyo eje está unido a un generador eléctrico.
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    FIG.13
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