ES2332344B1 - Mejoras en la patente principal num. p200002936 por sistema captador de energia eolica con autoproteccion. - Google Patents

Mejoras en la patente principal num. p200002936 por sistema captador de energia eolica con autoproteccion. Download PDF

Info

Publication number
ES2332344B1
ES2332344B1 ES200702207A ES200702207A ES2332344B1 ES 2332344 B1 ES2332344 B1 ES 2332344B1 ES 200702207 A ES200702207 A ES 200702207A ES 200702207 A ES200702207 A ES 200702207A ES 2332344 B1 ES2332344 B1 ES 2332344B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
axis
blades
blade
central vertical
wind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES200702207A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2332344A1 (es
Inventor
Josep Ramisa Navarro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of ES2332344A1 publication Critical patent/ES2332344A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2332344B1 publication Critical patent/ES2332344B1/es
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/06Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/062Rotors characterised by their construction elements
    • F03D3/066Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
    • F03D3/067Cyclic movements
    • F03D3/068Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/202Rotors with adjustable area of intercepted fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/312Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape capable of being reefed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

Mejoras en la Patente Principal nº P 200002936, por: "Sistema captador de energía eólica con autoprotección".
Se describen unas mejoras introducidas en el objeto de la Patente Principal que permiten una simplificación constructiva del sistema, y un incremento sustancial en el aprovechamiento de la energía aportada por el viento incidente sobre las palas del conjunto. Para ello, el eje central de soporte de los distintos elementos ha sido construido en una sola pieza cada pala adopta una configuración rectangular o de otro tipo, permitiendo variar la posición del centro geométrico e incrementar el brazo de palanca en cuanto al punto de aplicación del empuje, a cuyo efecto las palas están sustentadas superiormente por un brazo respectivo extendido radialmente desde un rodamiento incorporado en el extremo superior del eje central. En una realización de dos palas diametralmente opuestas, dicho eje central presenta una porción acodada en posición enfrentada a las palas, que permite un incremento de la superficie de éstas y un acercamiento de cada eje de pala respecto al eje vertical central.

Description

Mejoras en la Patente Principal nº P 200002936, por: "Sistema captador de energía eólica con autoprotección".
Objeto de la invención
La presente invención tiene como objeto un Certificado de Adición a la Patente Principal núm. P-200002936, por "Sistema captador de energía eólica con autoprotección", que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los sistemas, dispositivos e instalaciones actualmente existentes y destinados a los mismos fines.
Más en particular, la invención propone el desarrollo de unas mejoras sustanciales en el objeto de la Patente Principal mencionada, que afectan esencialmente tanto a la estructura de soporte principal como a las propias palas sobre las que el viento ejerce la acción de empuje, en base a las cuales se obtienen resultados altamente ventajosos en lo que a simplificación constructiva u optimización del rendimiento se refiere. En su forma más general, las mejoras incluyen cambios formales y dimensionales en las palas que facilitan un desplazamiento del centro geométrico de las mismas hacia posiciones de mejor aprovechamiento del empuje del viento incidente, y también la provisión de un único eje vertical de soporte y sustentación de los elementos del conjunto, con la consiguiente simplificación estructural y que, en función del número de palas que se utilicen, dicho eje puede presentar un acodamiento con vistas a una reducción de la distancia que separa a cada pala de dicho eje, con la consiguiente disminución de la voluminosidad total del conjunto y optimización del punto de cruce de las palas entre sí.
El campo de aplicación de la invención corresponde al sector de la fabricación e instalación de aparatos y dispositivos para aprovechamiento de las energías renovables, en especial para aprovechamiento de la energía eólica.
Antecedentes y sumario de la invención
Es conocido por todos en general el hecho de que las energías renovables están llamadas a sustituir progresivamente, a medio y largo plazo, a las obtenidas a partir de combustibles fósiles, cada vez más escasos en la naturaleza. Las energías renovables tales como las de tipo solar o eólico, son suministradas directamente por la naturaleza, y por tanto de aprovechamiento inmediato con la utilización de los medios adecuados que permitan su transformación en otros tipos de energía, tal como energía térmica o eléctrica. En este sentido, la energía eólica ocupa un lugar predominante dado que el viento existe, en mayor o menor medida, en cualquier punto geográfico, y por lo tanto puede ser aprovechado con rendimiento variable en el momento en que se produce alguna corriente de aire.
Entre los inconvenientes principales con los que han contado las instalaciones eólicas convencionales, están los asociados a los altos costes de fabricación, instalación y mantenimiento. La necesidad de utilizar molinos con grandes palas, exige estructuras de altura considerable, con palas de gran longitud y con una electrónica de control sofisticada y costosa, todo ello con costes muy importantes como se ha dicho anteriormente. Otros inconvenientes asociados a las instalaciones convencionales consisten en que, normalmente, el rendimiento es escaso o nulo a bajas y medias velocidades de viento, y también, dadas las características de estas instalaciones, su lugar de ubicación suele ser en el campo, en sitios elevados, lo que supone un impacto medioambiental importante, y también requiere líneas de transporte de la energía generada hasta el lugar de consumo o hasta el lugar de transformación e inyección en otras líneas ya existentes para el transporte de la energía hasta otros lugares de consumo.
Por lo tanto, aunque el aprovechamiento de las energías renovables va progresivamente en aumento, es evidente que todavía existen muchos inconvenientes asociados a su generación y consumo, que deben ser necesariamente resueltos.
En este sentido, la Patente Principal núm. P-200002936, relativa a "Sistema captador de energía eólica con autoprotección", ya supuso un importante avance en la dirección señalada anteriormente, al proporcionar un sistema de costes mucho más bajos que los asociados a las instalaciones generadoras convencionales, de dimensiones mucho más reducidas, susceptible por tanto de ser instalado en posiciones mucho más cercanas al lugar de consumo, y en el que las palas incorporadas en los molinos eólicos fueron sustituidas por palas triangulares que cuando son empujadas por el viento en un sentido provocan la generación de energía eléctrica, y que cuando son empujadas en el sentido opuesto se pliegan sobre sus ejes de soporte, de manera que apenas presentan resistencia alguna al viento. Además, los elementos incorporados en el sistema permiten un aprovechamiento de vientos a bajas y medias velocidades.
Para una mejor comprensión de la invención, se ha reproducido en la Figura 1 de la presente descripción, la misma Figura 1 de la Patente Principal, en la que se muestra una vista esquematizada, en alzado, del sistema captador de energía eólica. La forma de realización que se ha elegido para su representación en la mencionada Figura de los dibujos, ilustra un sistema con dos palas triangulares, cada una de ellas compuesta a su vez por dos mitades (20) con la forma general respectiva de un triángulo rectángulo, y vinculadas por el cateto mayor a un eje de sustentación (16) que por el extremo inferior está articulado a una porción de eje axial (15) integral con un engranaje (12) cónico, y que por el extremo opuesto está asociado a un rodamiento universal incluido en el interior de una caja discoidal (8) solidarizada al extremo correspondiente de un eje (7) de soporte. Este eje (7) ocupa una posición alineada verticalmente con una porción de eje (1) inferior, y es solidario con una pieza de base (6) que comprende brazos radiales (5) y que está montada de manera que es giratoria con respecto al citado eje inferior (1), de manera que el giro de dicha base arrastra a un engranaje (4) que a su vez comunica el movimiento de giro a un generador encargado de transformar la energía mecánica en energía eléctrica. Cada uno de los engranajes (12) mencionados, engrana respectivamente con otro engranaje (11) de iguales características, integral con una porción de eje que corre por el interior de un brazo (5) correspondiente, y que incluye en su extremo más interior un piñón (no visible en la Figura) que engrana en el interior de la base (6) con un engranaje (no visible en la Figura) solidario con el extremo correspondiente de la porción de eje inferior (1) y que tiene la mitad de dientes que el engranaje (12), asegurando con ello que el giro de la base (6) impulsado por el movimiento giratorio de las palas (20) se produce a velocidades de viento bajas. La realización de la Figura incorpora dos palas triangulares, de las que una está en posición desplegada (la que ocupa la posición izquierda según se ve normalmente la Figura), y de las que otra pala, en posición diametralmente opuesta a la anterior (es decir, la pala de la derecha), aparece en posición plegada sobre su eje (16) de sustentación, indicando de esa manera las dos posibles condiciones que pueden ocupar las palas en función de que el empuje del viento sobre las mismas se realice en un sentido o en el opuesto. Un resorte asociado a cada una de las palas, que en la condición de pala desplegada está en estado destensado y que en la condición de pala plegada está en estado tensado, asegura la recuperación de la pala cuando pasa desde la condición de plegada a la desplegada, al estar el resorte unido por sus extremos a cables respectivos que tras pasar por rulinas montadas en cada uno de los extremos de varillas inferiores transversales a los ejes de pala, discurren los laterales externos de cada una de las mitades (20) de cada pala.
Tomando en consideración lo anterior, es evidente que el sistema captador de energía eólica para la producción de energía eléctrica, propuesto por la invención descrita en la Patente Principal, supuso un avance muy significativo en cuanto a la concepción y aplicación de este tipo de sistemas generadores. Sin embargo, y a pesar de todas las ventajas asociadas al sistema descrito, es evidente que aún puede ser susceptible de mejoras que optimicen su rendimiento y que permitan un aprovechamiento más completo de la energía asociada al viento incidente. Éste ha sido precisamente el objetivo planteado por la presente invención, y que va a ser desarrollado en lo que sigue.
Tal y como se mencionó al principio de la descripción, las mejoras que ahora se proponen afectan tanto a las características estructurales del conjunto como a la propia concepción de las palas utilizadas para la captación de la energía del viento, permitiendo con ello que se simplifique tanto la construcción e instalación del conjunto, como las posteriores labores de mantenimiento. Éste ha sido el objetivo principal planteado por la presente invención, cuyas características distintivas de la forma de realización preferente se encuentran recopiladas en la porción caracterizadora de la reivindicación 1 que sigue.
En esencia, las mejoras sobre el objeto de la Patente Principal a las que se refiere esta invención, afectan a los siguientes elementos:
-
Eje de soporte y sustentación: las dos porciones de eje superior (7) e inferior (1) de que consta el sistema de la Patente Principal, han sido sustituidas por un único eje, que pasa por el espacio de separación que dejan los engranajes asociados a los extremos interiores de cada uno de los ejes radiales que pasan a través de los brazos (5) de la pieza de base. Con ello, se simplifica notablemente la fabricación del conjunto, y también el montaje posterior en el lugar de uso;
-
Las palas utilizadas en el sistema para captar el empuje del viento incidente, no son ahora triangulares en general como ocurre en el caso de la Patente Principal, sino que dichas palas adoptan otras configuraciones, tal como forma rectangular u otras, con lo que se amplía considerablemente la superficie de oposición al paso del viento, y a la vez se desplaza el centro geométrico tanto en dirección ascendente como en dirección radialmente hacia fuera, incrementando con ello la distancia respecto al centro de giro, es decir, aumentando el brazo de palanca existente desde el punto de aplicación de la fuerza de empuje generada por el viento incidente y el mencionado eje de giro;
-
A efectos de permitir este incremento del brazo de palanca mediante aprovechamiento de otras formas y configuraciones de las palas, el extremo superior del eje que sustenta a cada una de las palas está vinculado giratoriamente a un brazo que parte desde la posición de la caja discoidal (8) de la Patente Principal, y que se extiende radialmente hasta su encuentro con dicho eje de pala; por supuesto, cada eje de pala incluye un rodamiento de tipo universal (o rueda libre, dependiendo del sentido de giro), a los mismos efectos de giro en un sólo sentido y plegado de la pala en sentido opuesto, que se han comentado anteriormente;
-
Por último, en la forma de realización de sólo dos palas en posiciones diametralmente opuestas, el eje vertical central de sustentación del conjunto incluye un acodamiento inferior y uno superior que permite un desplazamiento lateral de una porción intermedia del eje de soporte de longitud ligeramente superior a la altura de una pala, permitiendo una reducción de la distancia entre el eje de pala y el eje vertical de soporte, pero dejando a la vez espacio suficiente para el giro de la pala sin posibilidad alguna de tropezar con dicho eje central de soporte ni con la pala opuesta durante el momento de cruce, permitiendo en consecuencia reducir proporcionalmente la voluminosidad del conjunto sin perder en ningún momento eficacia o rendimiento, y optimizando el punto de cruce de las palas.
Como se comprenderá, las mejoras propuestas por la presente invención complementan favorablemente el sistema de captación de energía propuesto por la Patente Principal, lo mejoran, y permiten una utilización más simple y racional del conjunto, con una notable simplificación en lo que a las operaciones de fabricación y mantenimiento se refiere.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características y ventajas de la presente invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada las formas de realización de la misma que se realiza en lo que sigue, con la ayuda de los dibujos anexos, en los que:
La Figura 1, ya descrita, es una ilustración esquemática de una vista en alzado correspondiente al ejemplo de realización preferida descrito en la Patente Principal;
La Figura 2 representa una vista esquemática en alzado, equivalente a la anterior, de un sistema general de captación de energía eólica en el se han incluido ya las mejoras de la invención, junto con un detalle D a mayor tamaño que muestra los elementos asociados a la porción inferior del eje de pala en su acoplamiento a la varilla transversal respectiva, y
La Figura 3 muestra una representación esquemática, en alzado lateral, de un ejemplo de realización de la invención aplicado al caso concreto de un sistema de dos palas.
\vskip1.000000\baselineskip
Descripción de una forma de realización preferida
Tal y como se ha mencionado anteriormente, la forma de realización preferida de la invención va a ser descrita en lo que sigue con la ayuda de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizan las mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o semejantes. Así, atendiendo en primer lugar a la Figura 2 de los dibujos, se aprecia la representación esquematizada de un sistema de captación de energía eólica del tipo propuesto por la invención, en el que se han incorporado ya las mejoras introducidas, pudiéndose apreciar que los diferentes elementos están montados en torno a un único eje 1 vertical central, que soporta un medio de unión y transmisión entre elementos idéntico a los descritos en la Patente Principal. Sin embargo, a diferencia con esta última, no sólo se hace uso de un único eje 1 vertical central en vez de dos porciones separadas y verticalmente alineadas, sino que además, cada una de las palas 2 adopta una configuración que, lejos de la forma triangular de la patente anterior, han sido concebidas de manera que la forma no se limita ahora a la mencionada triangular, sino que puede adoptar cualquier otra configuración, regular o no. En la representación de la Figura se ha elegido la forma rectangular por ser la más preferida, pero no debe entenderse como limitativa, sino que cualquier otra forma que permita alejar el centro de geométrico de la pala radialmente respecto al eje 1 vertical central y proporcionar con ello un mayor brazo de palanca respecto a este último, podrá ser inicialmente considerada como adecuada para su utilización con la invención. Cada una de las palas consiste en dos porciones 2 iguales (o semi-palas), sustentadas por sus respectivos bordes superior e inferior mediante sendas varillas 3, 4 transversales que a su vez están conectadas mediante rodamientos a un eje de pala 5 que por la parte superior incorpora un rodamiento 6 de tipo universal (o rueda libre dependiendo del sentido de giro) para su vinculación a un brazo 7 radial que parte desde un disco 8 asociado al extremo superior del citado eje 1 vertical central con posibilidad de giro, mientras que por el extremo inferior el citado eje 5 de pala está asociado por medio de un rodamiento 5a a la varilla 4 transversal inferior, y desde ésta, solidarizada con la misma, se extiende un tramo inferior 5' de eje de pala, alineado verticalmente con el eje 5 de pala, estando el citado tramo 5' de eje inferior de pala solidarizado con un engranaje 9 cónico adaptado para transmisión de movimiento de giro con los diferentes órganos encargados de transmitir el movimiento hasta el piñón 10 de transferencia al generador de energía eléctrica externo, u otro sistema al que se desee realizar dicha transmisión. Esta disposición es apreciable más claramente en el detalle D que aparece en la Figura, donde se aprecia la unión fija entre el tramo 5' de eje de pala con la varilla 4 transversal inferior, y la vinculación del extremo inferior del eje 5 mediante el rodamiento 5a, garantizando con ello el giro libre del eje 5 de pala en el sentido de plegado de las palas 2.
De acuerdo con las enseñanzas de la Patente principal, cada una de las palas incorpora un resorte 12 asociado tanto al borde superior como al borde inferior, unidos por sus extremos a cables que tras pasar por rulinas 13 montadas en los extremos de las varillas 3, 4, están vinculados a las esquinas inferiores externas de cada una de las palas 2, estando dichos resortes destinados a colaborar en la recuperación de las palas después de que se han plegado y han de pasar nuevamente a la condición operativa de desplegadas.
Según se ha dicho, ambas porciones 2 de cada pala están enlazadas entre sí por el borde más interior, adyacente al mencionado eje 5 de pala respectivo, mediante ataduras o guías 11, tales como guías correderas del tipo de las que se utilizan en la vela "genova" de un velero (enrollador de la vela de proa), distribuidas a lo largo de la longitud de ambos bordes.
Con esta disposición, se proporciona un aprovechamiento sustancialmente incrementado de la fuerza de empuje proporcionada por el viento incidente, dado el incremento superficial de las palas 2 captadoras, y a la vez se mejora la reacción del sistema en virtud del incremento en la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza de empuje (es decir, el centro de geométrico de la pala) hasta el mismo eje 1 vertical central con respecto al cual gira todo el conjunto. Además, el sistema está sensiblemente simplificado con respecto a la realización de la Patente Principal a la que se pretende mejorar, puesto que ahora no se hace tampoco necesario utilizar uniones articuladas entre los ejes 5 de pala y los engranajes 9 de los respectivos extremos inferiores, puesto que ahora el posicionamiento del eje 5 de pala es vertical en vez de inclinado como ocurría en el caso de la primera patente mencionada.
Evidentemente, al producirse el giro del conjunto, y al igual que en la realización de la Patente Principal, las palas van girando con el fin de adoptar posiciones que progresivamente van pasando desde una posición transversal al empuje del viento hasta una posición paralela con la dirección del viento, como muestra la Figura 2 en la que ambas palas están situadas en planos mutuamente perpendiculares entre sí, de manera que el empuje efectivo se produce en un sentido único.
Además, se debe apreciar que en la Figura 2 se ha representado un esquema de un sistema dotado de dos palas, y en el que solamente aparecen los números de referencia utilizados en la descripción con relación con la pala que se ve de frente. Debe aclararse, no obstante, que este sistema no se limita al uso de dos palas sino que admite la utilización de un número variable de palas, distribuidas alrededor de la circunferencia que circunda al eje 1 vertical central, y que lógicamente, las referencias numéricas indicadas en el dibujo son aplicables a todas y cada una de las palas que incorpore.
Adicionalmente, con preferencia, entre los extremos de las varillas 3, 4 transversales se extienden cables tensores 14 fijos, de manera que cuando se realiza la operación de plegado de la pala en virtud del giro libre del eje 5 en el sentido de "rueda libre" del rodamiento universal 6, se asegura que el giro de dichas varillas se realiza conjuntamente, de manera simultánea y en paralelo.
Sin embargo, en el caso de la representación que se muestra en la Figura 3 de los dibujos, se aprecia un ejemplo de realización preferida de sólo dos palas, en posición real de funcionamiento, cada una de ellas formada por dos mitades 2, ocupando posiciones diametralmente opuestas con respecto al eje central, siempre mutuamente perpendiculares entre sí, y vinculadas una con otra por medio de sendos brazos radiales 7 que se unen al eje 1 vertical central por medio de un rodamiento 8a, y cuyas mitades 2 de cada pala, de forma general preferentemente rectangular o con otra configuración cualquiera, están soportadas superior e inferiormente por medio de varillas respectivas 3 y 4 transversales al eje 5 vertical de pala, con ambas mitades unidas entre sí en relación con sus bordes verticales adyacentes por medio de ligaduras 11, y cada una de ellas dotada de un resorte 12 correspondiente en relación con sus bordes superior e inferior, con los extremos de los resortes unidos a las palas a través de rulinas 13 extremas de la misma manera y a los mismos efectos que se han comentado en anteriormente. Es decir, la forma general de realización corresponde con lo comentado respecto a la Figura 2, pero a diferencia con esta última, en el caso de la Figura 3 se observa que el eje 1 vertical central realiza sendos quiebros para la provisión de un tramo la desplazado con respecto a la vertical geométrica general del citado eje, siendo dicho tramo la de una altura ligeramente superior a la de las palas 2. Así, según se aprecia, la provisión de una porción la de eje vertical central según se ha representado, hace que este último adopte una forma general a modo de "C", dejando espacio libre suficiente para que una pala 2, cuando se enfrenta a la abertura de la "C", pueda penetrar en el espacio de la misma, sin tropiezos con el eje ni con la otra pala en el punto de cruce. Esta situación permite que la superficie de cada pala pueda ser incrementada razonablemente, y que la distancia entre el eje 5 de pala y el eje 1 vertical central pueda ser reducida significativamente, hasta un valor inferior al radio de giro o anchura de cada porción 2 de pala, permitiendo reducir la voluminosidad del conjunto, y sin que el sistema pierda por ello eficacia operativa, optimizando el punto de cruce de las palas.
Como se comprenderá, el decalaje entre las palas diametralmente opuestas es tal que cuando una de ellas (por ejemplo, la pala que aparece en la parte de la derecha de la representación) está posicionada frente al lado abierto de la "C", siendo empujada por el viento incidente, la otra pala (es decir, la que aparece en la parte de la izquierda del dibujo), ha ido girando progresivamente sobre su eje 5 de pala respectivo para posicionarse de tal manera que puede pasar por detrás de la porción la, a menor distancia de ésta, pero sin llegar a tropezar con la misma. Es decir, ambas palas están contenidas en planos respectivos que son siempre mutuamente perpendiculares entre sí. Con esta forma de realización, se garantiza a la vez que el empuje del viento es efectivo y que además se realiza en un único sentido operativo.
Como se comprenderá, el conjunto puede incorporar medios de detección de la dirección del viento que en cada momento sopla en el lugar de la instalación, ya sean mecánicos o ya sean eléctricos, situados en la parte superior o inferior, para orientar automáticamente todo el sistema en la dirección que mejor se adapte a las condiciones de trabajo.
Una ventaja adicional de la invención en cualquiera de sus realizaciones posibles, asociada al hecho de que el eje 1 vertical central ha sido concebido ahora como pieza estructural única, consiste en que esta forma de construcción permite incluir medios de veleta mecánica, ya sea de tipo simple en relación con el extremo superior del eje o ya sea de tipo automático en otra posición, que en función de la dirección del viento aplica un par de giro correspondiente a dicho eje 1, a efectos de posicionamiento del conjunto de manera que la incidencia sobre la pala 2 sea apropiadamente perpendicular y permita obtener en todo momento un rendimiento optimizado del conjunto. En una la versión automatizada, los medios de veleta pueden ser tipo que incorporan un elemento transversal asociado, perpendicular a la dirección del propio elemento de veleta, y que, en caso de velocidades de viento por encima de unos límites predeterminados, podrán ocasionar el giro del sistema un ángulo suficiente (del orden de 90°) para el arrollamiento de las palas sobre el respectivo eje 5 de pala, a efectos de autoprotección.
No se considera necesario hacer más extenso el contenido de la presente descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas que de la misma se derivan, así como llevar a cabo su realización práctica.
No obstante lo anterior, y dado que la descripción corresponde únicamente a una forma de realización preferida, debe tenerse presente que dentro de su esencialidad caben múltiples modificaciones y variaciones de detalle, asimismo protegidas, que en especial podrán afectar a características tales como la forma, el tamaño o los materiales de fabricación del conjunto o de sus partes, o al número de palas que incorpore la realización general de la invención, siempre que estos cambios permitan un aprovechamiento y unas formas de realización acordes con los objetivos marcados por la invención.

Claims (4)

1. Mejoras en la Patente Principal núm. P-200002936, por "Sistema captador de energía eólica con autoprotección", en el que los elementos utilizados para el aprovechamiento de la fuerza de empuje del viento incidente consiste en un número variable de palas constituidas cada una de ellas por dos partes o porciones (2) simétricas asociadas a un eje de pala (5) y unidas mutuamente entre sí por medio de medios (11) de atadura extendidos entre los bordes respectivos más internos de las mismas, cuyo desplazamiento y giro simultáneo en un sentido es aprovechado operativamente para transferir movimiento hasta un generador de energía eléctrica u otro órgano móvil que aproveche una toma de fuerza, y cuyo giro en sentido contrario provoca la mencionada autoprotección mediante el arrollamiento de ambas porciones (2) de cada pala en torno a su respectivo eje (5) de pala, que se caracterizan porque las citadas palas (2) adoptan configuraciones variables, rectangulares o de cualquier otra forma, lo que se transforma en un alejamiento radial del centro geométrico de cada una de ellas respecto al eje (1) vertical central con el consiguiente aumento del brazo de palanca desde el punto de aplicación de la fuerza hasta dicho eje (1) vertical central, estando cada una de las palas unidas a dicho eje (5) de pala superior e inferiormente por medio de varillas (3, 4) transversales respectivas, e incorporando el mencionado eje (5) respectivo de cada una de las palas un rodamiento universal (6) superior para su vinculación a un brazo (7) radial asociado a un rodamiento (8) que está acoplado al extremo superior del citado eje (1) vertical central y que permite el movimiento de giro de los mencionados brazos (7) radiales, y porque el mencionado eje (1) vertical central es un eje único, de una pieza, en torno al cual se montan los diferentes elementos del sistema.
2. Mejoras según la reivindicación 1, que se caracterizan porque en una forma de realización preferida de solamente dos palas, cada una de ellas formada por dos porciones o mitades (2) de forma rectangular o cualquier otra soportadas por un eje (5) de pala respectivo, ocupando dichas palas posiciones diametralmente opuestas con respecto al eje (1) vertical central, en el que este último presenta sendos acodamientos que le proporcionan una configuración a modo de "C" en una extensión (la) enfrentada a la posición de las palas y de una altura ligeramente superior a la de estas últimas.
3. Mejoras según la reivindicación 2, que se caracterizan porque el lado abierto de la porción (la) configurada a modo de "C" en el eje (1) vertical central permite incrementar la superficie de cada pala junto con un acercamiento entre cada uno de los ejes (5) de pala y el citado eje (1) vertical central, de modo que la distancia entre cada eje (5) de pala y la vertical general del eje (1) central es sustancialmente menor que el radio de giro de cada pala, y estando ambas palas contenidas en planos respectivos siempre mutuamente perpendiculares entre sí.
4. Mejoras según las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque comprenden la inclusión de un mecanismo de veleta mecánica, simple o automática, asociada al eje (1) vertical central, a efectos de posicionamiento global del sistema respecto al viento incidente para una optimización del empuje, y que en caso de velocidades de viento por encima de valores predeterminados, ocasionan el giro del sistema y el arrollamiento de las palas (2) como medida de autoprotección.
ES200702207A 2000-12-07 2007-07-30 Mejoras en la patente principal num. p200002936 por sistema captador de energia eolica con autoproteccion. Expired - Fee Related ES2332344B1 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200002936A ES2169699B1 (es) 2000-12-07 2000-12-07 Sistema captador de energia eolica con autoproteccion.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2332344A1 ES2332344A1 (es) 2010-02-02
ES2332344B1 true ES2332344B1 (es) 2011-02-01

Family

ID=8495916

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200002936A Expired - Fee Related ES2169699B1 (es) 2000-12-07 2000-12-07 Sistema captador de energia eolica con autoproteccion.
ES200702207A Expired - Fee Related ES2332344B1 (es) 2000-12-07 2007-07-30 Mejoras en la patente principal num. p200002936 por sistema captador de energia eolica con autoproteccion.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200002936A Expired - Fee Related ES2169699B1 (es) 2000-12-07 2000-12-07 Sistema captador de energia eolica con autoproteccion.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6655916B2 (es)
DE (1) DE10159906A1 (es)
ES (2) ES2169699B1 (es)
FR (1) FR2817920B1 (es)
GB (1) GB2371094B (es)
IT (1) ITMI20012582A1 (es)
RU (1) RU2295059C2 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467061B1 (ko) * 2002-05-31 2005-01-24 주장식 풍력발전기
ES2214977B1 (es) * 2003-03-10 2005-12-16 Roberto Rincon Casero Molino de viento, de eje vertical y palas rotatorias y de traslacion, o palas de lamas.
FR2872552B1 (fr) * 2004-07-02 2009-02-20 Vimak Soc Civ Ile Eolienne a axe vertical
FR2873764A1 (fr) * 2004-07-28 2006-02-03 Spinosa Andre Tour Dispositif d'eolienne a axe vertical et geometrie variable
US7633177B2 (en) * 2005-04-14 2009-12-15 Natural Forces, Llc Reduced friction wind turbine apparatus and method
US8164210B2 (en) * 2007-03-07 2012-04-24 Boone Daniel N Vertical axis wind turbine with angled braces
FR2920489A1 (fr) * 2007-09-04 2009-03-06 Robert Guillo Eolienne a axe vertical pendue
GB2474080B (en) * 2009-10-05 2015-09-02 Elemental Engineering Ag Generator
FR2968727A1 (fr) * 2010-12-08 2012-06-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Eolienne verticale repliable a envergure modulable
EP2541048A3 (en) 2011-06-29 2014-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Airfoil, wind rotor and wind rotor arrangement
DE102012008617B4 (de) * 2012-04-27 2018-11-15 Gerald Schmieding Verstellbarer Windflügel, insbesondere für Windkraftanlagen und deren Anordnung an Windkraftanlagen
FR2992370A1 (fr) * 2012-06-22 2013-12-27 Charles Sarrazin Eolienne a axe de rotation vertical comportant des bras porteurs articules en rotation dans un plan vertical
CN105888968B (zh) * 2015-10-27 2018-10-23 王智勇 一种抗台风的风力发电机
FR3087229B1 (fr) * 2018-10-16 2022-06-17 Windpulse Tech Turbine a axe vertical
IT201900009435A1 (it) * 2019-06-19 2020-12-19 Andrea Moscardini Generatore eolico

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US215035A (en) * 1879-05-06 Improvement in wind-wheels
US802144A (en) * 1904-12-27 1905-10-17 Benoni R Harrington Windmill.
US1483301A (en) * 1922-06-06 1924-02-12 George C Halkias Power windmill
US1639545A (en) * 1926-11-22 1927-08-16 Lonnie C Weaver Automatic control for windmills
US2596726A (en) * 1948-05-26 1952-05-13 Josef G A Rydell Wind motor
US4178126A (en) * 1977-09-07 1979-12-11 Altarctic Engineering & Construction Ltd. Wind driven power generator
US4348154A (en) * 1978-02-01 1982-09-07 Wind Engineering Corporation Adjustable vane windmills
US4208168A (en) * 1978-05-18 1980-06-17 Chen Jimmy M Wind turbine
US4457669A (en) * 1978-10-24 1984-07-03 Corry William R Jibe mill
US4342539A (en) * 1979-02-13 1982-08-03 Potter James A Retractable wind machine
US4293274A (en) * 1979-09-24 1981-10-06 Gilman Frederick C Vertical axis wind turbine for generating usable energy
US4303835A (en) * 1980-03-31 1981-12-01 Puran Bair Wind powered generator with cyclic airfoil latching
EP0050891A1 (fr) * 1980-10-23 1982-05-05 Amaury Feraille Moteur éolien
US4417853A (en) * 1981-02-17 1983-11-29 Windpowered Machines Ltd. Wind turbine soft airfoil control system and method
US4545729A (en) * 1983-07-28 1985-10-08 Joe Storm Wind turbine apparatus
US4619585A (en) * 1983-07-28 1986-10-28 Joe Storm Wind turbine apparatus
PT84063A (pt) * 1987-01-06 1987-09-18 Baptista Fernando Augusto Turbina eolica e dispositivo para a sua seguranca
US5784978A (en) * 1996-02-05 1998-07-28 Saiz; Manuel Munoz Wind energy catchment device
JPH11236870A (ja) * 1998-02-19 1999-08-31 Takahiko Yoshino 羽根を自転させて風力エネルギーを有効利用する垂直 軸風車に関する技術
PT102693A (pt) * 2001-11-21 2003-05-30 Fernando Augusto Baptista Torres eolicas com sistemas de seguranca e de transmissao de forca
US7396207B2 (en) * 2004-09-14 2008-07-08 Delong Dee James Wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
FR2817920A1 (fr) 2002-06-14
ES2169699A1 (es) 2002-07-01
DE10159906A1 (de) 2002-08-14
RU2295059C2 (ru) 2007-03-10
ES2169699B1 (es) 2003-05-16
ES2332344A1 (es) 2010-02-02
US20020071757A1 (en) 2002-06-13
GB2371094A (en) 2002-07-17
GB0129129D0 (en) 2002-01-23
ITMI20012582A1 (it) 2003-06-06
GB2371094B (en) 2005-07-20
FR2817920B1 (fr) 2004-08-13
US6655916B2 (en) 2003-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2332344B1 (es) Mejoras en la patente principal num. p200002936 por sistema captador de energia eolica con autoproteccion.
ES2581760T3 (es) Turbina eólica de eje vertical
ES2348252T3 (es) Volante tensor en un sistema de rotor para turbinas eolicas e hidraulicas.
US10378510B2 (en) Vertical axis wind turbine with self-orientating blades
US20060210389A1 (en) Wind powered turbine
ES2573517T3 (es) Aerogenerador de eje vertical
WO2008003802A1 (es) Aerogenerador de eje vertical para el aprovechamiento de energía eólica
WO1996034197A1 (es) Aparato conversor de energia eolica en otra energia utilizable
US20090257874A1 (en) Vertical axis windmill with weather vane positioning
WO2012164140A1 (es) Motor de viento
WO2000046498A1 (es) Generador hidraulico y/o eolico perfeccionado
US20120195757A1 (en) Vertical wind power generator
ES2328782B1 (es) Dispositivo de aprovechamiento de la energia de las olas.
JPS58119976A (ja) 水平回転風車
US10718312B2 (en) Wind turbine
ES2209591A1 (es) Captador de energia eolica.
JP2005233143A (ja) 垂直翼垂直軸風車
KR101010317B1 (ko) 철탑 회전형 풍차
WO2007034014A1 (es) Generador eolico
KR102326425B1 (ko) 도시형 풍력발전기
WO2022258853A1 (es) Colector de aire para aerogenerador vertical
BR112017025671B1 (pt) Conversor rotativo de energia eólica
JP2007120485A (ja) 折りたたみ式水平軸型風車
TW201638466A (zh) 流力葉片裝置
JP2001032761A (ja) 風力発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
EC2A Search report published

Date of ref document: 20100202

Kind code of ref document: A1

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2332344

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20110120

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20190619