ES2209591B1

ES2209591B1 - Captador de energia eolica.

Info

Publication number: ES2209591B1
Application number: ES200200165A
Authority: ES
Inventors: Manuel Muñoz Saiz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2005-09-16
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: AR038140A1; EP1331390A2; US6700218B2; US20030141720A1; ES2209591A1

Abstract

El captador eólico de la invención está constituido por un eje central, y vertical giratorio cuyo extremo inferior está sujeto mediante cojinetes a un soporte rígido fijado al suelo, presentando el eje en sus extremos y solidariamente brazos radiales unidos a él y regularmente espaciados entre sí. Los extremos de cada brazo superior con su contiguo inferior están conectados mediante cables o cuerdas. Entre los brazos radiales superiores e inferiores hay velas placas o laminas paralelepípedas rectangulares aseguradas por sus vértices más externos. En todos los casos el lado más externo de estas velas está sujeto y gira con o alrededor de los ejes cables o cuerdas entre los extremos de los brazos de 90° a 180°, teniendo los dos vértices internos sueltos. Entre el eje y cada dos brazos contiguos se disponen unos cordones paralelos o malla en los cuales se apoyan las velas, placas o láminas cuando éstas reciben el viento por una cara. En lugar de los cordones o malla los lados superior e inferior de las velas pueden tener unas varillas que se apoyan en el eje o en los brazos radiales y efectúan la misma función de la malla.

Description

Captador de energía eólica.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un dispositivo captador de energía eólica del tipo de velas, placas o láminas, dichos captadores eólicos principalmente generan energía eléctrica y son del tipo de grandes dimensiones y utilizan la potencia del viento centralizada y comercialmente.

Estado de la técnica

Los sistemas de energía actuales son contaminantes si se utilizan combustibles fósiles y extremadamente radioactivos si se utilizan combustibles nucleares. Por otra parte los captadores eólicos actuales necesitan altas tecnologías, altos costos, colocación a elevadas alturas y grandes vientos para conseguir altos rendimientos, dependiendo de condiciones de viento difíciles de encontrar. Son difíciles de controlar, complejos, costosos o impracticables resultando la energía más cara que con los sistemas convencionales y matan las aves. Necesitan sistemas de direccionamiento al viento y alta tecnología.

Descripción de la invención

El captador eólico de la invención está constituido por un eje central y vertical giratorio cuyo extremo inferior está sujeto mediante cojinetes a un soporte rígido fijado al suelo, presentando el eje en sus extremos y solidariamente brazos radiales unidos a él y regularmente espaciados entre sí. Los extremos de cada brazo superior con su contiguo inferior están conectados mediante cables o cuerdas. Entre los brazos radiales superiores e inferiores hay velas, placas o láminas paralelepípedas rectangulares aseguradas por sus vértices más externos. En todos los casos el lado vertical más externo de estas velas está sujeto y gira con o alrededor de los ejes cables o cuerdas entre los extremos de los brazos de 90º a 180º, teniendo los dos vértices internos sueltos. Entre el eje y cada dos brazos contiguos se disponen unos cordones paralelos o malla en los cuales se apoyan las velas, placas o láminas cuando estas reciben el viento por una cara. En lugar de los cordones o malla los lados superior e inferior de las velas pueden tener unas varillas que se apoyan en el eje o en los brazos radiales y efectúan la misma función de la malla.

El eje puede ser hueco y girar mediante unos cojinetes alrededor de un eje central fijado al suelo.

Puede usar más de una vela, placa o lámina entre cada dos brazos radiales.

El captador en alzado puede presentar forma de trapecio isósceles, teniendo en este caso los brazos superiores de menor longitud y también de forma triangular, es decir, sin brazos superiores.

Las velas actúan como álabes o palas y pueden estar reforzadas por unas ballenas horizontales las cuales reducen el flameo.

El captador presenta en su conjunto una disposición tal que el eje de giro es el eje de simetría del conjunto.

Las velas o placas actúan a modo de válvulas, mientras las velas o láminas del lado que reciben el aire por el lado de la malla más distante del viento crean una obturación y, por tanto máxima resistencia, la cual es menor por el lado opuesto, donde el viento golpea las velas o placas por el lado donde la malla está más adelantada con relación al viento.

El captador eólico durante su giro queda dividido respecto al viento incidente en dos mitades, en una las velas o placas presentan máxima resistencia y mínima en la opuesta, lo cual determina y proporciona un gran par de giro. Esto se efectúa de forma cíclica en cada una de las velas o placas durante su giro.

La protección para vientos fuertes se efectúa utilizando los brazos radiales flexibles formados por flejes aplastados lateral u horizontalmente y de sección en disminución hacia sus extremos externos, también usando unos brazos radiales articulados con unos muelles o flejes en dichas articulaciones. En todos los casos al aumentar la intensidad del viento los brazos y con ello la superficie de las velas expuesta al mismo se reduce.

También uno o ambos de los vértices inferiores pueden estar sujetos por cuerdas o cables de sección reducida, que romperán con vientos excesivamente fuertes o por ráfagas.

La energía mecánica obtenida se usa directamente para elevar agua de pozos o es transformada en corriente alterna mediante un alternador o en eléctrica mediante un generador y luego en alterna mediante un inversor de corriente.

Ventajas

El presente captador eólico, proporciona una fuente de energía elevada con coste efectivo independiente de las condiciones óptimas del viento, no necesita una situación óptima, ni hay que situarlo en zonas muy elevadas. No requiere equipos ni técnica altamente especializada, tanto si se construyen de grandes o pequeñas dimensiones. Es seguro. Admite vientos de todos los sentidos o direcciones. Es de fácil y económica reparación, montaje y desmontaje. De fácil transporte. No necesita una gran estructura. Puede fabricarse fácil y económicamente. Se autoprotege de vientos excesivos. Puede usar generadores de corriente económicos. Capta una gran cantidad de energía. No requiere gran parte de la energía para operar sus propios mecanismos. En este las velas o placas son muy baratas y también su reemplazamiento. En general se coloca en el suelo. El coste por Kw. es muy bajo. Tiene alto rendimiento. Las velas o placas no son ruidosas. No necesita costosos mecanismos de direccionamiento. Al utilizar vientos de baja intensidad tiene un mayor periodo útil anual y admite mayor cantidad de zonas aprovechables. Es muy sencillo y económico. Tiene el generador y los mecanismos en la zona inferior. Vale para vientos de todas las direcciones. No mata las aves y no contamina. No se producen vibraciones.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista esquematizada en alzado de un captador del dispositivo de la invención.

Las figuras 2, 6, 7 y 8 muestran vistas esquematizadas en planta de distintos captadores de la invención.

La figura 3 muestra una vista esquematizada en alzado de una variante del captador de la invención.

La figura 4 muestra una vista esquematizada parcial y en alzado de una variante del captador de la invención.

La figura 5 muestra una vista esquematizada en perspectiva de una variante de eje y brazos de un captador de la invención.

Descripción mas detallada de la invención

La figura 1 consta del eje de giro (1), velas o placas (2, 2' y 2''), cordones o mallas (3 y 3''), brazos radiales superiores (4), brazos radiales inferiores (5 y 5''), cable eje de giro de las velas o placas (6 y 6'), soporte del eje de giro (7), piñón y cubierta cojinetes (8), multiplicador de revoluciones (9) y generador (10).

La figura 2 consta de eje de giro (1), velas o placas retraídas (2), velas o placas extendidas (2') por la acción del viento (14), brazos radiales (4) y cables o ejes de giro de las velas o placas (6 y 6'). Las velas o placas actúan a modo de válvulas, las velas o placas del lado que reciben el aire por el lado de la malla más distante del viento (2) crean una obturación y, por tanto, máxima resistencia, la cual es menor por el lado opuesto, donde el viento golpea las velas o placas por el lado donde la malla está más adelantada con relación al viento (2').

La figura 3 consta del eje de giro (1), velas o placas (2 y 2'), brazos radiales superiores (4), brazos radiales inferiores (5), cable eje de giro de las velas o placas (6 y 6'), varillas del lado superior de las velas o placas (11) y varillas del lado inferior de las velas o placas (12).

La figura 4 consta de eje de giro (1), velas o placas (2), cordones o mallas (3), brazos radiales flexibles aplastados horizontalmente (4) y cables o ejes de giro de las velas o placas (6 y 6').

La figura 5 consta del eje de giro (1), brazos radiales superiores (4) y brazos radiales inferiores (5) todos los brazos flexibles y aplastados lateralmente.

La figura 6 consta del eje de giro (1), vela o placa extendida (2), brazos radiales superiores flexibles y aplastados horizontalmente (4) y brazo (4') flexionado por la acción del viento (14).

La figura 7 consta del eje de giro (1), vela o placa extendida (2), brazos radiales superiores formados por los tramos (18) unidos mediante los muelles (16) y flejes aplastados horizontalmente (17) uno de los brazos flexionado por la acción del viento (14).

La figura 8 consta del eje de giro (1), vela o placa extendida (2), flejes (17), brazos radiales superiores flexibles (4) uno de ellos flexionado por la acción del viento (14), todos los brazos y flejes aplastados horizontalmente.

Claims

1. Captador de energía eólica consistente en un eje central y vertical giratorio cuyo extremo inferior está sujeto mediante cojinetes a un soporte rígido fijado al suelo, presentando el eje en sus extremos y solidariamente brazos radiales unidos a él y regularmente espaciados entre sí, los extremos de cada brazo superior con su contiguo inferior están conectados mediante cables o cuerdas, presentando los brazos radiales superiores e inferiores velas o placas paralelepípedas rectangulares aseguradas por sus vértices más externos, en todos los casos el lado vertical más externo de estas velas o placas está sujeto y gira con o alrededor de los ejes, cables o cuerdas entre los extremos de los brazos de 90º a 180º, teniendo los dos vértices internos sueltos, entre el eje y cada dos brazos contiguos se disponen unos cordones paralelos o malla en los cuales se apoyan las velas o placas cuando estas reciben el viento por una cara.

2. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque en los lados superior e inferior de las velas o placas tienen unas varillas que se apoyan en el eje o en los brazos radiales.

3. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque utiliza más de una vela o placa entre cada dos brazos radiales.

4. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque presenta en alzado forma de trapecio isósceles, teniendo en este caso los brazos superiores de menor longitud.

5. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque presenta en alzado forma triangular, no teniendo brazos superiores.

6. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque las velas o placas están reforzadas por unas ballenas horizontales las cuales reducen el flameo.

7. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque el eje es hueco y gira mediante unos cojinetes alrededor de un eje central fijado al suelo.

8. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque utiliza los brazos radiales flexibles formados por flejes aplastados lateral u horizontalmente y de sección en disminución hacia sus extremos externos.

9. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado por usar unos brazos radiales articulados con unos muelles o flejes en dichas articulaciones.

10. Captador de energía eólica según reivindicación 1, caracterizado porque los vértices inferiores de las velas o placas están sujetos por cuerdas o cables de sección reducida, que romperán con vientos excesivamente fuertes o por ráfagas.