ES2264859B1

ES2264859B1 - "turbina eolica, solar, e hidraulica perfeccionada".

Info

Publication number: ES2264859B1
Application number: ES200401963A
Authority: ES
Inventors: Joaquin Siguenza Aguiar; Abel Martinez Diez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: ES2264859A1

Abstract

Turbina eólica, solar, e hidráulica perfeccionada, destinada a la producción de energía eléctrica. La turbina dispone de un eje central hueco y fijo, además de un cuerpo cilíndrico móvil, conformado por dos piezas semicirculares dispuestas longitudinalmente respecto al eje central. Entre ambas piezas semicirculares existen dos aberturas también longitudinales al eje central, que permiten la entrada de aire o de agua. Una vez que el aire o el agua penetra en el interior del cuerpo cilíndrico se genera un movimiento circular que hace que éste gire, poniendo en marcha las aspas situadas en los platos de inercia colocados en los extremos del cuerpo cilíndrico, produciéndose a través del o de los alternadores de que dispone ubicados en el interior del eje hueco la energía eléctrica. Si la turbina se instala en un medio acuoso los alternadores deberán ser convenientemente aislados. En las paredes externas del cuerpo cilíndrico se ubican paneles fotovoltaicos.

Description

Turbina eólica, solar, e hidráulica perfeccionada.

Objeto de la invención

La presente Patente de Invención, de acuerdo como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una turbina eólica, solar e hidráulica perfeccionada, para aprovechar tanto la fuerza e intensidad del viento, como la radiación calorífica emitida por el sol, así como la fuerza de las corrientes de agua, ya sean éstas últimas del medio marino o del medio fluvial. Mas concretamente, se trata de un novedoso sistema de producción de energía a partir de fuentes limpias como son el aire, el sol, y el agua, mediante el funcionamiento de un sistema que comprende una pieza que realiza la función de eje (fija), y de otra pieza o cuerpo cilíndrico (móvil), que realiza la función de captador de energía, esta. última pieza recoge la energía procedente del viento, del sol o del agua. El cuerpo cilíndrico o captador de energía es atravesado en su parte central por un eje hueco dentro del cual se disponen uno o varios alternadores, (aislados convenientemente en el supuesto de que la turbina sea ubicada en un medio acuoso) que transforman la energía eólica, o en su caso, la procedente de las corrientes marinas o fluviales, en energía eléctrica debido a la rotación de unas aspas o palas ubicadas en las bandejas superior e inferior que limitan el cuerpo cilíndrico en sus extremos. Estas palas se accionan por la entrada del flujo de aire o agua en la cavidad del cuerpo cilíndrico formado por dos piezas semicirculares y dos aberturas. Asimismo, esta pieza o cuerpo cilíndrico dispone en su pared exterior de unos paneles solares (fotovoltaicos) que permiten la producción de energía cuando debido a las condiciones meteorológicas adversas la fuerza del viento sea nula o muy escasa. El nuevo diseño de esta turbina objeto de la invención, en forma de cilindro y no de aspas le permite eliminar ese aspecto antiestético, y también el negativo impacto ambiental y/o visual que causan los autogeneradores eólicos existentes en la actualidad, además de otras destacables ventajas, tal como quedará claramente puesto en evidencia al describir la turbina haciendo referencia a las figuras que lo representan de acuerdo con una de las formas preferidas de realización.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, la energía eólica es una de las opciones más importantes para la eliminación de contaminantes y emisiones que afectan la atmósfera y producen el calentamiento global. De este modo la fabricación de aerogeneradores contribuye decisivamente a paliar este acuciante problema, si bien, los generadores eólicos existentes en la actualidad disponen de un sistema de grandes aspas, que presentan el inconveniente del negativo impacto ambiental y/o visual que producen al ser instalados en cualquier medio terrestre; además de presentar inconvenientes no solamente de carácter estético sino de carácter funcional, pues cuando la intensidad del viento es mínima dejan de funcionar, por otra parte significar que su aplicación únicamente está pensada para el ámbito terrestre, desatendiendo su importante aplicación en el ámbito marino o fluvial; por su configuración no pueden instalarse en un plano horizontal, ni disponen de placas solares que recojan la energía del sol, lo que implica
un menor aprovechamiento energético de estas estructuras aerogeneradoras, que merece ser solucionado.

Breve descripción de la invención

Con la finalidad de resolver los inconvenientes y las deficiencias de los aerogeneradores existentes en la actualidad, ha sido desarrollada la turbina objeto de la presente Patente de Invención, la cual, tal como se verá claramente al describirla haciendo referencia a las figuras que la ilustran, ofrece destacables ventajas tales como un notable aprovechamiento de la energía eólica, solar, e hidráulica al disponer de un sistema cilíndrico en su estructura y no del tradicional sistema de aspas o palas rotatorias. Asimismo, su novedosa estructura cilíndrica le permite sintonizar perfectamente con el medio ambiente en el que sea instalado o ubicado, sin provocar un grave impacto ambiental y/o visual. Otra ventaja importante que incorpora el objeto de la presente invención es su adaptación al medio marino o fluvial, ya que, puede ser instalado tanto en un plano vertical como en un plano horizontal, permitiendo de este modo el aprovechamiento de las corrientes marinas o fluviales y su adaptación a la orografía del terreno en que se instale o ubique.

Es entonces objeto de la presente invención proveer una turbina mejorada para permitir un mejor aprovechamiento tanto de la energía eólica, solar e incluso marina o fluvial, debido al aprovechamiento tanto de la fuerza del viento, de la fuerza de las corrientes submarinas existentes tanto en cauces fluviales como en océanos o mares, así como de la radiación calorífica procedente del sol. La turbina consta de un eje central hueco, dentro del cual se coloca uno o varios alternadores; este eje se encuentra dispuesto longitudinalmente a lo largo del cuerpo cilíndrico atravesando al mismo tanto en su parte superior como en su parte inferior, fijándose posteriormente al suelo. El cuerpo cilíndrico está formado por dos piezas semicirculares, preferentemente de materiales ligeros como la fibra de vidrio o de carbono, el aluminio y/o cualquier otro material que por su composición reúna las características de ligereza y resistencia. Estas piezas semicirculares se encuentran colocadas longitudinalmente respecto al eje central de la turbina, de tal modo que prácticamente forman un círculo cerrado, si bien, este círculo no se encuentra totalmente cerrado, pues existen entre ambas piezas semicirculares dos aberturas (una de entrada y otra de salida o evacuación del flujo de aire o agua), que se pueden regular para permitir el paso de un mayor, menor, o nula velocidad de la turbina respectivamente. En las paredes externas de estas piezas semicirculares se fijan unos paneles fotovoltaicos que permiten aprovechar la radiación solar en condiciones de nula velocidad de viento. Estos paneles solares no se instalaran cuando la turbina perfeccionada se encuentre situada en el medio marino o fluvial debido a su incompatibilidad. En los extremos superior e inferior, de este cuerpo cilíndrico se ubican unas bandejas o platos de inercia que disponen de unas palas o aspas rotativas, que se accionan una vez ha penetrado el flujo de aire o agua en la cavidad formada por las piezas semicirculares convirtiendo esta energía eólica o hidráulica procedente de la fuerza del viento o de las corrientes marinas o fluviales, gracias al alternador situado en el eje hueco de la turbina, en energía eléctrica, que una vez transformada se canaliza a la red de alta tensión.

Breve descripción de los dibujos

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva como parte integrante de la misma un juego de dibujos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra una representación en alzada de la turbina perfeccionada con sus distintos elementos: eje central, cuerpo cilíndrico (piezas semicirculares), alternador, platos de inercia, aspas o palas rotatorias, paneles solares o fotovoltaicos.

La figura número 2.- Muestra una vista de un corte transversal de la turbina perfeccionada en su mitad.

Descripción de la forma de realización preferida

En la figura 1 se muestra esta turbina mejorada, señalado con el número de referencia 1, el eje de la misma; en torno al cual gira el cuerpo cilíndrico señalado con el número de referencia 2; cierran el cuerpo cilíndrico en su parte superior la bandeja o plato de inercia señalada con el número de referencia 3; y en la parte inferior del cilindro la bandeja o plato de inercia señalada con el número de referencia 4; también se señalan con número de referencia 5 y 6 las aberturas existentes entre las piezas semicirculares, que conforman el cuerpo cilíndrico y que permiten la entrada del viento o el agua, y que provocarán debido a esa entrada de flujo de aire o agua el movimiento de las aspas señaladas con número de referencia 7 ubicadas en las bandejas o platos de inercia inferior y superior, y por ende la producción de energía eléctrica mediante la puesta en marcha del alternador señalado con número de referencia 8; en último término señalado con número de referencia 9 se señalan los paneles solares, que se encuentran fijados en las paredes exteriores de las piezas semicirculares que conforman el cuerpo cilíndrico.

La turbina está realizada preferentemente con materiales de mínimo peso y gran resistencia, como puede ser la fibra de vidrio o de carbono, el aluminio o bien otros materiales que eventualmente se consideren apropiados en la práctica.

Se deja constancia que, si bien se han descrito e ilustrado la realización preferida de la turbina mejorada objeto de la presente Patente de Invención, al ser ésta llevada a la práctica podrá tener modificaciones de detalle a efectos de adecuarla a las necesidades y/o requerimientos que deban tenerse en cuenta para su ubicación en los distintos medios naturales, ya sean estos terrestres o marinos; principalmente nos referimos a los diversos tamaños, pesos y formas, sin que por ello se alteren o desvirtúen sus particularidades constructivas y funcionales.

En la figura 2 se muestra una vista del corte transversal de la turbina señalándose con número de referencia 10 y 11 las piezas semicirculares que forman el cuerpo cilíndrico; asimismo también se aprecia el eje fijo hueco señalado con número de referencia 1; en último término, con número de referencia 8 se señala el alternador o alternadores si son varios alojados en el interior del eje hueco.

Claims

1. Turbina eólica, solar e hidráulica perfeccionada, siendo la turbina del tipo preferentemente destinada a la producción de energía eléctrica, estando esta turbina esencialmente caracterizada porque dispone de un eje central fijo (1) sobre el que gira un cuerpo cilíndrico (2), formado por dos piezas semicirculares (10) y (11) preferentemente realizadas en materiales ligeros.

2. Turbina eólica, solar e hidráulica perfeccionada, de acuerdo con la reivindicación 1, esencialmente caracterizada porque dicho eje central es hueco permitiendo alojar en su interior uno o varios alternadores (8) que transforman la energía eólica o procedente de las corrientes marinas o fluviales en energía eléctrica.

3. Turbina eólica, solar, e hidráulica perfeccionada, de acuerdo con la reivindicación 4, esencialmente caracterizada porque dicho cuerpo cilíndrico está conformado por dos piezas semicirculares dispuestas longitudinalmente al eje central, entre las que existen dos abertura (5) y (6) igualmente longitudinales al eje, que permiten la entrada de aire o agua. Asimismo este cuerpo cilíndrico en sus extremos dispone de dos bandejas de inercia (3) y (4) ancladas al eje central, una superior y otra inferior que disponen de palas o aspas rotativas (7).

4. Turbina eólica, solar, e hidráulica perfeccionada, de acuerdo con la reivindicación 5, esencialmente caracterizada porque dicho cuerpo cilíndrico (2) puede adoptar no sólo una posición vertical, sino también horizontal.

5. Turbina eólica, solar, e hidráulica perfeccionada, de acuerdo con la reivindicación 6, esencialmente caracterizada porque dicho cuerpo cilíndrico puede disponer de paneles fotovoltaicos (9), en el caso de ser instalada fuera de un medio acuoso, con la finalidad de captar la energía procedente del sol, en los-casos en que la climatología no ofrezca la fuerza mínima suficiente para desplazar el cuerpo cilíndrico y por ende, poner en marcha la turbina.