ES2556613T3

ES2556613T3 - Sistema eólico para convertir energía a través de una turbina de eje vertical accionada por medio de cometas

Info

Publication number: ES2556613T3
Application number: ES13002472.2T
Authority: ES
Inventors: Massimo Ippolito; Franco Taddei
Original assignee: Kite Gen Research SRL
Current assignee: Kite Gen Research SRL
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2016-01-19
Anticipated expiration: 2027-06-13
Also published as: NZ573923A; EP2642117A2; PT2035697E; US8134249B2; EP2035697B1; EP2642116B1; HUE026375T2; EP2642119A3; ES2670016T3; ES2586662T3; CA2656740C; JP2009542955A; RU2009103622A; DK2035697T3; DK2642117T3; BRPI0713541B1; CA2656740A1; JP2014051991A; AU2007270703B2; EP2642118B1

Abstract

Un sistema eólico para la conversión de energía que comprende: - al menos una cometa (1) que puede ser accionada desde el suelo, inmersa en al menos una corriente W de viento; - una turbina eólica (2) de eje vertical colocada a nivel del suelo, estando dicha turbina (2) eólica equipada con dos brazos (3) colocados en el mismo eje y en posiciones opuestas con respecto a dicha turbina (2) eólica, estando dichos dos brazos (3) conectados a través de dos cuerdas (4) a dicha cometa (1), estando dicha cometa (1) adaptada para ser accionada a través de dicha turbina (2) para girar dichos brazos (3) y realizar dicha conversión de energía eólica en energía eléctrica a través de al menos un sistema (15a, 15b) generador/motor que funciona como generador y que coopera con dicha turbina (2), estando dichas cuerdas (4) adaptadas tanto para transmitir energía mecánica desde y hasta dichas cometas (1) y para el control de una trayectoria de vuelo de dichas cometas (1), - un sistema de control inteligente para accionar dicha cometa (1), en donde cada uno de dichos dos brazos (3) de dicha turbina (2) eólica comprende: - un sistema (9) de acumulación de energía potencial gravitatoria que comprende al menos dos poleas (34a, 34b) reductoras de velocidad y al menos un contrapeso (35) levantado desde el suelo y capaz de trasladarse verticalmente, estando dichas cuerdas (4) enrolladas alrededor de dichas poleas (34a, 34b) reductoras de velocidad; y - al menos un sistema (12) de almacenamiento de dichas cuerdas (4) conectadas operativamente y directamente a dicho sistema (9) de acumulación de energía potencial gravitatoria, comprendiendo dicho sistema (10) de almacenamiento de dichas cuerdas (4) al menos dos segundos cabrestantes (13) sobre cada uno de los cuales una respectiva de dichas cuerdas (4) se enrolla o desenrolla, estando cada uno de dichos segundos cabrestantes (13) conectados a un segundo motor (41) eléctrico controlado por dicho sistema de control inteligente, caracterizado porque las cuerdas (4) con las que dicha cometa (1) es accionada se enrollan alrededor de dichas poleas (34a y 34b) de tal manera que es la tensión de dichas cuerdas (4) la que mantiene el contrapeso (35) levantado, durante la el funcionamiento del sistema eólico, encontrándose el contrapeso (35) en una posición comprendida entre dos alturas límite, teniendo por lo tanto el sistema 9 de acumulación de energía solamente dos estados estables: en la altura mínima y en la altura máxima, estando las poleas (34a y 34b) del sistema de acumulación dispuestas en dos niveles, uno superior y otro inferior, al lado de cada nivel, estando las poleas (34a y 34b) lado a lado y teniendo sus ejes de rotación perpendiculares al brazo (3) de la turbina (2), estando las poleas (34a) en el nivel superior limitadas al brazo (3) de la turbina (2), estando en cambio las poleas (34b) en el nivel inferior limitadas al contrapeso 35, estando alternativamente cada una de las dos cuerdas (4) enrolladas alrededor de una polea en el nivel (34a) superior y a una polea en el nivel (34b) inferior, después de un cierto número de devanados, abandonando cada una de las dos cuerdas (4) tal sistema y procediendo hacia un sistema de enrollado y desenrollado de las cuerdas (10) que tienen un primer cabrestantes (11), con el fin de acumular energía potencial gravitatoria bloqueando dicho sistema de control inteligente los primeros cabrestantes (11) del sistema (10) de desenrollado y de enrollado de tal manera que el contrapeso (35) se vuelve a levantar debido a la carga de la cuerda, estando los dos subsistemas de poleas (34a y 34b) de cada sistema (9) de acumulación de energía conectados a un solo contrapeso (35).

Description

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DESCRIPCION

Sistema eolico para convertir energla a traves de una turbina de eje vertical accionada por medio de cometas

La presente invention se refiere a un sistema eolico para convertir energla a traves de una turbina de eje vertical accionada por medio de perfiles alados de potencia (genericamente designados como "cometas"). La presente invencion ademas se refiere a un procedimiento para la production de energla electrica a traves de dicho sistema.

En el pasado, el problema de la produccion de energla a bajo coste mediante la explotacion de fuentes de energla renovables ya ha sido abordado; en particular, en algunas patentes anteriores mencionadas a continuation, se han propuesto procesos de conversion de energla eolica, junto con varios dispositivos que sustraen energla eolica al viento a traves de las cometas.

En particular, el documento US-A-4.124.182 describe un dispositivo equipado con "paracaldas ascensionales" ("parakites") (o "paracaldas modificados") para la captura de la energla eolica y convertirla en el movimiento giratorio de un eje que acciona un generador. Este dispositivo se caracteriza por un par de "trenes de paracaldas ascensionales" en los que todas las cometas estan dispuestas en serie. Cada tren esta equipado con una cuerda de energla. Estas cuerdas no son lo suficientemente largas para permitir que los trenes de los paracaldas ascensionales alcancen alturas en la que soplan vientos mas fuertes y mas uniformes con respecto a los que soplan a nivel de la superficie de la tierra. Cada tren esta limitado por la correspondiente cuerda de energla a un tambor o un cabrestante cuyo sentido de rotation puede ser alternado con el fin de rebobinar las cuerdas, o permitir desenrollarlas debido al efecto de traction de la corriente de viento. Cada tren de paracaldas ascensionales esta equipado con una segunda cuerda, llamada "cuerda de cubierta", conectada a cada cometa del tren y a traves de la cual es posible colapsar los paracaldas ascensionales de manera selectiva para que el procedimiento de rebobinado sea mas facil. A traves de un reductor, se transfiere el movimiento giratorio de cada cabrestante a un generador que, cuando se acciona, produce electricidad. Existe un unico sistema de poleas que, a traves de embragues y engranajes giratorios, efectua la recuperation de un tren de paracaldas ascensionales mientras que el otro asciende. La energla eolica capturada se convierte entonces en energla mecanica, que es parte consumida de inmediato para recuperar el tren de paracaldas ascensionales cuya cubierta ha sido cerrada, y convertida parcialmente en energla electrica. A traves de un globo aerostatico limitado a cada tren e inflado y desinflado en cada ciclo de funcionamiento, los paracaldas ascensionales se mantienen a una altura deseada y las cubiertas se mantienen con una orientation fija.

El documento CN-A-1.052.723, describe un generador de corriente de aire equipado con un par de cometas a traves de las cuales la traccion ejercida por las corrientes de viento se convierte, a traves de las cuerdas de alta resistencia, en el giro de un tambor colocado a nivel del suelo. El cabrestante acciona un motor hidraulico a traves del cual se produce la corriente.

El documento GB-A-2.317.422 describe un dispositivo equipado con multiples cometas que, debido al efecto de la action del viento, hacen girar un eje vertical, conectado a un generador para producir corriente. Las cometas son empujadas por el viento que corre en una trayectoria circular en el plano horizontal. Cada cometa esta equipada con un dispositivo capaz de modificar el angulo de partida del viento a fin de garantizar la continuidad del vuelo.

El documento US-A-6.072.245 describe un dispositivo para el aprovechamiento de la energla eolica compuesto de multiples cometas conectadas a las cuerdas que forman un bucle. Las cometas son accionadas con el fin de alternar una trayectoria ascendente con una trayectoria descendente, determinando un movimiento de anillo giratorio siempre a lo largo de la misma direction. Cada cometa esta conectada a una cuerda de energla para transmitir energla mecanica y a un sistema de cuerdas de control para ajustar el angulo de partida del viento de cada cometa. La cuerda de energla genera la rotacion de las poleas a traves de las cuales tiene lugar la produccion de electricidad. Las cuerdas de control se utilizan con el fin de hacer que cada cometa asuma una position que, en su trayectoria ascendente, permita que la cometa sea arrastrada hacia arriba por el viento, y una segunda posicion en su trayectoria descendente de modo que la cometa se vea sometida a un menor empuje del viento.

El documento US-A-6.254.034 describe un dispositivo equipado con una cometa ("aeronave atada") empujada por las corrientes de viento a una velocidad accionada, a fin de aprovechar la energla del viento. La cometa esta conectada a traves de una cuerda a un cabrestante que acciona un generador para producir energla electrica. A bordo de la cometa, esta montado un sistema de control que detecta y modifica el angulo de partida del viento y modifica el area frontal de captura del viento. Tal sistema es controlado desde tierra por un operador, que lee en una pantalla los datos transmitidos por sensores adecuados, o automaticamente a traves de un sistema de control remoto. La cometa es accionada con el fin de que ascienda el viento descendente con un angulo de partida mas alto. Despues de haber terminado la ascension, se reduce el angulo inicial y la cometa se desliza con el fin de obtener viento ascendente. Se recupera la cometa, se desliza de nuevo con viento descendente y el ciclo se repite.

El documento NL-A-1017171C describe un dispositivo similar al dispositivo anterior, descrito mas arriba en el que, sin embargo, no se proporciona el modo de control manual y en el que se produce la recuperacion de la cometa inclinandola como una bandera, con el fin de minimizar el empuje del viento al rebobinar las cuerdas.

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El documento US-A-6.523.781 describe un dispositivo compuesto por una cometa ("cometa con superficie de sustentacion") a traves de la cual se puede capturar la energla eolica, que tiene un borde de entrada, un borde de salida y dos bordes laterales. Tal cometa es accionada a traves de un mecanismo soportado por la propia cometa. Este dispositivo esta equipado con cuerdas conectadas a los bordes de la cometa y se controla la cometa mediante la modification, a traves de estas cuerdas, del angulo de ataque. El mecanismo de accionamiento se suministra a traves de cuerdas electricas colocadas en el interior de una cuerda de energla que conecta la cometa a un cabrestante que acciona un generador para producir electricidad. La cometa asciende empujada por el viento aprovechando la fuerza de sustentacion y se desplaza en una trayectoria que es casi perpendicular a la direction de la velocidad del viento. Despues de haber terminado el ascenso, se recupera la cometa y posteriormente es accionada a fin de captar de nuevo el viento.

El documento US-A-2005046197 describe un dispositivo equipado con una cometa para el aprovechamiento de la energla eolica que genera electricidad mediante el accionamiento, por medio de cuerdas, de un cabrestante conectado a un generador. La cometa es accionada a traves cuerdas adicionales a traves de las cuales se puede modificar el angulo de partida del viento. La cometa asciende con un angulo de partida alto. Despues de haber terminado el ascenso, se reduce al mlnimo el angulo de partida y se recupera la cometa de manera que el ciclo comienza de nuevo.

Como se puede observar mediante el analisis de la tecnica anterior existente, los sistemas eolicos conocidos equipados con cometas tienen las siguientes caracterlsticas comunes:

- las cometas estan equipadas tanto con cuerdas de energla y con cuerdas de control: esto significa que la carga de las cuerdas a traves de las cuales se produce la electricidad no se transmite a los mecanismos para guiar la cometa, sino a otros componentes del sistema eolico, a traves de cuerdas usadas adecuadamente para realizar tal funcion. La falta de uso de las cuerdas de energla para controlar las cometas hace que la estructura del sistema eolico sea complicada, con todas las desventajas siguientes;

- las cometas son accionadas a traves de mecanismos que se instalan directamente en las cometas o a traves de al menos, cuatro cuerdas auxiliares (de control). El desenrollado y rebobinado de estas cuerdas se producen por medio de cabrestantes usados solo para tal fin, colocados a nivel del suelo o suspendidos del suelo (es decir, soportados por las propias cometas). En caso de usar cuerdas de control, la colocation de los cabrestantes a nivel del suelo no permite consumir parte de la energla consumida por las corrientes de viento para reemplazar el peso de los propios mecanismos de control;

- las cometas son accionadas con el fin de generar electricidad mediante el ascenso aprovechando la fuerza de arrastre (es decir, el componente de empuje del viento paralelo a la velocidad del viento). Tal etapa es seguida por la recuperation de las cometas mediante la colocacion de la cometa como una bandera, con el fin de minimizar el efecto de frenado. En un numero limitado de sistemas eolicos, se ha pensado aprovechar la fuerza de sustentacion (es decir, el componente de empuje del viento perpendicular a la velocidad del viento), ademas de la fuerza de arrastre con el fin de levantar las cometas. La ventaja derivada de la utilization de este ultimo modo de control con respecto al anterior consiste en que, con el fin de producir electricidad, se aprovecha no solo la resistencia de la cometa, sino tambien la elevation de la cometa. De todos modos, en ambos modos, la intermitencia del ciclo de funcionamiento (que se alterna entre una etapa de ascenso y una etapa de recuperacion) implica que el efecto de arrastre de las cometas a traves del cual se logra la production de electricidad esta presente solo durante la mitad de la trayectoria recorrida por las cometas (que de hecho esta ausente durante la recuperacion);

- la conversion de energla se produce mediante la imposition, a traves de las cuerdas de energla, de la rotation de los cabrestantes conectados a generadores, posiblemente mediante la interposition de reductores. Esto no permite la produccion de energla en forma continua durante un ciclo de funcionamiento ya que la recuperacion de la cometa se produce mediante el accionamiento de dichos cabrestantes a traves de motores. De esta forma, se interrumpe la generation de electricidad, junto con el consumo de una parte de la energla producida previamente. El suministro de corriente continua para los usuarios externos es posible gracias a la utilizacion de acumuladores;

- la atencion se ha centrado exclusivamente en la produccion de electricidad a traves de un proceso clclico. La election de la ruta a traves de la cual corren las cometas en vuelo con el fin de maximizar la tasa de energla convertida es casi completamente desatendida;

- los problemas relacionados con el sistema de control de una cometa o un tren compuesto por muchas cometas conectadas en serie son tratados en detalle en un numero muy limitado de proyectos y de busquedas. Esto se debe tambien al hecho de que las busquedas actuales se centran principalmente en el aumento de productividad de los sistemas ya existentes en lugar de en el desarrollo de nuevos sistemas de produccion de energla.

Con el fin de resolver parcialmente los problemas anteriores, el documento EP-A-1 672 214 a nombre de Sequoia Automation S. R. L. describe en cambio un sistema para convertir la energla cinetica de las corrientes de viento en energla electrica a traves del control predictivo y adaptativo del vuelo de cometas conectadas a un sistema de tipo "carrusel" utilizando una turbina de eje vertical.

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El objetivo de la presente invencion es resolver los problemas del estado de la tecnica anterior proporcionando un sistema eolico para convertir energla por medio de cometas en el que la conversion de energla se produce a traves de al menos un generador accionado por la rotacion de los brazos de una turbina de eje vertical y en el que cada brazo esta conectado a traves de un solo par de cuerdas a al menos una cometa que, empujada por el viento y convenientemente accionada, genera a nivel de la turbina un momento de torsion a traves del cual giran los brazos.

Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un sistema eolico en el que las cometas que componen el sistema eolico son accionadas a traves de las mismas cuerdas por medio de las cuales se transfiere la energla a los brazos de la turbina de eje vertical.

Un objetivo adicional de la presente invencion es proporcionar un sistema eolico en el que las cometas son accionadas mediante un sistema de control inteligente que acciona los motores conectados a los cabrestantes, posiblemente mediante la interposicion de reductores, colocados a nivel del suelo y cuya funcion consiste tanto en el control de las cometas desenrollando y rebobinando las cuerdas enrolladas alrededor de ellos y soportando la carga de la cuerda para la conversion de energla.

Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un sistema eolico en el que las cometas son accionadas por un sistema de control inteligente que, despues de cada ciclo de funcionamiento, hace que las cometas realicen la ruta optima con el fin de optimizar la energla eolica que puede ser sustralda al viento.

Un objetivo de la presente invencion, ademas, es proporcionar un sistema eolico en el que las cometas son accionadas con el fin de permitir la conversion de la energla eolica principalmente mediante el aprovechamiento de la fuerza de sustentacion y con el fin de realizar una trayectoria durante la cual el efecto de arrastre esta presente casi durante todo el ciclo de funcionamiento.

El anterior y otros objetivos y ventajas de la invencion, como sera evidente a partir de la siguiente descripcion, se obtienen con un sistema eolico de conversion de energla a traves de una turbina de eje vertical accionada por medio de cometas como se reivindica en la reivindicacion 1.

La presente invencion se describira mejor mediante algunas realizaciones preferidas de la misma, proporcionadas como un ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una realizacion preferida del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion;

- La figura 2 muestra una vista en perspectiva ampliada del sistema eolico de la figura 1;

- La figura 3 muestra una vista en perspectiva de una variation preferida del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion;

- La figura 4 muestra una vista en perspectiva ampliada de un componente del sistema eolico de la figura 3;

- La figura 5 muestra una vista lateral del componente de la figura 4;

- La figura 6 muestra una vista superior del componente de la figura 3 y 4;

- La figura 7 muestra una vista en perspectiva de una realizacion preferida de otro componente del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion;

- La figura 8 muestra una vista en perspectiva de una realizacion preferida de otro componente del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion;

- La figura 9 muestra una vista lateral esquematica de una variacion preferida del componente de la figura 8;

- La figura 10 muestra una vista en perspectiva ampliada de un componente del sistema eolico de la figura 3;

- La figura 11 muestra una vista en perspectiva ampliada de un componente de la figura 10;

- La figura 12 muestra una vista en perspectiva ampliada de otro componente de la figura 10;

- La figura 13 muestra una vista esquematica de otra realizacion preferida del componente de la figura 12;

- La figura 14 muestra una vista esquematica de otra realizacion preferida del componente de la figura 12;

- La figura 15 muestra una vista esquematica de otra realizacion preferida del componente de la figura 12;

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- La figura 16 muestra una vista esquematica del sistema de acuerdo con la presente invencion en algunas etapas de funcionamiento del mismo;

- La figura 17 muestra una vista esquematica de una superficie aerodinamica estacionaria inmersa en una corriente de viento y las fuerzas relacionadas que se generan; y

- La figura 18 muestra una vista esquematica de una superficie aerodinamica libre de moverse a lo largo de la direccion perpendicular con la velocidad del viento y las fuerzas relacionadas que se generan.

Como puede verse con mas detalle en la siguiente descripcion, en general, el sistema eolico de acuerdo con la presente invencion se compone de una turbina de eje vertical adaptada para convertir en energla electrica la energla del viento capturada por una corriente de viento, de preferencia a nivel de la troposfera (que se extiende hasta unos 15 km de la superficie terrestre), a traves de cometas inmersas en esa corriente y conectadas a los brazos de tales turbinas, estando cada una de estas cometas accionadas por medio de cabrestantes servoasistidos, que son controlados de manera autonoma por un sistema de control inteligente, que se diferencia del estado actual del arte, sobre todo, por los modos con los que se controlan las cometas por la trayectoria en que corren cuando vuelan tales cometas con el fin de maximizar la tasa de energla convertida y para la arquitectura de la turbina con eje vertical.

Con referencia entonces a las figuras, es posible observar que el sistema eolico de conversion de energla de acuerdo con la presente invencion comprende al menos una cometa 1 inmersa en una corriente de aire W y conectada a traves de dos cuerdas 4 a por lo menos un brazo 3 una turbina 2 de viento de eje vertical colocada a nivel del suelo, estando tal cometa 1 adaptada para ser accionada a traves de dicha turbina 2 para girar el brazo 3 a la que esta conectada y para realizar la conversion de la energla eolica en energla electrica a traves de al menos un sistema 15a o 15b generador/motor operando como generador y cooperando con la turbina 2; estando dichas dos cuerdas 4 adaptadas ademas tanto para transmitir energla mecanica desde y a la cometa 1 para accionar la turbina 2 y para controlar la trayectoria de vuelo de la cometa 1 misma.

Se puede observar que el ejemplo de realizacion del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion mostrado en las figuras proporcionado para el uso de una turbina 2 de viento de eje vertical equipada con dos brazos 3 cerca del extremo de cada uno de los cuales esta conectada una cometa 1 respectiva; sin embargo, es totalmente claro que se pueden utilizar las turbinas 2 con un numero diferente de brazos 3 y de cometas 1 conectados a las mismas. En particular, es posible disponer que, para cada brazo 3 de la turbina 2, estan conectadas una pluralidad de cometas 1, mutuamente dispuestas en serie (tren de cometas 1), con el fin de sumar su empuje sobre las cuerda 4. Cada tren de cometas 1 esta conectado a la turbina 2 a traves de un unico sistema de cuerdas 4, y por lo tanto el principio de funcionamiento del dispositivo no depende del numero de cometas 1 conectadas en serie. La ventaja que se derivada de la utilizacion de muchas cometas 1 consiste en el aumento de la superficie enfrentada al viento interceptado por tales cometas y en consecuencia en el aumento del momento de accionamiento de la turbina 2 y la energla electrica que puede ser generada despues de cada ciclo de funcionamiento, como se describira a continuacion en mas detalle.

Las cometas 1 se sumergen en las corrientes de viento que son capturadas y se confeccionan tejiendo fibras comunmente empleadas en la fabrication de velas especlficas para ciertas actividades deportivas, como por ejemplo, el surf y los carros. Las cometas 1 pueden ser completamente flexibles o semirrlgidas. Su semi-rigidez se obtiene debido a la utilizacion de un marco extremadamente ligero, debido al efecto del cual la cometa puede asumir, por ejemplo, una forma similar a aquella de las alas flexibles rlgidas. El recurso de la semi-rigidez asegura una gran mejora del desempano debido a la mayor facilidad de accionamiento. Una especificacion fundamental que caracteriza a las cometas es el area superficial total. Debido a los estudios aerodinamicos recientes, se encuentran disponibles cometas en el mercado que son capaces de satisfacer ciertas necesidades en terminos de control y facilidad de accionamiento. Por medio del accionamiento adecuado de una cometa, es posible modular la transferencia de energla del viento. Esto es fundamental ya que las cometas 1 deben ser guiadas de modo que la traction ejercida por medio de las corrientes de viento sea maxima y, al mismo tiempo, no perjudica la rotation de los brazos 3 de la turbina 2. Al lado de cada brazo 3, las cometas 1 deben ser accionadas con el fin de producir un momento a nivel de la turbina 2 que se mantiene siempre en la misma direccion de rotacion o posiblemente se cancela, sin oponerse por lo tanto, a la generation de corriente. Este resultado se alcanza mediante la modulation adecuada de la transferencia de energla del viento, como se vera mas adelante en mas detalle.

El sistema eolico de acuerdo con la presente invencion comprende ademas un sistema de control inteligente que operan en la turbina 2 a traves del cual es comandado automaticamente el vuelo de las cometas 1 y un sistema de suministro que coopera con dicho sistema de control inteligente para administrar la acumulacion y el suministro de energla electrica.

El sistema de control inteligente coopera con un conjunto de sensores con suministro autonomo colocado en las cometas 1 que envlan information, preferiblemente en modo inalambrico, a los componentes de tierra del propio sistema inteligente. El sistema de control inteligente integra estas piezas de informacion con otra informacion procedente de un conjunto de sensores en tierra (por ejemplo, el valor de carga de la cuerda determinada por la

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lectura de los pares de torsion del motor que se mencionan a continuacion) y lleva a cabo procesamientos para accionar automaticamente las cometas 1 durante la operacion de sistema eolico.

Con referencia a las figuras 2 a 6, es posible observar que cada brazo 3 de la turbina 2 eolica de eje vertical esta soportado por un sistema 5a o 5b de soporte. En el extremo de cada brazo 3, se proporciona ademas un dispositivo 6 de recuperacion de la cometa 1, integrado por un sistema 7 de recuperacion y expulsion de la cometa 1, como el que se muestra en la figura 7. Las cuerdas 4 corren a lo largo de cada brazo 3 hacia el centro de la turbina 2 accionadas por un sistema de transmision equipado con al menos un sistema 8 de tensado de las cuerdas 4. Junto al centro de la turbina 2, cada brazo 3 esta equipado con un sistema 9 de acumulacion de energla para compensar las variaciones de carga repentinas, un sistema 10 para enrollar y desenrollar las cuerdas 4 caracterizado por un par de primeros cabrestantes 11 para el accionamiento de las cometas 1, y un sistema 12 de almacenamiento para las cuerdas compuesto por un par de segundos cabrestantes 13. Cada segundo cabrestante 13 del sistema de almacenamiento esta equipado con un modulo 14 de gula que fuerza a la cuerda 4 a un enrollamiento ordenado en el respectivo segundo cabestrante 13. La rotacion de los brazos 3 de la turbina 2 se acciona, mediante la interposicion de reductores, los generadores/motores 15a o 15b dependiendo de los generadores convertidores de energla.

Las cometas 1 son accionadas enrollando y desenrollando las cuerdas 4 en sus respectivos primeros cabrestantes 11. Las cuerdas 4 son entonces los elementos de conexion y transmision de la fuerza entre las cometas 1 y los brazos 3 de la turbina 2. Cuando las cometas 1 son levantadas por el viento, ellas determinan la rotacion de los brazos 3 de la turbina 2 y, en consecuencia, la conversion de la energla a traves de los generadores/motores 15a o 15b en funcion de los generadores. Obviamente, la longitud y el diametro de cada cuerda 4 dependen de las condiciones del viento y de seguridad en las que tienen que operar. Los brazos 3 tambien se utilizan al iniciar el sistema eolico con el fin de hacer que la cometa 1 ascienda mas facilmente. En el extremo de cada brazo 3, de hecho, se provee un dispositivo 6 de recuperacion que recupera la cometa 1 cuando el sistema eolico no esta funcionando. El lanzamiento de la cometa 1 requiere al menos de la presencia de una ligera brisa a nivel del suelo. Si el viento es escaso en alturas bajas, se accionan los generadores/motores 15a o 15b dependiendo de los motores para hacer girar los brazos 3, que convierten el torque del motor en la brisa que permite que las cometas 1 asciendan.

La estructura de cada brazo 3 puede ser, por ejemplo, como una rejilla, tal como las plantas de elevacion comunes (las "gruas") utilizadas en el sector de la construction. Esta estructura, de hecho, satisface el requisito de poco peso necesario a fin de optimizar la conversion de energla.

Junto al centro de la turbina 2, se aseguran los brazos 3 a un eje 16 de rotacion relativamente con respecto a la parte fija de la turbina 2 y haciendo interfaz con esta ultima a traves de una serie de cuerpos giratorios.

El numero de brazos 3 con el que debe estar equipada la turbina 2 eolica depende de la potencia que tiene que ser suministrada.

El sistema 5a o 5b de soporte de los brazos 3 es el componente de la turbina 2 que contribuye a soportar el peso de cada brazo 3 y la traction de las cuerdas 4 a fin de evitar que los esfuerzos dentro de la estructura produzcan tales distorsiones que entorpezcan la operacion del sistema eolico.

Con el fin producir el sistema 5a o 5b de soporte, preferiblemente se pueden adoptar dos disposiciones. La primera disposition 5a mostrada en la figura 2 consiste en el soporte de los brazos 3 de la turbina 2 mediante el uso de un primero y un segundo sistema de tirantes. El primer sistema se compone de los primeros tirantes 17 constrenidos en uno de sus extremos a los brazos, en el otro extremo de los mismos a una sola estructura 18 vertical colocada en el centro de la turbina 2 y que gira con los brazos 3. El segundo sistema se coloca en el plano de rotacion de la turbina 2 y se compone de segundos tirantes 19 constrenidos en un extremo a los brazos 3, en el otro extremo al eje 16 giratorio central al cual estan conectados los brazos 3. Mientras que el primer sistema de soportes tirantes soporta el peso de los brazos 3, el segundo sistema contribuye a contrarrestar las cuerdas 4 de traccion durante el funcionamiento del sistema eolico. Los conocimientos tecnicos necesarios para la implementation de dicha disposicion son los mismos utilizados para la realizacion de las estructuras tensadas.

La segunda disposicion 5b, como la que se muestra en las Figuras 3 y 4, como la que se muestra en las figuras 3 y 4, consiste en confinar los brazos 3 de la turbina 2 en el suelo a traves de carros 20 de amortiguacion que operan como un soporte elastico. Por lo tanto, cada sistema 5b de soporte de acuerdo con la segunda disposicion esta equipado, por ejemplo, con un par de ruedas 21 alineadas, con ejes de rotacion que pasa por el centro de rotacion de la turbina 2 con el fin de generar exclusivamente fuerzas tangenciales durante la operacion de sistema eolico. La interfaz entre el carro 20 y el brazo 3 de la turbina 2 se realiza a traves de medios elasticos elaborados, por ejemplo, como un resorte acoplado en paralelo con un amortiguador 22. Por lo tanto, la turbina 2 debe estar equipada con un sistema 5b de soporte al lado de cada brazo 3.

El dispositivo 6 de recuperacion en cambio, es el componente de la turbina 2 eolica utilizado para la recuperacion de las cometas 1 en reposo. Cada dispositivo 6 de recuperacion comprende al menos un tubo 6a cillndrico colocado en

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el extremo del brazo 3 respectivo y e inclinado adecuadamente con el fin de minimizar la resistencia frente a las cuerdas 4 durante el funcionamiento del sistema eolico. En particular, suponiendo que la direccion de rotacion de la turbina 2 es siempre la misma, cada dispositivo 6 de recuperacion esta inclinado hacia arriba con respecto al plano horizontal (como se muestra, por ejemplo, en la fig. 5), y con respecto al plano vertical de tal forma que acompane a las cuerdas 4 hacia las cometas 1 (como se muestra, por ejemplo, en la figura 6). El borde de salida de la tuberla 6a cillndrica del dispositivo 6 de recuperacion es preferiblemente redondeado con el fin de hacer que el paso de la cometa 1 sea mas facil durante su recuperacion y lanzamiento. Preferiblemente, dispuesto en el interior de cada tubo 6a cillndrico, el brazo 3 esta equipado con un sistema 7 para recuperacion y expulsion de la cometa 1 y acompanamiento de las cuerdas 4. Obviamente, la turbina 2 eolica puede estar equipada con un dispositivo 6 de recuperacion junto a cada brazo 3.

El sistema 7 de recuperacion y expulsion de las cometas 1 es el componente de la turbina 2 de viento a traves del cual ocurre la recuperacion y expulsion de la cometa 1 respectivamente despues de detener e iniciar el sistema eolico. Cada uno de estos sistemas 7 de recuperacion y expulsion esta equipado, por ejemplo, con al menos un carro 23 limitado a dos rieles 24 que lo obligan a que se deslice dentro del tubo 6a cillndrico correspondiente del dispositivo 6 de recuperacion y en forma paralela con el eje de tal dispositivo. Se monta un par de poleas 25 sobre el carro 23 para dejar las cuerdas 4 fuera. Tanto durante la operacion del sistema eolico como en reposo, el carro 23 esta al final de su carrera. En particular, bajo las condiciones de trabajo, el carro 23 esta al extremo de afuera del dispositivo 6 de recuperacion; en condiciones de reposo, el carro 23 esta mas abajo del mismo elemento. El carro 23 es accionado, por ejemplo, por al menos una correa, preferiblemente del tipo dentado, accionada por un motorreductor (no mostrado). Tal arrastre se produce al iniciar y detener el sistema eolico para la recuperacion y expulsion de la cometa 1. Tras la recuperacion de la cometa 1, cuando la cometa 1 esta proxima al brazo 3 de la turbina 2, se hala una de las dos cuerdas 4 con el fin de inclinar la cometa 1 disponiendola en paralelo con el eje del dispositivo 6 de recuperacion y favoreciendo su entrada en dicho elemento. Se acciona el motorreductor conectado a las correas dentadas hipoteticas y el carro 23 desciende en el dispositivo 6 de recuperacion, lo que permite la recuperacion progresiva de la cometa 1.

Tras la expulsion de una cometa 1 o un tren de cometas 1, puede estar previsto que se accione un dispositivo de empuje de viento artificial (no mostrado) que, por ejemplo, crea un flujo de aire artificial que empuja la cometa 1 hacia el exterior. Tambien en este caso, el carro 23, arrastrado por las correas, sigue a la cometa 1 en su movimiento dentro del dispositivo 6 de recuperacion. La turbina 2 de viento puede estar equipada con un sistema 7 de recuperacion y expulsion de la cometa 1 al lado de cada dispositivo 6 de recuperacion.

El sistema de transmision es el componente de la turbina 2 que gula las cuerdas 4 entre el dispositivo 6 de recuperacion de las cometas 1 y el sistema 9 de acumulacion de energla. En una realizacion preferida del mismo mostrado en la figura 8, el sistema de transmision comprende poleas montadas en los brazos 3 de la turbina 2. Las poleas giran alrededor de pasadores y se insertan entre dos caras conectadas junto a los pasadores y la cabeza. Cada brazo 3 de la turbina 1 esta equipado con un sistema de transmision en el que hay dos conjuntos de poleas, uno para cada una de las dos cuerdas 4 con los cuales se acciona una cometa 1. Tales poleas estan dispuestas alternativamente con su cabeza orientada hacia arriba y hacia abajo. Esto hace que la cuerda 4 aparezca como llneas discontinuas, a lo largo de los brazos 3 de la turbina 2. Las poleas en cada sistema de transmision se pueden dividir en cuatro categorlas:

- la primera, poleas 25 montadas en la corredera del sistema de recuperacion y expulsion de la cometa 1;

- la segunda, poleas 26 aseguradas y montadas directamente sobre los brazos 3 de la turbina 2;

- la tercera, poleas 27 que forman parte de los sistemas 8 de tensado de las cuerdas 4;

- la cuarta, poleas 28 montadas en correderas de los modulos 14 de guiado de las cuerdas 4 (una para cada corredera). La turbina 2 eolica puede estar equipada con un sistema de transmision para cada brazo 3 y el numero total de poleas que componen un sistema de transmision, obviamente depende de la longitud de los brazos 3.

El sistema 8 de tensado y de amortiguacion de las cuerdas 4 es el componente de la turbina 2 eolica que mantiene las cuerdas 4 tensadas a lo largo de los brazos 3 de la turbina 2 tambien bajo condiciones de reposo y contribuye a amortiguar las variaciones repentinas de carga que las cuerdas 4 no son capaces de absorber. En una posible realizacion del mismo muestra en particular en la figura 8, el sistema 8 de tensado esta compuesto de al menos un par de poleas 27 de tercera categorla conectadas a al menos un contrapeso 29 amortiguado levantado desde el suelo y capaz de trasladar verticalmente en forma limitada por una gula adecuada. En cada una de las dos poleas 27 de tercera categorla, una de las dos cuerdas 4 se enrolla, con lo cual se acciona una sola cometa 1, por lo que es la tension de las cuerdas 4 la que mantiene el contrapeso 29 levantado. Debido a la fuerza del efecto de la gravedad, el contrapeso 29 tiende a arrastrar hacia el suelo al par de cuerdas 4 generando una carga adicional sobre la misma. El efecto es doble ya que en primer lugar las cuerdas 4 se mantienen tambien siempre tensionadas cuando el sistema eolicos esta en reposo; en segundo lugar, tales sistemas 8 de tensado contribuyen a amortiguar las variaciones de carga repentinas de una cierta cantidad.

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Cuando se produce un golpe de viento, el aumento subito de la carga es parcialmente amortiguado por el alargamiento de las cuerdas 4 y en parte por el levantamiento de los contrapesos de los sistemas 8 de tension. Por el contrario, si la carga disminuye, las cuerdas 4 se contraen y bajan los contrapesos 29, compensando parcialmente el posible retraso con el que el sistema de control inteligente interviene a fin de resolver la disminucion de la tension. Es importante que el par de poleas 27 de tercera categorla de cada sistema 8 de tensado estan conectadas a un solo contrapeso 29. Si cada polea 27 esta limitada a un contrapeso diferente, la capacidad de accionamiento de las cometas 1 por el sistema de control inteligente se verla afectada. Con el fin de accionar un tren de cometas 1, el sistema de control opera de hecho sobre la diferencia relativa de las longitudes del par de cuerdas 4. Si las poleas 27 de cada sistema 8 de tensado estuvieran conectadas a diferentes contrapesos, tal diferencia relativa no dependerla mas exclusivamente del sistema de control inteligente, sino tambien de la reduccion de un contrapeso que coopera con una cuerda 4 con respecto a otro contrapeso que cooperar con la otra cuerda 4 del mismo par de cuerdas 4.

En una realizacion alternativa de la misma que se muestra en particular en la figura 9, el sistema 8 de tensado y amortiguacion esta equipado con al menos un dispositivo 30 que comprende un par de poleas 31 de la quinta categorla limitadas en el extremo de una varilla 32 articulada cerca del otro extremo de la misma al brazo 3 de la turbina 2 eolica. Dicha varilla 32 coopera con el brazo 3 de la turbina 2 mediante la interposicion de medios elasticos, preferiblemente elaborados como al menos un resorte 33 de amortiguacion, comprimido debido al efecto de las cuerdas 4 de traccion. Del mismo modo como se describe para el sistema 8 equipado con el contrapeso 29, esta variacion del sistema 8 mantiene las cuerdas 4 tensadas y compensa las variaciones de carga repentinas debido al efecto de elongacion de la compresion del resorte 33. La turbina 2 eolica puede estar equipada con una cierta cantidad de sistemas 8 de tensado para cada brazo 3 que depende de su longitud.

Como puede observarse en la figura 10, el sistema 9 de acumulacion de energla potencial gravitatoria es el componente de la turbina 2 dispuesto mas arriba de los brazos 3 y mas abajo del sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4. La turbina puede estar equipada con un sistema 9 de acumulacion al lado de cada brazo 3. La funcion que desempenan los sistemas 9 de acumulacion de energla consiste en la obtencion de una reserva de energla, que compensa ademas las grandes variaciones de carga, para las que no es suficiente la compensation a traves de la elasticidad de las cuerdas 4 y de los sistemas 8 de tension. Con referencia en particular a la figura 11, es posible observar que, en una realizacion preferida de la misma, el sistema 9 se compone de al menos dos poleas 34a y 34b reductoras de velocidad y al menos un contrapeso 35 levantado desde el suelo y que puede ser trasladado verticalmente, preferiblemente restringido a gulas adecuadas. Las cuerdas 4 con las cuales se acciona la cometa 1 se enrollan alrededor de dichas poleas 34a y 34b de modo que sea la tension de tales cuerdas 1 que mantiene el contrapeso 35 levantado. Durante la operation del sistema eolico, el contrapeso 35 puede encontrarse en una position incluida entre dos alturas llmite. En particular, el contrapeso 35 esta a una altura minima (como se muestra, por ejemplo, en las figuras 10, 11 y 12) si la traccion del par de cuerdas 4 es menor que un valor llmite dependiendo del peso de la masa del contrapeso 35 y del numero de poleas que componen el sistema 9 de acumulacion de energia. Por el contrario, el contrapeso 35 esta a una altura maxima si la traccion de las cuerdas 4 es mayor que dicho valor llmite. El sistema 9 de acumulacion de energia, por lo tanto, solo tiene dos estados estables: a una altura minima y una altura maxima. Todas las demas posiciones intermedias son un paso entre un estado y otro, regalando energia si el contrapeso 35 asciende y acumulando energla si el contrapeso 35 aumenta. Las poleas 34a y 34b del sistema de acumulacion estan dispuestas en dos niveles, uno superior y otro inferior. Al lado de cada nivel, las poleas 34a y 34b estan lado a lado y tienen sus ejes de rotation perpendiculares al brazo 3 de la turbina 2. Las poleas 34a en el nivel superior estan limitadas al brazo 3 de la turbina 2; las poleas 34b en el nivel inferior estan en cambio restringidas al contrapeso 35. Ya que cada cometa 1 es accionada por medio de un par de cuerdas 4, desde un punto de vista funcional, es posible dividir el sistema de poleas 34a y 34b de cada sistema 9 de acumulacion en dos subsistemas. Cada una de las dos cuerdas 4 se enrolla alternativamente alrededor de una polea 34a en el nivel superior y a una polea 34b en el nivel inferior. Despues de un cierto numero de devanados que depende del numero de poleas 34a y 34b con las que debe estar equipado el sistema 9 de acumulacion, cada una de las dos cuerdas 4 abandona ese sistema que procede hacia el sistema 10 de enrollado y desenrollado de la cuerda. Durante la operacion de la turbina 2 eolica, cada contrapeso 35 se mantiene a su altura maxima debido a la carga del par de cuerdas 4 correspondiente. Durante la etapa del ciclo de funcionamiento en el que las cometas son accionadas a fin de que no se opongan a la rotacion del brazo al que estan conectadas, la carga de la cuerda es mucho menor que aquella soportada durante las etapas previas se caracterizadas por un alto efecto de arrastre. La disminucion de la carga de la cuerda 4 hace que el contrapeso 35 descienda con el fin de compensar tal disminucion y mantenga las cuerdas 4 tensadas. Cuando se vuelve a las etapas caracterizadas por un alto efecto de arrastre, el sistema de control inteligente bloquea, durante un cierto intervalo de tiempo, los primeros cabrestantes 11 del sistema 10 de enrollado desenrollado de manera que el contrapeso 35 se levanta de nuevo debido a la carga de la cuerda, acumulando as! energla gravitacional potencial. El sistema debe ser dimensionado de manera que la caida de tension que se produce durante la etapa de escaso efecto de arrastre del ciclo de funcionamiento este completamente compensada por la reduccion del contrapeso 35, sin requerir de la intervention del sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4. De manera similar a lo que se ha dicho para los sistemas 8 de tensado, es importante que los dos subsistemas de poleas 34a y 34b de cada sistema 9 de acumulacion de energia esten conectados a un solo contrapeso 35. Si, de hecho, cada subsistema de poleas 34a y 34b estuviera limitado a un contrapeso diferente, la capacidad de accionamiento de las cometas 1 por el sistema de control inteligente se veria afectada.

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En una realizacion preferida de la misma, que no se muestra, el sistema 9 de acumulacion de energla puede ser elaborado en vez de eso como un acumulador hidraulico. En tal caso, por tanto, la energla acumulada ya no es mas energla potencial gravitacional, sino energla de compresion y descompresion del gas. La turbina 2 eolica esta equipada con un sistema 9 de acumulacion mas arriba de cada brazo 3. Obviamente, tales sistemas estan integrados con los brazos 3.

Como puede observarse, en particular a partir de la figura 12, el sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4 es el componente de la turbina 2 colocado entre el sistema 9 de acumulacion de energla y el sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas. Cada brazo 3 de la turbina 2 eolica esta equipado con uno de estos sistemas 10, comprendiendo cada uno, en una realizacion preferida de la misma, un par de primeros cabrestantes 11 alrededor de los cuales se enrollan el par de cuerdas 4 de la correspondiente cometa 1. Estos primeros cabrestantes 11 estan conectados, a traves de un par de reductores, a un par de primeros motores 36 cuyo accionamiento esta controlado por el sistema de control inteligente. Es a traves de estos primeros cabrestantes 11 que se produce el accionamiento de la cometa 1.

Cada cuerda 4, al salir de las poleas 34a reductoras de velocidad del sistema 9 de acumulacion de energla, se enrolla alrededor del primer cabrestante 11 correspondiente del sistema 10 de enrollado y desenrollado, preferiblemente realizando solo un numero limitado de revoluciones (por ejemplo, un par, o de todos modos de tal forma que se forme una sola capa de devanados), despues de que proceda hacia el sistema 12 de almacenamiento. De hecho, los sistemas 10 de enrollado y desenrollado son los que soportan toda la traccion de la cuerda.

Se hace necesaria la distincion entre el sistema 10 de enrollado y desenrollado y el sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4 por la gran longitud de las secciones de cuerda 4 conectadas a los trenes de cometas 1. Si, de hecho, hubiera solo un cabrestante para cada cuerda 4, la cuerda se enrollarla completamente alrededor del tambor del cabrestante, formando muchas capas y al mismo tiempo soportando cargas grandes. Tal situation debe ser evitada ya que las fricciones que se producirlan debido al deslizamiento entre diferentes arrollamientos, desgastarlan la cuerda 4 hasta tal punto que deteriorarla sus propiedades mecanicas.

Alternativamente, el sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas puede comprender, por ejemplo, un numero adecuado de dispositivos 37, como el que se muestra en la figura 13, cada uno de ellos equipado con un par de canales 38 enfrentados en su interior, dentro de los cuales se inserta la cuerda 4. Los unicos elementos enfrentados que componen los canales son empujados uno contra el otro por los pistones 39, por ejemplo, neumaticos, y en cada uno de ellos se monta una almohadilla de goma contorneada. En los dispositivos de este tipo, las cuerdas 4 son acompanadas hacia las cometas 1 por la rotation de los canales 38. El almacenamiento de las cuerdas 4 se produce, por ejemplo, mas arriba del par de canales por medio de cabrestantes sobre los que, sin embargo, la tension de la cuerda es minima.

En una realizacion alternativa adicional de la misma, se muestra en particular en la figura 14, que el sistema 10 de enrollado y desenrollado pueden constar de cuatro cabrestantes 40 para cada cuerda 4. Tales cabrestantes 40 estan dispuestos en dos niveles (dos en un nivel superior y dos a un nivel inferior) y tienen ejes de rotacion paralelos. Cada cuerda 4 se enrolla en promedio en cada uno de estos cabrestantes 40 cerca de tres cuartas partes de una circunferencia. Puesto que hay cuatro cabrestantes 40 para cada cuerda 4, los devanados globales de una cuerda 4 en los cabrestantes 40 del presente sistema son equivalentes a tres devanados completos de la cuerda 4 en un solo cabrestante 40. Por consiguiente, el sistema con cuatro cabrestantes 40 es capaz de soportar las cuerdas 4 cargadas como la primera de las dos alternativas anteriormente descritas. El desgaste entre cada cabrestante 40 y la cuerda 4 puede aumentar aun mas mediante la conformation adecuada de la superficie de los cabrestantes 40, con el fin de albergar la cuerda 4 aumentando la superficie de contacto entre la cuerda 4 y el cabrestante 40.

Es posible hacer que la rugosidad de la superficie de los cuatro cabrestantes sea diferente, a fin de aumentar progresivamente el desgaste entre la cuerda 4 y el cabrestante 40 procediendo hacia los sistemas 12 de almacenamiento. La ventaja derivada de la utilization de cuatro cabrestantes 40 en lugar de uno solo consiste en que, de esta forma, no se corre el riesgo de que ocurra una superposition entre los diferentes devanados de cuerda. En el sistema 10 equipado con un primer cabrestante 11 para cada cuerda 4, cuando gira el tambor del cabrestante, la cuerda 4 tiende a avanzar hacia una cara del primer cabrestante 11 (dependiendo de la direction de rotacion). Es necesario que la cuerda 4 se deslice sobre la superficie del tambor, de lo contrario, mediante el avance, se saldria del primer cabrestante 11. Debido al efecto de tal deslizamiento, existe sin embargo el riesgo de que los devanados consecutivos de la cuerda 4 se superpongan. Tal acontecimiento no puede ocurrir en sistemas equipados con cuatro cabrestantes 40 por cada cuerda 4, ya que, junto a cada cabrestante 40, la cuerda 4 no realiza ni un solo devanado completo.

La turbina 2 eolica puede ser equipada con un sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4 mas arriba de cada brazo 3. Obviamente, tales sistemas hacen parte integral con los brazos 3.

El sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4 es el componente de la turbina 2 eolica, que se encarga de almacenar las cuerdas 4 de las cometas 1.

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De manera similar a los sistemas 10 de enrollado y desenrollado de la cuerda 4, cada brazo 3 de la turbina 2 eolica esta equipada con uno de estos sistemas 12, cada uno de los cuales comprende, en una realizacion preferida de la misma mostrada en la figura 12, al menos un par de segundos cabrestantes 13 alrededor de los cuales se enrolla el par de cuerdas 4 de la correspondiente cometa 1. Estos segundos cabrestantes 13 estan conectados, a traves de un par de reductores, a un par respectivo de segundos motores 41 cuyo accionamiento es gobernado por el sistema de control inteligente.

Como se establecio anteriormente, los sistemas 12 de almacenamiento tampoco se encargan del accionamiento de las cometas 1. De esta forma, la tension de las cuerdas 4 enrolladas alrededor de los segundos cabrestantes 13 del sistema 12 de almacenamiento es bastante mas baja que la tension que se puede encontrar en las secciones de cuerda 4 enrolladas en los primeros cabrestantes 11 del sistema 10 de enrollado y desenrollado. Por lo tanto, donde es mas grande la carga de las cuerdas 4, el numero de devanados sobre los tambores de los primeros cabrestantes 11 es tal que las cuerdas 4 nunca estan dispuestas en dos o mas capas. Por el contrario, en los segundos cabrestantes 13 de los sistemas 12 de almacenamiento, las cuerdas 4 se enrollan en muchas capas, pero la tension es minima. El diametro de los tambores de los cabrestantes 13 segundos que componen el sistema 12 de almacenamiento es mayor que el diametro de los tambores de los primeros cabrestantes 11 del sistema 10 de enrollado y desenrollado, a fin de minimizar de todos modos la cantidad de capas enrolladas.

Obviamente, el proposito del sistema de control inteligente es la sincronizacion de la rotacion de los primeros cabrestantes 11 del sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4 y de los segundos cabrestantes 13 del sistema 12 de almacenamiento alrededor de la cual se enrolla la misma cuerda 4. Esto es fundamental para el manejo de la carga en la seccion de la cuerda 4 incluida entre el primero y el segundo cabrestantes, respectivamente 11 y 13, principalmente durante las etapas de arranque y detencion de la turbina eolica.

Dado que en los segundos cabrestantes 13 del sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4 los enrollamientos estan en muchas capas, junto a cada segundo cabestrante 13 es necesario colocar un modulo de gula 14 que obliga a la cuerda 4 a realizar un enrollamiento ordenado en el segundo cabrestante 13 e impide un deslizamiento entre la cuerda y 4 caras del segundo cabrestante 13 y entre los propios arrollamientos. La turbina 2 eolica esta equipada con un sistema 12 de almacenamiento mas arriba de cada brazo 3. Obviamente, tales sistemas estan integrados con los brazos 3.

El modulo 14 de gula de las cuerdas 4 es el componente de la turbina 2 eolica que obliga a las cuerdas 4 a realizar un enrollamiento ordenado sobre los segundos cabrestantes 13 del respectivo sistema 12 de almacenamiento y que impide el deslizamiento entre cuerdas 4 y las caras de los segundos cabrestantes 13 y entre las mismas cuerdas 4.

En una forma de realizacion preferida de la misma mostrada en la figura 10, el modulo 14 de gula esta equipado con una corredera 42 limitada a un carril dispuesto en paralelo con el eje de rotacion del segundo cabestrante 13. La corredera 42 es capaz de trasladarse a lo largo de las dos direcciones y una cuarta polea 28 esta montada sobre la misma. En particular, tal corredera 42 se mueve sobre cada etapa de rotacion del segundo cabestrante 13. De acuerdo con el mecanismo de deslizamiento que determina el movimiento de la corredera 42, es posible por ejemplo distinguir dos tipos de modulos lineales adaptados para tal fin: controlados por tornillo y controlados por correa. En los modulos controlados por tornillo, el traslado de la corredera 42 es accionado por la rotacion de un tornillo de precision de recirculacion de bola. En modulos lineales controlados por correa, la corredera 42 esta montada sobre una correa dentada.

En los modulos 14 de gula de las cuerdas, el traslado de la corredera se produce junto con la rotacion del segundo cabrestante 13 por medio de un tercer motor 43 electrico cuyo funcionamiento esta gobernado por el sistema de control inteligente que acciona las cometas 1.

En la turbina 2 eolica hay un par de modulos de gula de las cuerdas 14 proximos a cada brazo 3, uno por cada segundo cabestrante 13 de los sistemas 12 de almacenamiento.

Como una alternativa al uso de modulos de gula de los cuerdas 14, es posible, por ejemplo, colocar cada segundo cabrestante 13 de los sistemas 12 de almacenamiento de las cuerdas 4 sobre un carro 44 que se traslada en una gula 45 colocada en paralelo con el eje de rotacion del segundo cabrestante 13 correspondiente, tal como se muestra por ejemplo en la forma de realizacion alternativa de la figura 15. El deslizamiento del carro 44 es accionado por un mecanismo de deslizamiento junto con la rotacion del segundo cabrestante 13 accionado, posiblemente mediante la interposicion de al menos un reductor epicicloidal, a traves de un motor electrico cuyo funcionamiento es gobernado por el sistema de control inteligente. Mediante la adopcion de esta disposition, el modulo de gula de la cuerda 14 ya no es mas necesario ya que es el segundo cabrestante 13 que se traslada a fin de garantizar un enrollado ordenado de la cuerda 4.

La turbina 2 eolica esta equipada ademas con motores electricos que tambien funcionan como generadores y generadores que tambien operan como motores.

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Los motores electricos son los componentes de la turbina a traves de los cuales se produce el accionamiento de los primero y segundo cabrestantes 11 y 13 y de los modulos de gula de los cuerdas 14. En particular, para cada cuerda 4 la turbina 2 esta equipada con tres motores electricos:

- el primer motor 36 responsable de la rotacion del primer cabrestante 11 del sistema 10 de enrollado y desenrollado de la cuerda 4;

- el segundo motor 41 responsable de la rotacion del segundo cabrestante 13 del sistema 12 de almacenamiento de la cuerda 4;

- el tercer motor 43 responsable del traslado de la corredera 42 del modulo 14 de gula de la cuerda 4 o del carro 44 sobre el que se monta el segundo cabrestante 13 del sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4.

Cada uno de estos motores de 36, 41 y 43 podrla estar interconectado con el correspondiente cabrestante o el modulo de gula de las cuerdas a traves de un reductor, por ejemplo del tipo epicicloidal.

Dado que estos motores 36, 41 y 43 pueden funcionar tambien como generadores, es posible producir electricidad a traves de los primeros motores 36 mediante el aprovechamiento de la traccion ejercida por las cometas 1 en los primeros cabrestantes 11 del sistema de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4. Dicha fuerza de traccion, de hecho, en lugar de ser contrarrestada, podrla ser utilizada para accionar los primeros motores 36 que operan como generadores a traves de la rotacion de los primeros cabrestantes 11. El proceso mediante el cual se produce la energla de acuerdo con este modo es, por ejemplo, como el descrito en el documento EP-A-1 672 214 a nombre de Sequoia Automation SRL, vease mas arriba.

Los motores electricos son accionados por el sistema de control inteligente y los correspondientes a la misma cuerda 4 de las cometas 1 deben obviamente operar en forma sincronizada.

Los generadores/motores 15a o 15b son los componentes de la turbina 2 a traves de la cual se produce la electricidad. Su accionamiento se debe a la rotacion de los brazos 3 durante el funcionamiento de la turbina 2. En cuanto a la generacion de energla electrica, es posible adoptar dos disposiciones que son diferentes debido a la colocacion de los generadores dentro de la turbina.

La disposicion mas simple consiste en la colocacion de los generadores 15a en el centro de la turbina 2. En particular, es posible localizar tres alternativas:

- la realizacion de un unico sistema de generacion que opera como rotor cuyo eje 16 central a la que estan asegurados los brazos 3 de la turbina 2 y como estator, la parte asegurada al centro de la turbina 2. Es aconsejable colocar imanes permanentes en el rotor (ya que no necesitan ningun suministro) y para proporcionarle al estator devanados generadores en el circuito;

- el uso de un solo generador cuyo rotor es accionado por la rotacion del eje 16 central por medio de la interconexion con un multiplicador adecuado a fin de aumentar la velocidad de rotacion de entrada;

- el accionamiento de muchos generadores a traves de un sistema de engranajes que se caracteriza por una rueda que se engrana con muchos pinones, uno para cada generador, con la funcion de multiplicar y arrastrar muchos sistemas de generacion.

La disposicion alternativa a la colocacion del generador 15a en el centro de la turbina 2 eolica solo puede aplicarse si los brazos 3 de la turbina 2 descansan en el suelo por medio de carros 20 de amortiguacion que funcionan como soporte elastico. En tal caso los generadores 15b pueden ser reemplazados directamente junto a los carros 20 y ser accionados por la rotacion de las ruedas 21. Por ejemplo, se puede pensar en proporcionarle a cada carro 20 cuatro generadores 15b, dos para cada rueda 21, dispuestos uno en cada parte. Si se adopta esta disposicion es necesario proporcionar la estructura con un colector para la transferencia de la energla electrica a partir de la parte giratoria de la turbina 2 eolica a la parte fija.

Esta disposicion proporciona las siguientes ventajas con respecto a las anteriores:

- dimensionando adecuadamente el diametro de las ruedas 21 de los carros 20 y la distancia de las ruedas 21 desde el centro de la turbina 2 eolica, la velocidad de rotacion angular de las ruedas es mayor que la velocidad de la turbina 2.

Esto es obviamente una ventaja con respecto a las dimensiones de los generadores 15b para la produccion de electricidad;

- cuando los generadores 15b se montan en los carros 20 de amortiguacion, la rigidez requerida para los brazos 3 de la turbina 2 es menor, ya que el torque motriz se descarga al lado del punto en que se genera y, por tanto, el

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torque de flexion en los brazos 3 es menor. La menor rigidez se traduce en un menor peso de los brazos 3 y por lo tanto menos disipacion de energia debido a la inercia (en el arranque) y sobre todo en menores costes de fabricacion para la estructura.

En la turbina 2 eolica a la que se refiere la presente invencion, los generadores/motores 15a o 15b tambien funcionan como motores, puesto que determinan la rotacion de los brazos 3 durante el arranque, con el fin de hacer que el acenso de las cometas 1 sea mas facil.

Tambien los generadores/motores 15a o 15b son accionados por el sistema de control inteligente y la turbina 2 eolica puede ser equipada con un numero variable de generadores/motores 15a o 15b, tambien de acuerdo con el hecho de que estan montados en el sistema de soporte de la brazos 5b o colocados en el centro de la turbina 2.

El sistema de control inteligente es el sistema a traves del cual se accionan automaticamente las cometas 1. La tarea principal de este componente consiste, entre otras cosas, en el control y accionamiento de forma automatica del vuelo de cada cometa 1 mediante el accionamiento del funcionamiento de los motores de los cuales depende la rotacion de los primero y segundo cabrestantes 11 y 13, respectivamente, de los sistemas 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4 y de los sistemas 12 de almacenamiento. Obviamente, cada cometa 1 es accionada independientemente de las otras, pero de todos modos evitando que pueden ocurrir interferencias durante el vuelo.

El control automatico del vuelo de una sola cometa 1 realizado por el sistema de control inteligente se lleva a cabo por medio de algoritmos de control predictivo implementados por medios de procesamiento del sistema de control inteligente mismo a traves del cual se acciona la cometa 1 con el fin de evitar oscilaciones, controlando la inestabilidad y la traccion mecanica maxima. Se predice la trayectoria recorrida por las cometas 1 con el fin de optimizar la energia producida durante un ciclo de funcionamiento con la maxima seguridad, bajo el maximo cumplimiento de las especificaciones dinamicas y minimizando el tiempo necesario para pasar de la posicion real a la prevista.

El accionamiento automatico de una sola cometa 1 se produce por medio de un proceso en tiempo real que recibe y procesa la informacion procedente del conjunto de sensores de tierra y a bordo de la cometa 1. A bordo de la cometa 1, podria ser necesario el procesamiento previo de los datos detectados por el conjunto de sensores, a fin de no sobrecargar la comunicacion inalambrica. La informacion que ingresa esta relacionada con la posicion en el espacio de la cometa 1, con aceleraciones, con fuerzas (por ejemplo, la carga de la cuerda determinada por la lectura de los torques del motor) y con cantidades definidas geometricamente. El proceso procesa dichas entradas a traves de los algoritmos de prediccion y produce una salida que acciona los motores 36 y 41 conectados a los primeros cabrestantes 11 y 13.

El procesamiento de la informacion de entrada requiere de un intervalo de tiempo que es proporcional al tiempo que toma el analisis de los datos. Al minimizar el tiempo de dicho intervalo, se reduce el retardo con el que se acciona la cometa 1. Por esta razon, se tiende a dar prioridad al analisis de corto plazo. Un analisis de corto plazo, sin embargo no podia permitir la prediccion de una trayectoria con la profundidad optima. Por tanto, es importante dar prioridad a una solucion optima de compromiso, de manera que el procesamiento de datos se produce en un corto tiempo, pero el suficiente para permitir la prediccion de una longitud optima de la trayectoria. Es de todos modos razonable suponer que la prediccion de una trayectoria mas larga que la descrita durante un ciclo de operacion es inutil.

El algoritmo predictivo determina en cada instante la posicion optima que la cometa 1 debe ocupar en los siguientes instantes a traves de los parametros de vuelo y de control adecuados (altura de vuelo, la dinamica de contrapeso, los datos de traccion, el computo de seguridad en areas fuera de los limites (situation con tension para la estructura, inestabilidad o fuerzas excesivas), instante en el que debe realizarse el accionamiento, ...). Para cada instante de tiempo, las coordenadas de la posicion optima (con relation al parametro) que la cometa 1 debe ocupar en dicho cierto instante, corresponden a cada parametro. A cada parametro tambien se le asigna un valor relativo cuyo ajuste se produce en cada instante por medio de un sistema de retroalimentacion que corrige los valores de los parametros mas criticos con el fin de tomar las decisiones acerca de tales parametros mas importantes. Una vez recolectadas las mejores coordenadas para cada parametro, se realiza una suma de vectores para cada instante de tiempo considerado en la prediccion. Finalmente, despues de haber introducido valores de tiempo que dan prioridad a las estrategias de corto plazo, se calculan las coordenadas optimas para cada instante de tiempo.

Despues de haber predicho las coordenadas de las posiciones ideales que la cometa 1 debe ocupar en los siguientes instantes de tiempo, el proceso en tiempo real determina la mejor trayectoria que la cometa 1 debe recorrer para alcanzar estas posiciones. El algoritmo utilizado para tal fin emplea ecuaciones sobre el vuelo, la inercia de la cometa y el porcentaje de reaction que puede tener dependiendo del diferencial de traccion sobre las cuerdas 4, para determinar la ley de accionamiento de la cometa. A traves de tecnicas de control adecuadas, se calibra el accionamiento con el fin de administrar la oscilacion y los riesgos de una ganancia excesiva debido a razones de inercia, la elasticidad cinematica de la cadena y retrasos de la medicion.

El control de la rotacion del primero y el segundo cabrestantes, 11 y 13 respectivamente, no es la unica funcion realizada por el sistema de control inteligente. Dicho sistema comprende de hecho tambien un subsistema de

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autocalibracion que implementa un procedimiento de autocalibracion del conjunto de sensores a bordo de las cometas 1.

Los sensores montados sobre las cometas 1, de hecho tienen una calibracion previa de fabrica y la necesidad de la autocalibracion se deriva de la susceptibilidad de tales sensores con el efecto de algunas variables externas que se suman para modificar el cumplimiento de las cantidades medidas con la realidad. Entre las variables externas estan:

- la precision del montaje de los sensores en la cometa 1 (es decir un soporte flexible);

- el tiempo de decaimiento de la calibracion;

- variaciones de la temperatura (que pueden desplazar a la compensation del sensor).

Las variaciones de la position no se pueden atribuir a las variables externas cuyo efecto debe ser compensado, ya que caen dentro de las variables de salida, medidas con precision.

Las variaciones de los campos magneticos y electromagneticos y las interrupciones temporales de la referencia de tierra son consideradas como perturbaciones.

Los metodos para realizar la autocalibracion del sensor se basan sustancialmente en el nivel de redundancia que los sensores directos son capaces de proporcionar al sistema. Ademas, el sistema de control inteligente tiene toda la information disponible que proviene del sistema eolico en su conjunto, tal como por ejemplo los angulos formados por las cuerdas y la disposition de las fuerzas medidas sobre las estructuras.

Ademas de la redundancia instantanea, proporcionada por sensores directos en cooperation con las medidas disponibles, es posible usar una redundancia periodica, basada en la comprobacion de la calibracion a traves de la misma operation del sistema eolico. Cuando el sistema esta en funcionamiento, los sensores se mueven en forma integral con la cometa 1 en el espacio. Con respecto al sistema de referencia Cartesiano de cada sensor, el vector de aceleracion de la gravedad y el vector de campo magnetico de la tierra cambian de direction y de sentido pero mantener constante su modulo. Dado que el modulo del vector viene dado por la suma vectorial de los tres componentes medidos por cada sensor, es posible crear sistemas de ecuaciones a partir de los cuales se puede extraer un error relativo que depende de la posicion. Con los metodos matematicos adecuados, el error puede entrar en un bucle de retroalimentacion y operar sobre los parametros de ganancia y compensacion para cada eje individual.

Ademas, es posible proporcionar las interacciones entre los sensores acelerometricos y magnetometricos sustancialmente conocidos debido al hecho de que, debido a su naturaleza y dependiendo del sitio elegido para la instalacion del sistema eolico, el campo magnetico de la Tierra tiene una inclination constante con respecto a la direccion de aceleracion de la gravedad. El angulo incluido entre los dos vectores puede entonces ser considerado como una variable de control con respecto a la autocalibracion del sistema como un todo.

En cuanto al uso de los magnetometros, es necesario recordar que la calibracion de fabrica de estos instrumentos no es ciertamente adecuada para el sitio de operacion en el destino, ya que el campo magnetico de la tierra tiene una variation del angulo de incidencia que depende de la ubicacion geografica y la morfologla del territorio unido a su geologla. Por tanto, la recalibracion del magnetometro se convierte en obligatoria en la primera etapa de arranque del sistema.

Para mantener el procedimiento de autocalibracion siempre activo, es posible utilizar tambien como sistema de diagnostico. En tal caso, es sin embargo obligatorio proporcionar trampas que, en caso de perturbaciones temporales, eviten que una calibracion pasada se haga invalida.

El procedimiento de autocalibracion debe ser capaz de converger lo mas rapidamente posible hacia una buena calibracion, evitando sin embargo perjudicar los resultados alcanzados con anterioridad. A tal efecto, pueden utilizarse metodos estadlsticos de evaluation de la varianza por acumulacion y error, a traves de los cuales se puede crear tambien una base de datos de calibracion, a la que debera hacerse referencia para reducir la probabilidad de error del subsistema de autocalibracion.

El sistema descrito debe ser capaz de operar sin interferir con el funcionamiento normal del sistema eolico. Tal principio no puede sin embargo ser observado con la primera puesta en marcha del sistema, ya que aun no hay bases de datos disponibles que sean suficientes para garantizar una adecuada seguridad en la calibracion. Este llmite inicial puede ser superado mediante la imposition a las cometas 1 de trayectorias geometricas limitadas, evitando aprovechar todos los grados de libertad del sistema. Tales trayectorias son intrlnsecamente mas seguras, ya que se escogen confiando en sensores absolutos, tales como los acelerometros, cuya calibracion previa de fabrica se considera confiable en cuanto al arranque del sistema. Los grados de libertad en el movimiento dentro del espacio aereo estan limitados hasta que converge el algoritmo de autocalibracion. Esta etapa necesita de un perlodo relativamente corto de tiempo, del orden de segundos. Cada ciclo de funcionamiento completo del sistema eolico

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contribuye al perfeccionamiento de la calibration. Despues de un cierto numero de ciclos, el sistema puede considerarse en estado estacionario desde el punto de vista de la optimization de la autocalibracion, pero, durante la operation del sistema eolico, la autocalibracion de todos modos se mantiene activa como una funcion de fondo.

El sistema de control inteligente comprende ademas un subsistema de seguridad que interviene ademas cuando se accionan las cometas 1 evitando que se produzcan colisiones entre tales cometas 1 y posibles aviones u objetos voladores que ocupan el espacio aereo de vuelo del sistema eolico de la invention.

El sistema eolico, de hecho, ocupa un espacio aereo que puede ser cruzado por otros medios que son capaces de volar en el cielo, tales como los aviones y los pajaros. En primer lugar, de manera similar a lo que ocurre con otros tipos de plantas industriales, como por ejemplo, plantas nucleares, es por lo tanto recomendable reservar un espacio aereo para el sistema eolico, es decir, un area de un tamano adecuado donde esten prohibidos los vuelos.

Tal precaution sin embargo, no es suficiente para evitar las colisiones entre las cometas 1 y objetos voladores, ya que es necesario tener tambien en cuenta las situaciones imprevistas o de emergencia. En particular, entre los objetos voladores que pueden "invadir" la zona con vuelo prohibido, se encuentran:

- aviones que pierden su ruta, pero equipados con instrumentos de identification que pueden ser consultados de forma remota;

- aviones que, por su naturaleza, no tienen la oportunidad de comunicarse o identificarse, ni saber donde puede encontrarse el obstaculo de vuelo, compuesto por las cometas del sistema 1;

- bandadas o aves individuales.

Las cometas 1 vuelan limitadas a la turbina 2 eolica con tres grados de libertad: los dos cosenos directores de la bisectriz de las cuerdas 4 con respecto al plano de rotation de la turbina 2 eolica y la longitud misma de las cuerdas 4. Estos tres grados de libertad permiten una autonomla suficiente de accionamiento para asumir un procedimiento para evitar colisiones con los posibles aviones que deben cruzar el espacio aereo del sistema eolico.

Esta operacion del subsistema se basa en la vista artificial del espacio aereo del sistema eolico y un espacio aereo adyacente que sea lo suficientemente amplio para garantizar una reaction oportuna a los aviones que se aproximan a gran velocidad. El sistema eolico de acuerdo con la presente invencion puede comprender, por tanto, un sistema de vision artificial, por ejemplo del tipo optico o de microondas, que coopera con el subsistema de seguridad. Tlpicamente, el radar clasico es un haz de exploration, mientras que la vision de microondas produce imagenes, de manera similar a los arreglos que hacen uso de camaras opticas.

A partir de un sistema de vision artificial, se puede extraer o inferir toda la information util para localizar la ruta de intersection entre un avion y el espacio aereo reservado para el sistema eolico, a traves de un proceso matematico adecuado. Obviamente dicha ruta se puede determinar de manera unlvoca y es ademas variable en el tiempo (la aeronave puede estar completamente controlada, incluso en un intento de evitar la colision). Por esta razon, no es posible asignarle a cada avion que se aproxima una ruta bien definida, sino un cono hiperbolico continuamente actualizado de probabilidad de la trayectoria. Con el fin de construir tal cono, en caso de aviones grandes, rapidos e identificables, es necesario conocer sus caracterlsticas dinamicas y tener disponible para el sistema de control una base de datos con la cual pueden hacerse las interacciones despues de haber consultado la aeronave que se aproximaba. El cono hiperbolico se construye en el espacio y el tiempo de tal forma que se logre llevar las cometas 1 a una designation de interdiction del espacio que puede ser ocupado por ellas, con el proposito de hacer que las cometas 1 eviten el area identificada por el mismo cono mediante circunnavegacion.

El cono hiperbolico tiene caracterlsticas, formas y tamanos muy variables dependiendo del tipo de avion, la velocidad de aproximacion y la capacidad de conduccion. Cuanto mas capaz sea el avion de ser controlado en forma repentina, mas amplio es el borde de salida del cono; entre mas rapido y apenas controlables sean los aviones, mas estrecho y mas previsible y circunscrito el borde.

El subsistema de seguridad que se encarga de realizar el cono hiperbolico comunica a cada unidad de control de las cometas 1 las coordenadas que senalan el area de interdiccion, con la maxima prioridad con respecto a todos los parametros de optimizacion de la trayectoria de vuelo de la cometa 1. Dependiendo de las posiciones actuales, cada unidad de control tiene diferentes piezas de informacion, dependiendo de la position actual y del tiempo calculado en el paso de cada cometa 1 en el area de interseccion entre el espacio aereo del sistema eolico y el cono hiperbolico. El sistema de Sotto calcula la velocidad de aproximacion de la aeronave, y toma nota de la posicion que el sistema eolico asumira en el tiempo. Por lo tanto, el area de interdiccion se forma mediante interseccion y se actualiza continuamente su geometrla, as! como la informacion proporcionada a cada unidad de control. El area de interdiccion puede ser observada con un margen de seguridad variable. Si una cometa debe utilizar el area de interdiccion para ser ubicada de manera optima con respecto a dicha area y con respecto al tiempo de impacto previsto, el sistema permite su transito. A nivel de control, para permitir que el algoritmo organice el lugar de seguridad, es necesario reconstruir la escena muy anticipadamente con respecto a la ocurrencia real de los eventos,

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de tal manera que sea capaz de prever un comportamiento suficientemente avanzado en el futuro y programar con suficiente anticipation las maniobras de seguridad.

El sistema de vision artificial, cuya tarea es la gestion de la actividad de prevention de una colision tiene el mismo nivel llamado a realizar funciones de redundancia de la medicion de la position de las cometas 1 en el espacio aereo con el fin de producir energla. La salida del sistema optico se convierte, por tanto, de reticulada en geometrica, proporcionando, con metodos matematicos adecuados, vectores completamente conocidos (direction, sentido, giro). Los radares hacen un barrido con suficiente velocidad para hacer pronosticos precisos. Con la vision artificial, existe la ventaja de ser capaz de reconocer algunos parametros en una sola exploration. Las otras piezas utiles de information para el algoritmo de procesamiento del cono de probabilidad hiperbolica de la trayectoria y de la ruta de la aeronave son las posiciones de las cometas 1 y el identificador del tipo de aeronave, que puede ocurrir en formato digital para aeroplanos preestablecidos o heurlstica para las aves y aviones que no pueden ser catalogados.

En caso de emergencia, el proposito principal del sistema eolico, a saber, la production de energla electrica, obtiene la segunda o la tercera prioridad. En primer lugar, el subsistema de seguridad tratara de evitar la colision; en segundo lugar, tendra que evitar tomar el sistema eolico bajo condiciones crlticas por si mismo, salvaguardando por lo tanto la aeronave y la turbina eolica, y permitiendo reiniciar el proceso de conversion de energla despues de la emergencia.

En caso de bandadas de pajaros o aviones cuyo comportamiento de vuelo no se pueda pronosticar, el subsistema de seguridad aumenta los margenes de accionamiento de las cometas 1, alcanzando desempenos acrobaticas para tener a las cometas 1 bajo condiciones de velocidad de navegacion limitadas. Tales maniobras son posibles debido a la muy baja inercia de las cometas 1, que son sustancialmente ultralivianas equipadas con enormes fuerzas de comando. Un vehlculo ultraliviano equipado con enormes fuerzas de comando en realidad puede lograr aceleraciones que tienden hasta el infinito. Las cometas 1, debido a su gran capacidad de accionamiento, pueden ser mantenidas a una velocidad de mero soporte en el aire, que representa por lo tanto un obstaculo mas previsible, menos repentino, que no genera reacciones indeseadas por parte de los pilotos o las aves.

Una bandada o un solo pajaro, en realidad, puede a su vez reaccionar cuando observa las cometas 1, as! como un piloto de una aeronave. Por lo tanto, es aconsejable evaluar tomar el cono de probabilidad hiperbolica de la trayectoria y de la ruta del aeroplano fuera de la vista. El sistema eolico no debe anadir incomodidad o riesgos adicionales.

El ultimo y extremo nivel de emergencia lleva a una retirada de alta velocidad de las cometas 1 en los brazos de la turbina 2 eolica. Se puede llegar a sistemas de recuperation rapida a traves de un procedimiento de desenrollado de la cometa a traves de una amplia diferencia de longitud de las cuerdas, seguido por un rebobinado rapido. La cometa 1 desenrollada seguira la llnea axial sin elevarse, a saber, la bisectriz de las cuerdas de accionamiento 4.

Como ultima situation, el sistema eolico de acuerdo con la presente invention puede comprender un sistema de cizallamiento, (no mostrado) de las cuerdas 4 que, mediante la cooperation con el subsistema de seguridad, se encarga de la interruption de la llnea de traction de la cometa. Tal disposition puede provocar el abandono y la perdida de las cometas 1, que, sin una fuerza axial, se convierten en cuerpos inertes. Esta situacion es administrada por el as! llamado "perro guardian", cuya intervention sigue la perdida de control por parte del sistema de control inteligente.

Como se dijo anteriormente, el sistema de control inteligente tambien se encarga de activar los modulos 14 de gula de las cuerdas 4. Los terceros motores 43 que accionan dichos modulos 14 son accionados con el fin de acoplar adecuadamente la rotation de los tambores de los segundos cabrestantes 13 para el traslado de las correderas 42 de los modulos 14 de gula. Del mismo modo, si el sistema eolico no esta equipado con los modulos 14 de gula de las cuerdas 4 sino con carros 44 sobre los cuales estan montados los segundos cabrestantes 13 del sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4, los motores por medio de los cuales estos carros se trasladan, son accionados por el sistema de control inteligente.

Es por lo tanto, por medio del sistema de control inteligente que la velocidad y la direccion de traslado de las correderas 42 o de los segundos cabrestantes 13 se ajustan con el fin de obligar a las cuerdas 4 a enrollarse ordenadamente en los segundos cabrestantes 13 y evitar un deslizamiento entre las cuerdas 13 y las caras de los segundos cabrestantes 13 y entre las mismas cuerdas 4.

El sistema de control inteligente tambien regula el funcionamiento de los generadores/motores 15a o 15b. En particular, el sistema interviene despues del arranque de la turbina 2 eolica, accionando de los motores para permitir la rotacion de los brazos 3 y facilitar el ascenso de las cometas 1.

El sistema de control inteligente, finalmente, debe reconocer y tratar mas oportunamente con eventos imprevistos, tales como golpes de viento y perdidas de carga. En el caso de los golpes de viento, si el aumento de la carga no es completamente compensado por los sistemas 8 de amortiguamiento y tension de las mismas cuerdas 4 el sistema de control interviene reduciendo la tension de las cuerdas 4, para evitar que la carga excesiva dane el sistema

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eolico. Esto ocurre mediante el accionamiento de los primeros cabrestantes 11 con el fin de permitir un desenrollado rapido de las cuerdas 4. Los descensos repentinos de carga deben evitarse ya que una escasa tension sobre las cuerdas 4 hace que la cometa 1 se precipite sin posibilidad de control. Durante un ciclo estandar de operacion, se produce una disminucion de la carga a continuacion de la etapa cuyo efecto de arrastre es escaso. Tal calda de tension es sin embargo prevista, y por lo tanto los sistemas 9 de acumulacion de energla estan dimensionados con el fin de garantizar una tension adecuada de las cuerdas 4 durante esta etapa sin requerir de la intervencion de los sistemas 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4. Si se produce una disminucion repentina de la carga, no conectada a la etapa del efecto de arrastre escaso, si los sistemas 8 de tension no logran compensar la calda de la carga, el sistema de control inteligente interviene enrollando rapidamente las cuerdas 4. De tal manera, se recupera el control del tren de cometas 1.

El sistema de suministro comprende todos los componentes necesarios para la acumulacion y suministro de energla electrica. En particular, la turbina 2 eolica esta equipada con fuentes de alimentacion, transformadores y acumuladores a traves de los cuales se puede almacenar la electricidad producida, se puede suministrar corriente a los motores durante la etapa de arranque de la turbina 2 y para la recuperacion de las cometas 1, suministrando todos los componentes electronicos y proveyendo energla electrica a los usuarios externos. El funcionamiento de todos los componentes electronicos del sistema eolico esta controlado por el sistema de control inteligente.

De lo que se ha indicado anteriormente, es claro que el sistema eolico de acuerdo con la presente invencion es una turbina eolica de eje vertical accionada por medio de cometas controladas automaticamente mediante un sistema de control inteligente. Con respecto a lo que ha sido propuesto por el estado actual del arte, tal sistema eolico proporciona un modo de control innovador de las cometas ya que no hace distincion entre las cuerdas de control y los cuerdas de conduccion de energla, siendo ambas funciones realizadas por un solo par de cuerdas 4 para cada cometa 1. Mientras que en los disenos existentes hay cabrestantes con los cuales se pueden controlar las cometas y los cabrestantes para la recuperacion de la cometa y la produccion de electricidad, en el sistema eolico de acuerdo con la presente invencion, se usan los primeros cabrestantes 11 exclusivamente para accionar la cometa 1 y las mismas cuerdas de accionamiento 4 se enrollan alrededor de tales primeros cabrestantes 11 que permiten convertir la energla determinando la rotacion de los brazos 3 de la turbina 2. El angulo de ataque del viento y la zona que enfrenta al viento de la corriente de viento interceptado por las cometas 1 son luego controlados mediante el ajuste de la longitud de las secciones no enrolladas de cuerda 4, con el fin de obtener el suministro maximo de potencia.

La presente invencion se refiere ademas a un procedimiento para la produccion de energla electrica a traves de un sistema eolico como el descrito anteriormente.

En general, el proceso de acuerdo con la presente invencion, que integra el proceso de conversion de energla a partir de energla eolica con energla electrica promulgada a traves del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion, comprende cuatro etapas que se repiten clclicamente durante la operacion de sistema eolico. Con referencia a manera de ejemplo a un solo brazo 3 de la turbina 2, durante los tres primeros pasos del proceso de acuerdo con la presente invencion, la rotacion del brazo 3 es debida a la energla eolica sustralda del viento por medio de las cometas 1 conectadas a dicho brazo 3. Por consiguiente, el sistema de control inteligente gula la cometa 1 conectada al brazo 3 de tal manera que la energla eolica que es posible sustraer del viento tiene una compatibilidad maxima con la necesidad de mantener las dos cuerdas 4 tanto como sea posible en forma perpendicular al brazo 3 durante toda la etapa. De hecho, entre mas tangenciales las cuerdas 4 con el arco de la circunferencia seguida por el extremo externo del brazo 3, mayor es el componente util de la fuerza de traccion con el fin de generar el momento que hace que el brazo 3 gire. El hecho de que las cuerdas 4 se mantengan perpendiculares al brazo 3 de la turbina 2 implica que el sistema de control acciona la cometa 1 con el fin de aprovechar principalmente la fuerza de sustentacion, a saber, el componente de la fuerza que es perpendicular a la velocidad del viento. De tal manera que, la cometa 1 avanza cepillando la superficie enfrentada al viento. El viento hace avanzar entonces la cometa 1 tensionando las cuerdas 4 conectadas al brazo 3 de la turbina 2: este efecto de arrastre hace que el brazo 3 gire y produzca energla electrica por medio de los generadores/motores 15a o 15b dependiendo de los generadores accionados por dicha rotacion, a traves de la posible interconexion de los reductores. Hay que recordar que los brazos 3 de la turbina 2 se debe considerar que hacen parte de un solo cuerpo rlgido ya que estan limitados a un solo eje central giratorio 16. Esto significa que la energla eolica disponible para la conversion en energla electrica en un instante dado del ciclo de operacion, esta dada por la suma de las contribuciones de todos los brazos 3.

En cambio la cuarta etapa del proceso de acuerdo con la presente invencion, ocurre en el area del viento descendente. El sistema de control inteligente acciona la cometa 1 con el fin de cruzar rapidamente dicha area sin producir ningun efecto de frenado sobre el brazo 3 de la turbina 2. En particular, no solo el sistema de control inteligente gula a la cometa 1 con el fin de girar el brazo 3, sino, durante dicha etapa, esta presente aun un efecto de arrastre por parte de las cometas 1 (incluso si es poco eficiente). La rotacion del brazo 3 examinado durante dicha etapa, por lo tanto se produce, sobre todo, debido al efecto de rotacion de los brazos 3 de la turbina 2 que estan en los otros tres pasos, y por lo tanto se debe a la energla eolica sustralda al viento por medio de las cometas 1 conectadas a los otros brazos 3.

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Con referenda particular a la figura 16 que muestra una trayectoria potencial seguida durante un ciclo de operacion estandar del sistema eolico de acuerdo con la presente invencion y suponiendo que la direction W de la velocidad del viento y el sentido de rotation indicada por la flecha R de la turbina 2 se mantienen constantes, se centra la atencion en un solo brazo 3 de la turbina, las cuatro etapas que componen el proceso de acuerdo con la presente invencion, designado respectivamente a traves de las cajas discontinuas a, b, c y d que delimitan las diferentes areas de espacio en el que la cometa 1 esta, dependiendo de la direccion W de la corriente de viento en la cual esta inmerso, son los siguientes:

a) durante dicha etapa las cometas 1 proceden transversalmente con respecto a la direccion W del viento (caja a en la figura 16). El viento por lo tanto, sopla transversalmente con respecto a la direccion de avance de la cometa. La longitud de las secciones de cuerda desenrolladas aumenta ya que las cometas 1 se alejan del brazo 3 de la turbina 2. Al comienzo de la etapa, el efecto de arrastre de la cometa 1 se utiliza para levantar el contrapeso del sistema 9 correspondiente de acumulacion de energla. Esto ocurre por el aprovechamiento de la misma carga de las cuerdas 4 y evitando que los segundos cabrestantes 13 del sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4 giren. De esta manera, se acumula la energla potencial gravitacional, que sera retornada en la siguiente etapa cuarta de viento descendente, cuando ocurre un giro en azimut, para compensar la disminucion repentina de la carga de la cuerda. En esta etapa es necesario por lo tanto controlar la trayectoria de vuelo de la cometa 1, preferiblemente a traves del sistema de control inteligente, de modo que la cometa 1 proceda transversalmente con respecto a la direccion W del viento, tensionando por lo tanto la cometa 1 las cuerdas 4 conectadas al brazo 3 de la turbina 2 eolica, girando en consecuencia el mismo brazo 3 debido al efecto de arrastre y alejandose del brazo 3 de la turbina eolica 1, haciendo que el contrapeso 35 del respectivo sistema 9 de acumulacion de energla se eleve;

b) durante dicha etapa, la cometa 1 procede a lo largo de la misma direccion W en la que sopla el viento (caja b en la fig. 16). En dicha etapa, se aprovecha que la resistencia de la cometa 1 se suma para aprovechar la elevation de la cometa 1. Esto hace que la velocidad de la cometa 1 sea mayor que la velocidad del viento y, con el fin de aprovechar el efecto de arrastre, es necesario enrollar parcialmente las cuerdas 4. A pesar de dicha recuperation, incluso durante esta etapa, el balance energetico es positivo. En dicha etapa, por lo tanto es necesario controlar la trayectoria de vuelo de la cometa de manera que proceda a lo largo de la misma direccion en la que sopla el viento, la cometa 1, por lo tanto, tensiona las cuerdas 4 conectadas al brazo 3 de la turbina 2 eolica haciendo girar el mismo brazo 3 debido a su efecto de arrastre, y haciendo que la cometa 1 aproxime el brazo 3 de la turbina 2 eolica enrollando las cuerdas 4 a traves de los primeros cabestrantes 11 de los primeros motores electricos 36 sin disminuir el contrapeso 35 del respectivo sistema 9 de acumulacion de energla;

c) en forma similar a lo que ocurre durante la primera etapa anterior a) de viento transversal, en esta etapa se hace que la cometa 1 proceda transversalmente con respecto a la direccion W del viento (caja c en la figura 16) y la longitud de las secciones desenrolladas de la cuerda 4 crece ya que la cometa 1 se aleja del brazo 3 de la turbina 2. El desenrollamiento durante dicha etapa esta controlado por el sistema de control inteligente con el fin de no permitir que baje el contrapeso 35 del sistema de almacenamiento de las cuerdas 4. Esto permite almacenar la energla potencial para la siguiente etapa del ciclo de operacion. En esta etapa es necesario por lo tanto controlar la trayectoria de vuelo de la cometa 1 de modo que proceda transversalmente con respecto a la direccion W del viento, tensionando las cuerdas 4 conectas al brazo 3 de la turbina 2 eolica y rotando el mismo brazo 3 debido a su efecto de arrastre, y alejandose de la cometa 1 desde el brazo 3 de la turbina 2 eolica desenrollando las cuerdas 4 a traves de los primeros cabestrantes 11 por medio de los primeros motores 36 electricos sin una disminucion del contrapeso 35 del respectivo sistema 9 de acumulacion de energla;

d) durante esta etapa, la cometa 1 procede a lo largo de una direccion opuesta con respecto a la direccion del viento (caja d en la fig. 16). El sistema de control inteligente impulsa la cometa 1 con el fin de no generar ningun efecto de frenado ya que se lleva a cabo una maniobra repentina llamado "giro de azimut", que consiste en una rapida transition entre los dos miembros transversales, durante el cual la cometa 1 se desplaza en el aire un distancia que es igual al menos tres veces el arco de la circunferencia afectada en el momento en el que la turbina 2 se mueve a lo largo de dicho arco. La cometa 1 disminuye su altura sin oponerse en modo alguno a la rotacion de los brazos 3 de la turbina 2. Durante dicha etapa, es necesario recuperar, en tiempos relativamente cortos, una larga section de la cuerda 4 desenrollada. Dimensionando adecuadamente el sistema 9 de acumulacion de energla, que puede ser concebida para compensar la calda de la carga de las cuerdas 4 y accionar al mismo tiempo su recuperacion mediante la reduction del contrapeso de dicho sistema con el fin de no requerir la intervention del sistema de control inteligente que posiblemente contribuye a la recuperacion mediante el accionamiento del primero y segundo, cabrestantes 11 y 13 respectivamente del sistema 10 de enrollado y desenrollado de las cuerdas 4 y del sistema 12 de almacenamiento de las cuerdas 4.

Al final del giro de azimut, la cometa 1 se ubica con el fin de ser capturada por el viento y proceder transversalmente con respecto a este ultimo. En esta etapa es necesario por lo tanto controlar la trayectoria de vuelo de la cometa 1 de manera que proceda a lo largo de una direccion opuesta con respecto al viento sin generar ningun efecto de frenado en relation con la rotacion del brazo 3 de la turbina 2 eolica, y hacer que la cometa 1 aproxime el brazo 3 de la turbina 2 eolica mediante la reduccion del contrapeso 35 del respectivo sistema 9 de acumulacion de energla de manera que la cometa 1 vuelve a la position de partida a partir de la cual puede proceder de manera transversal con respecto a la direccion W del viento;

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e) repetir las etapas anteriores ciclicamente para cada rotacion completa del brazo 3 de la turbina 2 eolica.

En el proceso de acuerdo con la presente invencion, por lo tanto, durante las etapas de viento transversal la cometa 1 se aleja del brazo 3 de la turbina 2; en cambio, durante las etapas de viento descendente y de viento ascendente, las cometas 1 aproximan el brazo 3 de la turbina 2, ya que es necesario recuperar las cuerdas 4. De todos modos hay que senalar que, durante todo el ciclo de funcionamiento de acuerdo con el presente proceso, las cometas 1 son accionadas con el fin de ganar y perder altura, alternativamente. Esta eleccion es ante todo causada por una necesidad tecnica, puesto que los brazos 3 de la turbina 2 giran mas lentamente que las cometas 1. En segundo lugar, la alternancia continua entre la ganancia y perdida de altura tambien es extremadamente ventajosa en cuanto a la optimizacion de energla que puede ser sustralda al viento. De hecho, mediante el cepillado de la superficie enfrentada al viento, la potencia que las cometas son capaces de desarrollar es mayor, como se describira a continuacion con mas detalle.

La energla generada al desenrollar las cuerdas 4 es mayor que la gastada para enrollarlas. El balance de energla es, por lo tanto, positivo. Usando el proceso de acuerdo con la presente invencion, y debido al sistema de control inteligente que, mediante el procesamiento de la informacion en tiempo real proveniente de la serie de sensores montados en las cometas 1 y el conjunto de sensores de tierra, es posible accionar las cometas 1 de manera que asciendan principalmente aprovechando la fuerza de sustentacion. De esta forma, la trayectoria seguida por cada cometa 1 durante cada ciclo del proceso es optima en terminos de la energla eolica que puede ser sustralda al viento, siguientes trayectorias con el fin de interceptar el volumen maximo de aire. El proceso de acuerdo con la presente invencion por lo tanto garantiza no solo la continuidad en la produccion de electricidad, sino tambien la optimizacion de la energla que puede ser obtenida en cada ciclo con el mismo tamano de la cometa con respecto a los sistemas conocidos.

Como prueba de la alta eficiencia demostrada por el sistema eolico y el proceso de acuerdo con la presente invencion, es posible hacer algunas observaciones relacionadas con la potencia que una sola cometa 1 es capaz de sustraer al viento.

Para tal proposito, con particular referencia a la figura 17, es adecuado primero que todo describir la aerodinamica del sistema. Se sabe que, cuando una corriente de viento se encuentra con una superficie aerodinamica estacionaria (perfil aerodinamico), dicha corriente genera dos fuerzas: la fuerza D de arrastre paralela a la direccion W lo largo de la cual sopla el viento y la fuerza L de sustentacion perpendicular a dicha direccion W. En caso de flujo laminar del viento, las corrientes AF1 de viento que pasan por encima de la superficie de sustentacion AS son mas rapidas que las corrientes AF2 que pasan por debajo de ella, ya que deben viajar a lo largo de una distancia mas larga. Esto disminuye la presion en la parte superior de la cometa y por lo tanto se genera un gradiente de presion que da lugar a la fuerza de sustentacion L.

En cambio con referencia a la figura 18, supongase que la cometa AM puede moverse a lo largo de la direccion DT de la fuerza de sustentacion. Debido al efecto de tal movimiento, la superficie inferior de la cometa AM aerodinamica se inclina con respecto a la velocidad del viento. En tal caso, la fuerza de sustentacion y la fuerza de arrastre son respectivamente perpendicular y paralela a la velocidad relativa del viento con respecto a la cometa.

Al designar con S1 la fuerza paralela a la direccion del movimiento y con S2 a la fuerza perpendicular a dicha direccion, el componente de la fuerza L de sustentacion paralelo a la direccion del movimiento tiene el mismo sentido que el traslado de la cometa AM aerodinamica mientras que el componente paralelo de la fuerza D de arrastre tiene un sentido opuesto.

Por esta razon, con el fin de mantener el movimiento en una direccion perpendicular a las corrientes de viento, es aconsejable inclinar la cometa AM a fin de obtener una alta relacion entre el componente de la fuerza L de sustentacion a lo largo de la direccion DT del movimiento de la cometa AM con respecto al componente de la fuerza D de arrastre.

Estas observaciones son tambien validas para cada cometa 1 individual del sistema eolico.

El sistema de control inteligente, de hecho, acciona cada cometa 1 con el fin de mantener una relacion alta entre la fuerza de sustentacion y la fuerza de arrastre durante las etapas caracterizadas por un alto efecto de arrastre por las cometas 1. De esta forma, las cometas 1 oscilan cepillando la parte enfrentada al viento y generando energla debido a las cuerdas 4 de traccion.

La energla generada por una sola cometa 1 se calcula multiplicando la potencia especlfica del viento por el area enfrentada al viento interceptado por la cometa (a saber, el area de la cometa) A y por el factor de potencia de la cometa KPF, un coeficiente de rendimiento que depende de la relacion Vk/Vw entre la velocidad de la cometa Vk y la velocidad del viento Vw y dos coeficientes Kd y K1.

El coeficiente Kd se refiere al arrastre, a saber, cuando la cometa tira de la restriccion de tierra con fuerzas y velocidad a lo largo de la direccion del viento, mientras que el coeficiente K1 se refiere a la sustentacion, es decir,

cuando la cometa tira de la restriccion de tierra mediante oscilacion con el fin de cepillar la superficie enfrentada al viento. Debido a la sustentacion, la velocidad de la cometa es bastante mas alta que la velocidad del viento. La potencia de la cometa es tan alta cuanto mayor sea la sustentacion con respecto al arrastre.

Como ejemplo, supongamos que Vk/Vw = 10, Ki = 1.2 y Kd = 0.1. De esta forma, se obtendrla un KPF = 20.

5 Suponiendo que la densidad del aire p sea constante e igual a 1.225 kg/m3, la potencia especlfica generada por la potencia especlfica del viento serla:

Potencia especlfica del viento =

La potencia que se puede generar por medio de la cometa, Potencia de la cometa, se expresa mediante la siguiente formula:

10 Potencia de la cometa = KPF * Potencia especlfica del viento * A

Si, por ejemplo, se usaran cometas con una superficie de 18 m2 empujadas a la velocidad de 60 m/s por un viento que sopla a 6 m/s, la potencia que serla posible generar a nivel de la cuerda serla de 47628 W. Tal potencia corresponded por lo tanto a la potencia maxima que la cometa es capaz de generar.

El valor asumido por KPF depende de todos modos de la eficiencia de la cometa. Es posible hacer que KPF asuma 15 valores mayores que 20. Si por ejemplo KPF asume un valor igual a 40, la potencia maxima que puede ser obtenida por una cometa cuya area es de 18 m2 serla de 95256 W.

El sistema eolico al que se refiere la presente invencion permite convertir la energla eolica en energla electrica mediante el suministro de una potencia del orden de algunos megavatios. Sin embargo, debido a la alta escalabilidad del sistema descrito, es posible efectuar facilmente algunas modificaciones a la forma de realizacion 20 para obtener un sistema eolico que sea capaz de generar potencias de un orden muy superior, como por ejemplo 1 Gigavatio.

imagen1

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Reivindicaciones

1. Un sistema eolico para la conversion de energla que comprende:

- al menos una cometa (1) que puede ser accionada desde el suelo, inmersa en al menos una corriente W de viento;

- una turbina eolica (2) de eje vertical colocada a nivel del suelo, estando dicha turbina (2) eolica equipada con dos brazos (3) colocados en el mismo eje y en posiciones opuestas con respecto a dicha turbina (2) eolica, estando dichos dos brazos (3) conectados a traves de dos cuerdas (4) a dicha cometa (1), estando dicha cometa (1) adaptada para ser accionada a traves de dicha turbina (2) para girar dichos brazos (3) y realizar dicha conversion de energla eolica en energla electrica a traves de al menos un sistema (15a, 15b) generador/motor que funciona como generador y que coopera con dicha turbina (2), estando dichas cuerdas (4) adaptadas tanto para transmitir energla mecanica desde y hasta dichas cometas (1) y para el control de una trayectoria de vuelo de dichas cometas (1),

- un sistema de control inteligente para accionar dicha cometa (1),

en donde cada uno de dichos dos brazos (3) de dicha turbina (2) eolica comprende:

- un sistema (9) de acumulacion de energla potencial gravitatoria que comprende al menos dos poleas (34a, 34b) reductoras de velocidad y al menos un contrapeso (35) levantado desde el suelo y capaz de trasladarse verticalmente, estando dichas cuerdas (4) enrolladas alrededor de dichas poleas (34a, 34b) reductoras de velocidad; y

- al menos un sistema (12) de almacenamiento de dichas cuerdas (4) conectadas operativamente y directamente a dicho sistema (9) de acumulacion de energla potencial gravitatoria, comprendiendo dicho sistema (10) de almacenamiento de dichas cuerdas (4) al menos dos segundos cabrestantes (13) sobre cada uno de los cuales una respectiva de dichas cuerdas (4) se enrolla o desenrolla, estando cada uno de dichos segundos cabrestantes (13) conectados a un segundo motor (41) electrico controlado por dicho sistema de control inteligente,

caracterizado porque las cuerdas (4) con las que dicha cometa (1) es accionada se enrollan alrededor de dichas poleas (34a y 34b) de tal manera que es la tension de dichas cuerdas (4) la que mantiene el contrapeso (35) levantado, durante la el funcionamiento del sistema eolico, encontrandose el contrapeso (35) en una posicion comprendida entre dos alturas llmite, teniendo por lo tanto el sistema 9 de acumulacion de energla solamente dos estados estables: en la altura minima y en la altura maxima, estando las poleas (34a y 34b) del sistema de acumulacion dispuestas en dos niveles, uno superior y otro inferior, al lado de cada nivel, estando las poleas (34a y 34b) lado a lado y teniendo sus ejes de rotacion perpendiculares al brazo (3) de la turbina (2), estando las poleas (34a) en el nivel superior limitadas al brazo (3) de la turbina (2), estando en cambio las poleas (34b) en el nivel inferior limitadas al contrapeso 35, estando alternativamente cada una de las dos cuerdas (4) enrolladas alrededor de una polea en el nivel (34a) superior y a una polea en el nivel (34b) inferior, despues de un cierto numero de devanados, abandonando cada una de las dos cuerdas (4) tal sistema y procediendo hacia un sistema de enrollado y desenrollado de las cuerdas (10) que tienen un primer cabrestantes (11), con el fin de acumular energia potencial gravitatoria bloqueando dicho sistema de control inteligente los primeros cabrestantes (11) del sistema (10) de desenrollado y de enrollado de tal manera que el contrapeso (35) se vuelve a levantar debido a la carga de la cuerda, estando los dos subsistemas de poleas (34a y 34b) de cada sistema (9) de acumulacion de energia conectados a un solo contrapeso (35)
2. Sistema eolico de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho segundo cabrestante (13) esta conectado a dicho segundo motor (41) electrico mediante la interposicion de al menos un reductor epicicloidal.
3. Sistema eolico de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho segundo cabrestante (13) esta equipado con un modulo (14) de guia adaptado para obligar a dicha cuerda (4) para ser enrollada de forma ordenada sobre dicho segundo cabestrante (13).
4. Sistema eolico de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho segundo cabrestante (13) esta montado sobre un carro (44) que se desliza a lo largo de un riel (45) en paralelo con un eje de rotacion de dicho segundo cabestrante (13).
5. Sistema eolico de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque un deslizamiento de dicho carro (44) a lo largo de dicho riel (45) esta controlada por un mecanismo de deslizamiento junto con una rotacion de dicho segundo cabestrante (13).
6. Sistema eolico de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque dicho mecanismo de deslizamiento es accionado mediante un motor electrico controlado por dicho sistema de control inteligente.
7. Sistema eolico de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque dicho mecanismo de deslizamiento esta conectada a dicho motor electrico mediante la interposicion de al menos un reductor epicicloidal.