ES2542830T3 - Convertidor de energía eólica que usa cometas - Google Patents

Abstract

Sistema eólico (1) para convertir energía, que comprende: - al menos una cometa (2) adaptada para dirigirse desde el suelo sumergida en al menos una corriente de viento (W); - al menos un módulo (5) adaptado para trasladarse sobre al menos un riel (6; 7) colocado cerca del suelo, dicho módulo (5) que se conecta mediante al menos una cuerda (4) a dicha cometa (2), dicha cometa (2) que se adapta para dirigirse por dicho módulo (5) con el objetivo de arrastrar dicho módulo (5) sobre dicho riel (6; 7) y realizar dicha conversión de energía eólica en energía eléctrica mediante al menos un sistema generador que coopera con dicho módulo (5) y dicho riel (6; 7), dicha cuerda (4) que se adapta tanto para transmitir energía mecánica desde y hacia dicha cometa (2) como para controlar una trayectoria de vuelo de dicha cometa (2), caracterizado porque: dicho riel (6; 7) está equipado con electroimanes para permitir una levitación magnética y/o una conversión de energía mediante motores lineales que se usan de manera reversible, y dicho sistema generador está configurado para convertir energía mecánica en energía eléctrica por medio de un movimiento relativo entre dicho módulo (5) y dicho riel (6; 7).

Description

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15-07-2015

entre el tren 3 de cometas 2 y el módulo 5. En tal caso, por ello, el número de componentes de los módulos 5 que dirigen o guardan las cuerdas 4 se reduce, lo que simplifica en gran medida la estructura del sistema eólico 1.

Más abajo en la presente, se hará referencia simplemente al caso en el cual, en el sistema eólico 1 de acuerdo con la presente invención, la dirección de las cometas 2 tiene lugar por medio de un par de cuerdas 4. Para cada componente del sistema eólico 1 analizado en detalle más abajo, de todas formas se señalarán simplificaciones que es posible introducir en el caso del uso de una sola cuerda 4 para arrastrar cada módulo 5.

Aun cuando limitar el número de cuerdas 4 es ventajoso desde un punto de vista aerodinámico, la solución con dos cuerdas 4, además de la mera dirección y tracción, proporciona también la posibilidad de realizar maniobras de emergencia. Dirigir en cuanto a la dirección se obtiene por lo general con una variación diferencial limitada de la longitud de las cuerdas adecuadas 4, pero si la variación diferencial de las cuerdas adecuadas 4 excede la apertura de las alas de las cometas 2, tiene lugar una situación en la cual se cancela la sustentación, definida más abajo en la presente como el "deslizamiento lateral del ala". Bajo esta condición, si se necesita un retorno rápido, es posible rebobinar rápidamente las cuerdas 4 sin desperdiciar energía. Durante tal descenso rápido, debido al efecto del deslizamiento lateral del ala, existe sin embargo el riesgo de la autorrotación de la cometa 2 con una pérdida sustancial del control. Con el objetivo de impedir tal pérdida de control, es posible proporcionar las cometas 2 con dispositivos aerodinámicos y arreglos que permiten detener fácilmente el descenso rápido una vez que se alcanza la altura deseada y restaurar correctamente el estado de vuelo normal y productivo. En las etapas de deslizamiento lateral del ala, el borde lateral de una cometa 2 se convierte en el borde de ataque y aloja tanto los instrumentos de seguimiento de la posición en el espacio tridimensional como un sistema de accionamiento y de estabilización de la maniobra de deslizamiento lateral (no mostrados en las figuras). Dicho sistema de accionamiento y de estabilización se caracteriza, por ejemplo, por flotadores direccionales y disruptores controlados por el sistema de control inteligente.

Bajo condiciones de vuelo normales, los flotadores direccionales son transversales a la dirección de empuje y se flexionan para ocultarlos con el objetivo de no modificar la eficiencia de la cometa 2. En deslizamiento lateral del ala, los flotadores direccionales se levantan, accionados por el flujo que aparece en la dirección correcta. Por ello los flotadores direccionales cooperan en volver a equilibrar la penetración de la cometa 2 cuando esta se usa incorrectamente en el deslizamiento lateral del ala que mejora de manera pasiva la estabilidad de las maniobras. Un arreglo de estabilización adicional se obtiene de manera activa con los/el disruptores/disruptor (ya mencionados anteriormente) colocados adecuadamente y accionados geométricamente por una lógica que usa directamente, o mediante el control en tierra, la información de los sensores de rastreo de vuelo, con el objetivo de contrarrestar la tendencia a la autorrotación.

El sistema de accionamiento y de estabilización de la maniobra de deslizamiento lateral permite corregir/reducir inmediatamente la altura de la cometa 2 cuando desciende y, una vez que se ha alcanzado la altura o el alargamiento deseado de las cuerdas 4, restaurar la sustentación mediante el regreso de las cuerdas 4 a una longitud diferencial compatible con el vuelo normal.

En el sistema eólico 1 de acuerdo con la presente invención, la aplicación del sistema de accionamiento y de estabilización de la maniobra de deslizamiento lateral consiste principalmente en el desacoplamiento rápido y controlado de un área en el espacio aéreo.

El sistema eólico 1 de acuerdo con la presente invención comprende además al menos un sistema de recuperación 8 para las cometas 2: en la siguiente descripción, el sistema eólico 1 se describirá de acuerdo con dos modalidades preferidas, proporcionadas como un ejemplo no limitante: tales modalidades se distinguen principalmente por los modos en los que se soportan los sistemas de recuperación 8 de las cometas 2.

De acuerdo con una primera modalidad, el sistema eólico 1 de la presente invención comprende al menos un módulo 5 que comprende un único carro 11 cerca del cual se colocan tanto los generadores convertidores de energía 20 y/o 21 como los componentes del sistema para dirigir las cometas 2. Con referencia a las Figuras 5 a la 9, es posible observar que los sistemas de recuperación 8 se restringen a los módulos 5 del sistema eólico 1 cerca de un extremo. El peso de los sistemas de recuperación 8 se soporta mediante una estructura flexible estirada 12 compuesta de varillas de tensión 14 restringidas en un extremo de ellas a los sistemas de recuperación 8 y en el otro extremo de ellas a una estructura vertical 13, por ejemplo un enrejado, con el cual se equipa cada módulo 5. La estructura flexible estirada 12 conecta además cada módulo 5 del sistema eólico 1 con al menos dos módulos 5, posiblemente adyacentes. Al conectar entre sí los diferentes módulos 5, si falta el efecto de arrastre en un módulo 5, tal módulo 5 se arrastraría por los otros módulos 5 del sistema eólico 1 para los que está presente el efecto de arrastre. Esto permite evitar (o posiblemente retrasar) el accionamiento de los generadores 20 y/o 21 usados para producir electricidad como motores, para permitir el avance del módulo 5 y se describe en más detalle más abajo.

De acuerdo con tal modalidad, los sistemas de recuperación 8 pueden equiparse además, por ejemplo, con ruedas amortiguadas 17 mediante las cuales se apoyan sobre los rieles secundarios 7. De tal manera, el peso de los sistemas

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Claims (1)

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