ES2308333T3 - Dispositivo para la generacion de energia a partir de una corriente de aire. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo con un túnel de aire (7) para la generación de energía a partir de una corriente de aire en el túnel de aire (7), con un orificio de entrada (8) y un extremo del túnel de aire, que se conecta en una chimenea (4), en el que entre el túnel de aire (7) y la chimenea (4) está dispuesta una pieza de transición (10), con una pluralidad de turbinas (6) dispuestas unas detrás de otras en el túnel de aire (7) con ruedas de rodadura (12) y con una entrada de aire (13) adicional en el túnel de aire (7), caracterizado porque sobre el trayecto entre el orificio de entrada de aire (8) y la pieza de transición (10) están dispuestas una pluralidad de turbinas (6) desplazadas lateralmente en un grupo, en el que uno o varios de tales grupos están dispuestos unos detrás de otros en el túnel de aire (7).

Description

Dispositivo para la generación de energía a partir de una corriente de aire.
La presente invención pertenece al campo de la generación de energía a partir de energía eólica, por ejemplo a partir de una corriente de aire, especialmente en un canal con turbinas dispuestas unas detrás de otras.
Se conocen a partir del estado de la técnica máquinas de energía eólica. Por ejemplo, se describe en el documento DE19532032A1 un procedimiento para la generación de energía a través de una central de energía y/o a partir de una corriente de aire. Las ruedas de aletas están distribuidas en este caso sobre toda la sección transversal del tubo.
Otra central de energía eólica conocida se publica en el documento DE3924968A1. En esta invención, una torre o bien una chimenea son atacados por la corriente desde abajo, están previstos canales de entrada radiales en la base.
Otra referencia del estado de la técnica describe en el documento TW452630B una máquina de energía eólica con una chimenea. En este caso se utiliza el calor de pérdida de un equipo de calefacción.
Otra referencia del estado de la técnica es el documento WO94/27044A2. El documento WO94/27044 A2 describe una caja instalada a lo largo de una loma, que está cubierta con paneles. La alimentación a esta caja se realiza desde un tejado cubierto con cristal sobre escombros, para elevar en la mayor medida posible la diferencia de la temperatura entre la entrada y la salida de la chimenea. Una o varias turbinas eólicas están instaladas en el fondo de la caja. Éstas son accionadas por medio de corriente de aire. Se ve como inconveniente la cubierta flexible con paneles abatibles o bien giratorios, para convertir la cavidad en forma de caja en la loma en un canal de viento, puesto que esta cantidad grande de trampillas son propensas a averías.
En el documento WO94/27044A2 se describe la utilización de la diferencia de la temperatura natural entre diferentes alturas sobre la tierra, siendo accionadas unas turbinas en un canal de aire para generar energía eléctrica.
En oposición al documento WO94/27044A2, en la forma de realización de acuerdo con la invención, las turbinas están dispuestas en el canal de aire inclinado a lo largo de la loma, el canal de aire está esencialmente cerrado, y se conecta entonces en una chimenea vertical, que amplifica la acción de aspiración.
Además, se conocen diferentes máquinas de energía eólica, que son accionadas por medio de rotores y que utilizan la corriente de aire sobre el suelo al aire libre.
Se ve como inconveniente del documento DE19532032A1 que el número de las ruedas de aletas dispuestas unas detrás de otras está limitado por la resistencia del aire.
Se ve como inconveniente del documento DE3924968A1 que a través de las corrientes de alimentación de aire dispuestas en forma de anillo, se delimita la zona para las turbinas o bien generadores.
La presente invención tiene el cometido de crear un dispositivo, que posibilita una utilización mejorada, de coste favorable y adaptada al paisaje de una corriente de aire, sin los inconvenientes del estado de la técnica.
La solución de este cometido consiste en tender en paisajes de colinas o bien montañosos desde el fondo del valle hasta una cierta altura una tubería de plástico o bien con preferencia de hormigón, que se conecta en una chimenea. Con preferencia es redonda, la altura depende del lugar y está en el intervalo de aproximadamente 200 m o más. La chimenea está ensanchada cónicamente en la parte inferior y se conecta en toda la anchura o bien en el diámetro por medio de una pieza de transición 10 en el túnel de aire 7. En la zona de transición 10 se encuentra también una cabina 16 para la activación del cable de tracción 17. El cable de tracción 17 sirve para la activación de la prolongación de la manguera 15. Esta prolongación es flexible y es retenida por medio de la corriente de aire de salida. El cable de tracción 17 puede estar guiado dentro o fuera de la chimenea 4. En el conducto de la montaña o bien en el túnel de aire 7 están dispuestas turbinas 6 en serie y desplazadas lateralmente, extendiéndose las ruedas de rodadura 12 como máximo hasta la mitad del túnel de aire 7, ver la representación de la figura 1. Esto favorece de acuerdo con la invención que todas las ruedas de rodadura 12 sean impulsadas en una medida suficiente con el aire que circula por delante de las mismas. Para la excitación de la acción de aspiración en la chimenea 4 sirve una o varias trampillas de aire 11 en el túnel de aire 7. La utilización industrial está en el campo de la utilización de la corriente de aire por sistemas de túnel y de chimenea ya existentes o de nueva instalación para la generación de energía por medio de turbinas.
Lista de signos de referencia
1
Salida de aire de la chimenea
2
Nervadura para mantenimiento y control
3
Elevador o conductor de subida
4
Chimenea
5
Cierre de trampilla
6
Turbina con generador
7
Túnel de aire
8
Orificio de entrada
9
Altura de la montaña
10
Pieza de transición
11
Trampilla de aire
12
Ruedas de rodadura
13
Entrada de aire
14
Instalación de medición de la corriente del viento
15
Prolongación de tubo flexible con orificio que se puede cerrar, controlado con cables de tracción
16
Cabina para la activación del cable de tracción 17
17
Cable de tracción.
Modo de funcionamiento
El aire circula en el fondo del valle a través del orificio de admisión 8 hasta el túnel de aire 7. Sobre el trayecto desde el fondo del valle hasta la pieza de transición 10 están dispuestas desplazadas lateralmente un a o varias turbinas 6, con preferencia hasta cuatro turbinas. La rueda de rodadura se extiende en este caso de acuerdo con la invención como máximo hasta el centro del túnel 7. Sobre el trayecto desde la entrada de aire hasta la pieza de transición pueden estar dispuestos varios de tales grupos de turbinas o bien ventiladores a distancia unos detrás de otros, ver las figuras 1 y 2. Aproximadamente a una distancia del 90% de la altura de la chimenea, sobre el lado opuesto al lado de las turbinas está instalada una trampilla de aire 11. Por ejemplo cuando la chimenea tiene 200 m de altura, entonces la distancia desde la pieza de transición 10 hasta la trampilla de aire 11 tiene aproximadamente 180 m. La corriente de aire que fluye a través de esta trampilla de aire se regula para que se obtenga una circulación máxima o bien una corriente de aspiración máxima del túnel de aire 7. La chimenea 4 tiene en este caso una acción de aspiración fuerte. De acuerdo con la invención, la trampilla de aire 11 amplifica la acción de aspiración hasta que se alcanza un máximo, entonces se cierra de nuevo esta trampilla.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra el túnel de aceleración de aire 7 con un orificio de alimentación de aire 8, turbina con generadores 6, el cierre de trampilla 5, la pieza de transición 10 y la trampilla de aire 11. La trampilla de aire 11 puede estar conectada de forma automática con una regulación que mide, por ejemplo, en la chimenea la velocidad del aire y de esta manera optimiza toda la corriente de aire. Además, la figura 1 muestra una línea de la altura de la montaña 9. La pieza de transición 10 puede estar aproximadamente sobre la línea de la altura de la montaña 9 o por debajo de ella. Además, la figura 1 muestra la chimenea 4 y un conducto de subida 4, una nervadura para mantenimiento 3 y control así como la salida de aire de la chimenea 1. Por medio del suplemento 15 opcional se puede incrementar, en caso necesario, la altura de la chimenea. Este suplemento está configurado en forma de manguera y tiene un cierre en forma de anillo, de una manera similar al de sacos con una cinta circundante. Esta cinta está fijada con cables de tracción en el lado superior de la chimenea y es controlada por medio de cables de tracción.
La figura 2 muestra una sección transversal a través del túnel de aire 7 con turbinas 6, con preferencia aproximadamente cuatro turbinas, dispuestas de acuerdo con la invención. En el túnel pueden estar dispuestos de forma sucesiva varios grupos de turbinas de este tipo.
La figura 3 muestra una vista en planta sobre el trayecto desde la entrada de aire 8 hasta la pieza de transición 10 con las turbinas 6 desplazadas lateralmente, que están dispuestas en grupos unas detrás de otras en el túnel de aire. El aire circula a través del orificio de entrada de aire 8. Otra entrada de aire 13 se puede establecer por medio de la trampilla de aire 11. Esta entrada de aire 13 sirve para el "arranque" de la circulación de aspiración. La trampilla de aire se cierra después de que se ha establecido una corriente de aire óptima por medio de una instalación de medición de la corriente del viento 14. Además, la figura 3 muestra la chimenea 4 de forma circular, con el elevador 3 o conducto de subida 3.

Claims (9)

1. Dispositivo con un túnel de aire (7) para la generación de energía a partir de una corriente de aire en el túnel de aire (7), con un orificio de entrada (8) y un extremo del túnel de aire, que se conecta en una chimenea (4), en el que entre el túnel de aire (7) y la chimenea (4) está dispuesta una pieza de transición (10), con una pluralidad de turbinas (6) dispuestas unas detrás de otras en el túnel de aire (7) con ruedas de rodadura (12) y con una entrada de aire (13) adicional en el túnel de aire (7), caracterizado porque sobre el trayecto entre el orificio de entrada de aire (8) y la pieza de transición (10) están dispuestas una pluralidad de turbinas (6) desplazadas lateralmente en un grupo, en el que uno o varios de tales grupos están dispuestos unos detrás de otros en el túnel de aire (7).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia de la entrada de aire (13) desde la pieza de transición (10) está en una relación con la longitud de la chimenea (4) y esta relación es con preferencia aproximadamente 90% de la altura de la chimenea.
3. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la pieza de transición (10) se encuentra por encima o por debajo de la altura de la montaña (9).
4. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el extremo superior de la chimenea (1) está prevista una prolongación (15) con un orificio regulable, que se puede controlar con cables de tracción (17).
5. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la chimenea (4) se estrecha cónicamente hacia arriba, con preferencia es redonda en la sección transversal y porque su altura está en el intervalo de 200 m o más.
6. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está prevista una cabina (16) para la activación de los cables de tracción (17).
7. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o varias trampillas de aire (11) están previstas con una entrada de aire (13) en el túnel de aire (7).
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas de rodadura (12) de las turbinas (6) se extienden como máximo hasta el centro del túnel de aire (7).
9. Procedimiento para la generación de una corriente de aire en un túnel de aire (7) con el dispositivo de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o varias trampillas de aire (11) provocan una entrada de aire (13) en el túnel de aire (7), siendo controlada la acción de aspiración elevada de esta manera en la chimenea (4) con un medidor de la corriente de viento (14) y porque las trampillas de aire (11) son cerradas de nuevo.
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