ES1226375U - Wind turbine for the production of electric energy with swashplate vanes (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Aerogenerador para la producción de energía eléctrica con álabes en forma de cruz gamada.Wind turbine for the production of electrical energy with blades in the shape of a swastika.
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
El objeto principal de la presente invención, es el de proporcionar una hélice de turbina eólica útil, para producir movimiento mecánico aplicable a la generación eléctrica o a otros usos.The main object of the present invention is to provide a useful wind turbine propeller, to produce mechanical movement applicable to electric generation or other uses.
La presente invención, se encuadra en el sector técnico de procesos de producción de energía eléctrica a partir de aerogeneradoresThe present invention fits into the technical sector of electric power production processes from wind turbines
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
A modo de introducción, el funcionamiento de un aerogenerador puede explicarse en función de las siguientes fases:By way of introduction, the operation of a wind turbine can be explained according to the following phases:
1. Orientación automática1. Automatic orientation
El aerogenerador se orienta automáticamente para aprovechar al máximo la energía cinética del viento, a partir de los datos registrados por la veleta y anemómetro que incorpora en la parte superior. La barquilla gira sobre una corona situada al final de la torre.The wind turbine is automatically oriented to take maximum advantage of the kinetic energy of the wind, based on the data recorded by the vane and anemometer that it incorporates in the upper part. The nacelle rotates on a crown located at the end of the tower.
2. Giro de las palas2. Turning the blades
El viento hace girar las palas, que comienzan a moverse con velocidades de viento de unos 3,5 m/s y proporcionan la máxima potencia con unos 11 m/s. Con vientos muy fuertes (25 m/s) las palas se colocan en bandera y el aerogenerador se frena para evitar tensiones excesivas.The wind turns the blades, which begin to move with wind speeds of about 3.5 m / s and provide maximum power with about 11 m / s. With very strong winds (25 m / s) the blades are placed in flag and the wind turbine brakes to avoid excessive stress.
3. Multiplicación3. Multiplication
El rotor (conjunto de tres palas engarzadas en el buje) hace girar un eje lento conectado a una multiplicadora que eleva la velocidad de giro desde unas 13 a unas 1.500 revoluciones por minuto. The rotor (set of three blades crimped in the hub) rotates a slow shaft connected to a gearbox that raises the speed of rotation from about 13 to about 1,500 revolutions per minute.
4. Generación4. Generation
La multiplicadora, a través del eje rápido, transfiere su energía al generador acoplado, que produce electricidad.The multiplier, through the fast axis, transfers its energy to the coupled generator, which produces electricity.
5. Evacuación5. Evacuation
La energía generada es conducida por el interior de la torre hasta la base y, desde allí, por línea subterránea hasta la subestación, donde se eleva su tensión para inyectarla a la red eléctrica y distribuirla a los puntos de consumo.The energy generated is conducted by the interior of the tower to the base and, from there, by underground line to the substation, where its voltage rises to inject it into the electricity grid and distribute it to the consumption points.
6. Monitorización6. Monitoring
Todas las funciones críticas del aerogenerador están monitorizadas y se supervisan desde la subestación y el centro de control, para detectar y resolver cualquier incidencia.All the critical functions of the wind turbine are monitored and monitored from the substation and the control center, to detect and resolve any incident.
Atendiendo al estado de la técnica, existe una amplia propuesta de aerogeneradores, entre los que se citan algunos a continuación por su particular relación con la invención, identificados por su número de publicación y título, respectivamente,Considering the state of the art, there is a wide proposal of wind turbines, among which some are listed below for their particular relationship with the invention, identified by their publication number and title, respectively,
1. WO2015063354A1 Aerogenerador mejorado para producción de energía eléctrica con palas de alabes múltiples y eje horizontal apoyado sobre los extremos.1. WO2015063354A1 Improved wind turbine for electric power production with multiple vane blades and horizontal axis resting on the ends.
2. WO2006000600A1 Turbina universal de captación o generación axial de energía cinética en fluidos.2. WO2006000600A1 Universal turbine for the capture or axial generation of kinetic energy in fluids.
3. WO2012042076A1 Hélice de turbina acuática o eólica.3. WO2012042076A1 Wind turbine or wind turbine propeller.
En general, en la mayoría de los casos, precisan de aportación de energía distinta de la eólica para iniciar su rotación y han sido concebidas para que el aerogenerador se orienta automáticamente haciendo coincidir su eje de giro con la dirección del viento para aprovechar al máximo la energía cinética del viento. Sin embargo, el “Aerogenerador para la producción de energía eléctrica con álabes en forma de cruz gamada”, proporciona un aerogenerador concebido para una operación de rendimiento óptimo cuando su eje de giro es perpendicular a la dirección en la que sopla el viento, que supera los inconvenientes citados y permite un mejor aprovechamiento de la energía cinética y potencial asociada al movimiento de los propios álabes, mejorando el rendimiento de los aerogeneradores. In general, in most cases, they need energy input other than wind to start their rotation and have been designed so that the wind turbine is automatically oriented by matching its axis of rotation with the wind direction to make the most of the wind. kinetic energy of the wind. However, the "Wind turbine for the production of electric energy with blades in the shape of a cross swastika", provides a wind turbine designed for an operation of optimum performance when its axis of rotation is perpendicular to the direction in which the wind blows, which exceeds the aforementioned disadvantages and allows a better use of the kinetic and potential energy associated with the movement of the vanes themselves, improving the performance of wind turbines.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION
A modo de explicación de la invención, la “Aerogenerador para la producción de energía eléctrica con álabes en forma de cruz gamada” objeto de la presente invención, comprende esencialmente unas palas constituidas por cuatro álabes solidarios en forma de esvástica o cruz gamada, unidas solidariamente en su centro a un eje horizontal de giro del aerogenerador estando los extremos de dicho eje horizontal apoyados sobre un vaso a modo de envolvente de la mitad inferior de álabes en forma de cruz gamada.By way of explanation of the invention, the "Wind generator for the production of electrical energy with blades in the form of a swastika" object of the present invention, essentially comprises blades consisting of four integral blades in the form of swastika or swastika, joined together in its center to a horizontal axis of rotation of the wind turbine, the ends of said horizontal axis resting on a vase-like vessel of the lower half of vanes in the form of a swastika.
La longitud y dimensiones de sus álabes depende de la potencia que se pretenda obtener. El eje horizontal de giro del aerogenerador se apoya en sus extremos sobre dos laterales cerrados del vaso a modo de envolvente de la mitad inferior de álabes en forma de cruz gamada, que a su vez se fija con movimiento de rotación en torno a un pilar rígido de soporte del conjunto y fijación al suelo.The length and dimensions of its blades depends on the power to be obtained. The horizontal axis of rotation of the wind turbine is supported on its ends on two closed sides of the glass as an envelope of the lower half of blades in the form of a swastika, which in turn is fixed with rotation around a rigid pillar of the assembly support and fixing to the ground.
El movimiento de rotación del conjunto en torno al pilar rígido permite orientar el aerogenerador de forma que el aprovechamiento energético sea óptimo, cuando el eje horizontal de rotación quede perpendicular a la dirección del viento.The rotation movement of the assembly around the rigid pillar allows orienting the wind turbine so that the energy use is optimal, when the horizontal axis of rotation is perpendicular to the wind direction.
Para aprovechar al máximo la acción del viento que incide directamente sobre los álabes y evitar la pérdida de potencia que podría suponer la exposición al viento de los álabes situados bajo el eje horizontal de giro del aerogenerador, el vaso a modo de envolvente de la mitad inferior de los álabes está cerrado en todas sus caras laterales.To take full advantage of the action of the wind that directly affects the blades and to avoid the loss of power that could be caused by exposure to the wind from the blades located under the horizontal axis of rotation of the wind turbine, the glass as an enclosure of the lower half of the blades is closed on all its lateral faces.
Es decir, el vaso a modo de envolvente cubre completamente los álabes del aerogenerador desde el eje horizontal del aerogenerador hacia abajo, esto es, cubre los álabes que se encuentren en la mitad inferior del aerogenerador, de modo que cuando la fuerza del viento incide sobre los álabes que se encuentran en la mitad superior del aerogenerador, éste comienza a girar alrededor de su eje horizontal, al no encontrarse esta fuerza de viento compensada por la parte inferior del aerogenerador. En consecuencia, la presente invención proporciona un aerogenerador que no precisa energía eléctrica para iniciar su movimiento de giro.That is, the envelope-like vessel completely covers the blades of the wind turbine from the horizontal axis of the wind turbine downwards, that is, it covers the blades that are in the lower half of the wind turbine, so that when the force of the wind impinges on the blades that are in the upper half of the wind turbine, it starts to rotate around its horizontal axis, as this wind force is not compensated by the lower part of the wind turbine. Accordingly, the present invention provides a wind turbine that does not require electrical power to initiate its turning movement.
Por último, es importante remarcar, para garantizar el aprovechamiento óptimo de la corriente de aire, como el tramo de cada uno de los cuatro álabes más distante de su eje de rotación, tiene una cierta inclinación respecto al tramo del alabe más próximo al referido eje, es decir, mientras los tramos interiores del alabe rotan en un plano perpendicular al eje horizontal de rotación, los referidos cuatro tramos de los álabes exteriores o más distantes al eje describen en su rotación un tronco de cono.Finally, it is important to note, to ensure optimal use of the air stream, as the section of each of the four vanes more distant from its axis of rotation, has a certain inclination with respect to the section of the blade closest to said axis, that is, while the inner sections of the blade rotate in a plane perpendicular to the horizontal axis of rotation, the said four sections of the outer blades or more distant to the axis describe in their rotation a truncated cone.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando 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 dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization thereof, an assembly of drawings is included as an integral part of said description. With an illustrative and not limitative character, the following has been represented:
Figura 1.- Vista el alzado principal de álabes en forma de cruz gamada.Figure 1.- View the main elevation of blades in the shape of a swastika.
Figura 2.- Vista en perspectiva principal de "Aerogenerador para la producción de energía eléctrica con álabes en forma de cruz gamada”.Figure 2.- Main perspective view of "Wind turbine for the production of electric energy with blades in the shape of a swastika."
Figura 3.- Vista en perfil principal de "Aerogenerador para la producción de energía eléctrica con álabes en forma de cruz gamada” al objeto de apreciar como los tramos exteriores de cada uno de los cuatro álabes tienen el mismo ángulo de inclinación respecto al plano que forman los cuatro tramos interiores de los referidos álabes.Figure 3.- Main profile view of "Wind turbine for the production of electric energy with blades in the shape of a swastika" in order to appreciate how the outer sections of each of the four vanes have the same angle of inclination with respect to the plane that they form the four interior sections of the aforesaid vanes.
En las citadas figuras se pueden destacar los siguientes elementos constituyentes;In the mentioned figures, the following constituent elements can be highlighted;
1. Tramo del alabe más próximo a su eje de rotación.1. Section of the blade closest to its axis of rotation.
2. Tramo del álabe más distante de su eje de rotación.2. Blade section more distant from its axis of rotation.
3. Eje horizontal de rotación del conjunto de los cuatro álabes.3. Horizontal axis of rotation of the set of four blades.
4. Pilar soporte del conjunto.4. Pillar support of the set.
5. Vaso a modo de envolvente mitad inferior de álabes en forma de cruz gamada.5. Vessel in the form of envelope lower half of blades in the form of a swastika.
EJEMPLO DE REALIZACIÓN PREFERENTEEXAMPLE OF PREFERRED EMBODIMENT
A modo de realización preferente, la "Aerogenerador para la producción de energía eléctrica con álabes en forma de cruz gamada” se puede llevar a cabo haciendo uso de un conjunto solidario de álabes en forma de cruz gamada tal y como se aprecia en la figura 1 concebidos para que puedan girar en torno a su eje horizontal de rotación (3), una vez la disposición del Aerogenerador objeto de invención sea la óptima respecto a la dirección y sentido del viento dominante, según una disposición tal y como se muestra en la figuras 23, en la que su eje horizontal de rotación es perpendicular a la dirección del viento, mientras que el sentido del viento es el que favorece el movimiento de los álabes que emergen del vaso a modo de envolvente de la mitad inferior (5) del conjunto de álabes, favoreciendo que el efecto del viento sobre el conjunto de los álabes sólo afecte a la mitad superior.By way of a preferred embodiment, the "Wind generator for the production of electrical energy with blades in the shape of a swastika cross" can be carried out using a solidary set of blades in the shape of a swastika as shown in Figure 1 designed so that they can rotate around their horizontal axis of rotation (3), once the disposition of the Wind Turbine object of invention is optimal with respect to the direction and sense of the dominant wind, according to an arrangement as shown in the figures 23, in which its horizontal axis of rotation is perpendicular to the direction of the wind, while the direction of the wind is the one that favors the movement of the vanes that emerge from the vase as an envelope of the lower half (5) of the assembly of blades, favoring that the effect of the wind on the set of the blades affects only the upper half.
Luego el vaso a modo de envolvente de la mitad inferior (5) cubre con sus lados los álabes del aerogenerador desde el eje horizontal de rotación (3) del aerogenerador hacia abajo, es decir cubre la parte de los álabes que en ese momento se encuentren en la mitad inferior del aerogenerador, de modo que cuando la fuerza del viento incide sobre los álabes que se encuentran en la mitad superior del aerogenerador, éste comienza a girar alrededor de su eje horizontal de rotación (3), al no encontrarse esta fuerza de viento compensada por el efecto que causaría sobre la parte inferior del aerogenerador.Then the envelope-like vessel of the lower half (5) covers with its sides the blades of the wind turbine from the horizontal axis of rotation (3) of the wind turbine downwards, that is to say covers the part of the blades that are at that moment in the lower half of the wind turbine, so that when the force of the wind hits the blades found in the upper half of the wind turbine, it begins to rotate around its horizontal axis of rotation (3), since this force is not found. wind compensated for the effect it would have on the lower part of the wind turbine.
De este modo, los álabes unidos al eje horizontal de rotación (3) del aerogenerador mantendrán su rotación hasta que el viento deje de ejercer su fuerza contra los álabes, o hasta que se decida parar la rotación, pudiendo pararse con un sistema de frenado mecánico que se incorpora en el mecanismo de giro.In this way, the vanes attached to the horizontal axis of rotation (3) of the wind turbine will maintain their rotation until the wind stops exerting its force against the blades, or until it is decided to stop the rotation, being able to stop with a mechanical braking system that is incorporated in the turning mechanism.
También es importante indicar, tal y como se aprecia en la figura 3, como el tramo del álabe (2) más distante de su eje de rotación (3), tiene una cierta inclinación respecto al tramo del alabe (1) más próximo al referido eje (3), es decir, mientras que los tramos interiores del alabe rotan en un plano perpendicular al eje horizontal de rotación (3), los referidos cuatro tramos de los álabes (2) más distantes describen en su rotación en torno al referido eje (3) un tronco de cono, que mejore la presentación de los álabes ante la corriente de aire y su aprovechamiento energético.It is also important to indicate, as shown in Figure 3, how the section of the blade (2) furthest from its axis of rotation (3), has a certain inclination with respect to the section of the blade (1) closest to that referred axis (3), that is to say, while the inner sections of the blade rotate in a plane perpendicular to the horizontal axis of rotation (3), said four sections of the vanes (2) more distant describe in their rotation about said axis (3) a truncated cone, which improves the presentation of the blades before the air flow and its energy use.
Evidentemente, para proporcionar estabilidad al conjunto descrito se puede fijar al suelo el pilar (4), que soporta el conjunto de la instalación haciendo uso de una cimentación convencional de hormigón armado, mientras que la parte superior gira en torno al pilar (4) fijo, según la indicación de una veleta, al objeto de ponerse en la posición relativa respecto al viento, en la que su aprovechamiento es óptimo. Obviously, in order to provide stability to the described assembly, the pillar (4), which supports the whole installation using a conventional reinforced concrete foundation, can be fixed to the ground, while the upper part rotates around the fixed pillar (4) , according to the indication of a wind vane, in order to put itself in the relative position with respect to the wind, in which its use is optimal.
Por último, alojados convenientemente se dispondrán los elementos mecánicos (transmisiones, multiplicadores, sistema de freno) necesarios para la producción de energía y el control y operación del aerogenerador.Finally, the mechanical elements (transmissions, multipliers, brake system) necessary for the production of energy and the control and operation of the wind turbine will be conveniently housed.
No se considera necesario, hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el alcance de la invención y las ventajas que de la misma se derivan en su aplicación, las posibles aplicaciones diferenciadas, las formas de los álabes, el tamaño, sus dimensiones y la manera de resolver las uniones entre los diferentes elementos descritos, serán susceptibles de variación siempre y cuando ello no suponga una alteración en la esencialidad del invento. Los términos en los que se ha descrito la memoria han de entenderse en sentido amplio y no limitativo. It is not considered necessary to extend this description so that any expert in the field understands the scope of the invention and the advantages that derive from its application, the possible differentiated applications, the shapes of the blades, the size, their dimensions and the way of resolving the connections between the different elements described, will be susceptible of variation as long as this does not suppose an alteration in the essence of the invention. The terms in which the memory has been described have to be understood in a broad and non-limiting sense.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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| ES201930287U ES1226375Y (en) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | Wind turbine for the production of electric energy with swivel cross-shaped blades |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES201930287U ES1226375Y (en) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | Wind turbine for the production of electric energy with swivel cross-shaped blades |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| ES1226375U true ES1226375U (en) | 2019-03-13 |
| ES1226375Y ES1226375Y (en) | 2019-06-05 |
Family
ID=65681282
Family Applications (1)
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| ES201930287U Active ES1226375Y (en) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | Wind turbine for the production of electric energy with swivel cross-shaped blades |
Country Status (1)
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| ES (1) | ES1226375Y (en) |
-
2019
- 2019-02-22 ES ES201930287U patent/ES1226375Y/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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