ES2581760T3 - Turbina eólica de eje vertical - Google Patents

Turbina eólica de eje vertical Download PDF

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ES2581760T3 ES05786329.2T ES05786329T ES2581760T3 ES 2581760 T3 ES2581760 T3 ES 2581760T3 ES 05786329 T ES05786329 T ES 05786329T ES 2581760 T3 ES2581760 T3 ES 2581760T3
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Abstract

Turbina eólica de eje de giro vertical que comprende un tronco central giratorio al que se fijan unas palas sustancialmente verticales, caracterizado por que dichas palas pueden girar y desplazarse radialmente con relación al tronco central, estando el movimiento de cada pala controlado de manera autónoma, cada pala independientemente de las otras, en función de las condiciones a las que está sometida en cada instante con el fin de optimizar el rendimiento global de la turbina eólica.

Description

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DESCRIPCION
Turbina eolica de eje vertical
La presente invencion se refiere a una turbina eolica de eje de giro vertical cuya concepcion se ha optimizado para permitirle trabajar practicamente en no importa que condiciones climaticas, con al menos un rendimiento elevado que permita reducir sustancialmente el coste de la energfa. La logica seguida por los disenadores permite igualmente llegar a una configuracion extremadamente fiable, ofreciendo finalmente unas facilidades de construccion y de mantenimiento ineditas en este tipo de sistema.
Segun la invencion, la turbina eolica incluye clasicamente un tronco central giratorio al que se fijan unas palas, y se caracteriza de modo esencial porque dichas palas pueden girar y desplazarse radialmente con relacion al tronco central, estando controlado y dirigido el movimiento de cada pala de manera autonoma en funcion de las condiciones a las que esta sometida en cada instante, con el fin de optimizar el rendimiento global de la turbina eolica. Esta caractenstica, en la que se basa el sistema de la invencion, debe permitir a la turbina eolica funcionar en la mayor parte de las condiciones meteorologicas.
En ciertos documentos, tales como la patente US-6 370 915 y la patente DE-195 44 400, se hace mencion a turbinas eolicas cuya posicion angular de las palas es gestionada por un ordenador. Sin embargo, en estos dos casos, la posicion angular de cada pala esta prevista por adelantado por programa, segun un numero limitado de modelos que tienen en cuenta la fuerza del viento, y las palas no estan gestionadas por tanto de manera completamente autonoma en cada instante.
Se ofrecen varios grados de libertad en la regulacion de las palas por la estructura de la invencion, que permiten posicionar estas de manera optima principalmente con relacion al viento, independientemente unas de otras, asegurando por tanto un rendimiento de funcionamiento siempre elevado, y permitiendo en caso de necesidad posicionar las palas de manera muy replegada cuando los vientos alcanzan unas velocidades muy grandes, por ejemplo en caso de tempestad. En este caso, la posicion de las palas no ofrece agarre dinamico al viento, y la turbina eolica se detiene por unas razones de seguridad.
Mas precisamente, uno al menos de los extremos de cada arbol de rotacion de las palas puede deslizarse en una direccion radial con relacion al tronco central. En la hipotesis en el que solo uno de los extremos de cada arbol sea movil radialmente, se trata preferentemente del extremo inferior.
Es posible sin embargo prever que los dos extremos de cada arbol de rotacion de las palas sean moviles radialmente independientemente entre sf La eleccion de la unicidad o la duplicidad de la posibilidad de desplazamiento radial depende de la aplicacion, de la region de implantacion de la turbina eolica, etc.
Desde un punto de vista practico, esta posibilidad de movimiento radial es el resultado del enlace de los extremos de los arboles de rotacion de las palas a unos brazos que se extienden radialmente a partir del tronco central giratorio. Mas precisamente, estos brazos estan provistos de correderas que se extienden segun su eje.
Contrariamente a las turbinas eolicas actuales, las palas tienen en consecuencia y en todos los casos, en la invencion, dos puntos de fijacion, lo que permite construirlas con una superficie mucho mayor, y obtener de ellas una potencia muy superior principalmente cuando son favorables las condiciones del viento.
En una primera version de realizacion de la invencion, las palas son ngidas. Se fabrican por tanto, de manera clasica, con unos materiales que permiten ofrecer al viento una superficie indeformable.
Segun una configuracion posible, la seccion transversal de las palas tiene forma de S alargada.
La superficie exterior ondulada resultante tiene como objetivo optimizar aun mas el ataque del viento sobre cada pala, permitiendo una mejor gestion de los flujos de aire y de sus turbulencias en la proximidad de las superficies. Se mejora de esta forma el guiado de dichos flujos hacia la periferia externa de cada pala, de ah una disminucion de las turbulencias y una mejor aplicacion de la fuerza del viento. Ademas, esta forma en S permite incrementar los rendimientos aerodinamicos de las palas en movimiento.
Segun una posibilidad suplementaria, las palas pueden estar constituidas por varias partes que pueden ensamblarse. El objetivo de esto es permitir un transporte mas facil, y un montaje sobre el emplazamiento mas facil para unas palas que puedan alcanzar grandes dimensiones.
Segun una segunda variante posible de la invencion, las palas pueden fabricarse de material flexible, por ejemplo utilizado en el campo de las velas.
Ademas de la incidencia economica muy favorable, puesto que este tipo de pala tiene un coste que se convierte en muy sustancialmente inferior al de las palas ngidas, estas palas podnan utilizarse en unos campos en los que
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pueden tener una doble funcion: por ejemplo, en caso de utilizacion sobre un barco o un velero, manteniendo las palas una posicion fija, podnan tener las mismas funciones que una vela sobre un velero.
En esta hipotesis, una turbina eolica de palas flexibles instalada sobre un marco podna funcionar como generador para alimentar un motor del barco cuando la navegacion a vela es imposible, o como vela clasica cuando no se requiere la utilizacion del motor.
En esta configuracion, las palas son enrollables en o alrededor de un soporte inferior y desplegables con la ayuda de cables que cooperan con un soporte superior. En otros terminos, cada pala se podra escamotear mediante enrollado.
Para evitar las oscilaciones, principalmente cuando la vela flamea, al menos el soporte superior esta dotado de un dispositivo amortiguador.
Tanto si es en la variante de palas ngidas como en la version de palas flexibles, la seccion longitudinal de las palas puede inscribirse en un trapecio. En la hipotesis de las velas, principalmente pero no exclusivamente, la base de la vela es entonces de longitud superior a su borde alto.
Las palas, incluso si su superficie es grande, deben poder orientarse en todo momento correcta y rapidamente con relacion a los vientos para optimizar el rendimiento del sistema, incluso replegarse cuando sobrevienen unas condiciones de tempestad. Esto debe poder hacerse ademas lo mas rapidamente posible, mediante medicion permanente de los parametros meteorologicos y repercusion inmediata de dichas mediciones sobre la posicion efectiva de las palas. Esta es la razon por la que la posicion radial de los arboles de rotacion de las palas asf como su posicion angular estan preferentemente gestionadas mediante al menos un ordenador al que se conectan unos sensores de parametros meteorologicos del entorno de la turbina eolica, controlando dichos ordenadores unos medios motores que accionan las palas. Esta caractenstica, aunque no estrictamente necesaria, es sin embargo esencial en numerosas aplicaciones.
El ordenador, que calcula principalmente el movimiento de rotacion de cada pala, puede acelerarla o frenarla para optimizar su posicion con relacion a las condiciones del viento con el fin de mejorar el rendimiento global de la turbina eolica.
De ese modo, cada pala tendra en todo momento la posicion ideal de agarre al viento. Los parametros tenidos en cuenta por el o los ordenadores son principalmente:
- la velocidad y la direccion del viento, medidas mediante una veleta y un anemometro;
- la posicion de las palas;
- la velocidad y el consumo de energfa de la turbina eolica;
- el consumo de las palas;
- la temperatura atmosferica, y la de los componentes de la turbina eolica.
Estos diferentes parametros dependen principalmente del numero y de la naturaleza de los sensores que estan instalados, de los accionadores que permiten la implementacion del programa del ordenador, asf como del programa que hace funcionar el conjunto. En este sentido, se ha de observar que el o los ordenadores pueden estar parametrizados mediante un ordenador exterior, principalmente para cambiar ciertos datos, incluso de manera global para mejorar o actualizar el programa de gestion.
Entre los accionadores, los medios motores mencionados son preferentemente unos motores electricos.
En resumen, el movimiento de cada pala esta controlado por ordenador, con la ayuda de uno o varios programas que estan concebidos para hacer corresponder los elementos ffsicos del sistema, a saber principalmente la estructura y el dimensionamiento de las palas y mas generalmente de la turbina eolica, con los parametros meteorologicos medidos. La posicion de las palas esta en este caso sometida permanentemente a las condiciones meteorologicas y climaticas, produciendose ademas casi inmediatamente la respuesta del sistema a los valores medidos.
Cuando la velocidad del viento aumenta por ejemplo repentinamente, las palas son desplazadas por el sistema para aproximarlas al tronco giratorio, y orientadas de tal manera que no ofrecen la totalidad de su superficie a las fuerzas ejercidas por el viento. A la inversa, en la hipotesis de que el viento se debilite, las palas se despliegan para ofrecer una superficie mayor, y permitir la produccion de energfa en unas condiciones optimas.
El control de la posicion a la vez angular y radial con relacion al tronco central de cada pala independientemente una de la otra y en cada instante, en funcion de parametros climaticos determinados, permite obtener un rendimiento maximo del sistema, y en consecuencia la produccion de la mayor cantidad de energfa posible en cada instante.
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Segun una posibilidad, los sensores estan colocados por encima de las palas es decir en la zona en la que las medidas, principalmente de la velocidad y de la fuerza del viento, son mas significativas.
Estos sensores, y de una manera general todos los aparatos de medicion, no sufriran ademas en consecuencia ninguna perturbacion debido al paso de las palas.
Por otro lado, la estructura de la turbina eolica de la invencion es tal que los dispositivos de transformacion de energfa, y en particular el generador electrico, se disponen a la altura de la base de la turbina eolica, bajo el tronco central giratorio.
Esta configuracion es particularmente ventajosa, principalmente con relacion a las estructuras que existen hoy en dfa, porque permite obtener una excelente estabilidad de la turbina eolica y disminuye grandemente los riesgos en caso de accidente. La fabricacion y el mantenimiento de la turbina eolica se facilitan igualmente en gran medida mediante esta disposicion.
En las turbinas eolicas actuales, el generador electrico y todos los equipos asociados se disponen en general en la parte superior del mastil, en la proximidad de las palas. Este es principalmente el caso para las turbinas eolicas de palas horizontales. Teniendo en cuenta la potencia ofrecida y el dimensionamiento correspondiente de las turbinas eolicas que se instalan principalmente en los pafses nordicos, es facil concebir las dificultades a la vez de fabricacion y de mantenimiento, asf como todos los riesgos correspondientes a su puesta en practica, que estan ligados directamente a una configuracion de ese tipo. Transportar y construir a varias decenas de metros del suelo, por ejemplo, un generador de gran potencia no es un trabajo anodino.
Segun la invencion, el tronco giratorio de la turbina eolica rodea un tronco fijo, que esta preferentemente coronado con una cabina superior y provisto de medios de acceso a dicha cabina.
De hecho, estos medios de acceso a la cabina consisten por ejemplo en una escalera y/o en un ascensor.
Esta cabina puede utilizarse por ejemplo para la senalizacion y la colocacion de los diversos aparatos de medicion. Con relacion a sus predecesores, la turbina eolica de la invencion incluye por tanto, en la parte superior, una estructura mucho mas ligera puesto que no contiene ninguno de los elementos mecanicos necesarios para la produccion y/o la transmision de la energfa. La cabina superior es sin embargo muy util porque reagrupa los organos de medicion, puede permitir un control desde la parte alta de la estructura, etc.
Preferentemente, segun la invencion, el tronco fijo esta compuesto de elementos telescopicos. El interes es permitir transportar en una unica operacion el conjunto del tronco interior de la turbina eolica. En el caso de las turbinas eolicas de gran potencia, esta posibilidad presenta un interes considerable debido al tamano de los elementos a desplazar. El remolque que sirve para el transporte podra erigir el tronco sobre el lugar de implantacion segun el principio utilizado actualmente por los camiones que entregan unos silos de chapa o de enlucido en las obras.
Otro camion podra estar equipado por otro lado con un sistema hidraulico movil que se situara, en la fase de trabajo, en el tronco fijo, y permitira su construccion. Una vez se haya acabado esta, el sistema hidraulico se volvera a cargar sobre el camion y listo para ser utilizado en otra obra.
El tronco central, una vez erigido y fijo definitivamente, servira a su vez como grua para el montaje del tronco exterior y de diversos elementos. Este principio de montaje permite evitar la utilizacion de gruas gigantescas como es el caso actualmente para el montaje de las turbinas eolicas en los pafses de Europa del Norte, lo que implicara por supuesto unas econoirnas sustanciales.
Segun una posibilidad adicional, el tronco giratorio esta constituido por elementos ligeros o calados, lo que permite disminuir su peso, siendo el objetivo sin embargo mantener la maxima resistencia a la torsion.
La turbina eolica de la invencion puede ademas fijarse al suelo por medio de unos tirantes, que estan preferente fijos a dicha cabina. Estos atirantados se convierten en posibles por la estructura particular de la invencion y principalmente sus palas de giro vertical retractables, mientras que eran hasta ahora imposibles de implementar en las turbinas eolicas de factura clasica sin provocar interferencias posicionales con las palas. La existencia de unos atirantados de ese tipo permite por otro lado concebir la implantacion de las turbinas eolicas segun la invencion en unas zonas en las que era hasta el momento imposible disponerlas debido a las diffciles condiciones climaticas que hacen muy problematica la construccion incluso de la estructura.
Se ha mencionado anteriormente que una de las ventajas esenciales de la invencion reside en la implantacion en la parte baja de la turbina eolica del conjunto de las estructuras tecnicas de produccion de energfa, que aseguran ademas de otras ventajas una estabilidad muy superior. Esto, conectado con el atirantado, hace el anclaje de la estructura muy eficaz.
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Esta base de la turbina eolica puede ademas estar equipada con un local tecnico en el que se disponen una sala de maquinas y un local de control informatico.
En resumen, las turbinas eolicas de la invencion estan concebidas verdaderamente para trabajar en todo lugar y en particular en unas regiones en las que reinan unas condiciones meteorologicas extremas, en unos entornos que les estaban hasta el momento prohibidos, en tanto que ofrecen una fiabilidad tecnica muy elevada. Para llegar a ello, segun una caractenstica fundamental, la estructura de la invencion se basa en un posicionamiento optimo, con relacion al viento, de cada pala en cada instante, lo que permite producir permanentemente un maximo de energfa en funcion de las condiciones exteriores. La configuracion de la invencion procura en consecuencia, a largo plazo, una ventaja economica innegable, porque el coste de produccion de dicha energfa es de golpe inferior al que resulta de los diversos sistemas ya existentes.
Las turbinas eolicas de la invencion permiten igualmente un gran numero de variantes, segun las zonas de implantacion y las limitaciones de ah resultantes. Por otro lado, sus costes de construccion son inferiores a los que se pueden alcanzar en el marco de la construccion de turbinas eolicas clasicas. Se ha mencionado la posibilidad de implantar las turbinas eolicas de la invencion en unas zonas hasta el momento no accesibles: ademas del problema de las condiciones meteorologicas extremas, ciertas zonas estan actualmente prohibidas porque las turbinas eolicas clasicas implican unas molestias sonoras, incompatibles con una vecindad humana.
En el caso actual, la invencion aporta un confort acustico muy ampliamente superior a estas ultimas, debido a la configuracion particular de las palas y su adaptabilidad permanente al viento. El sistema de la invencion puede ser comparado por otro lado desde este punto de vista con las velas de un barco, para las que se busca tambien la adaptacion permanente de la posicion a la direccion del viento.
Por razones de resistencia mecanica, las turbinas eolicas clasicas no pueden ser instaladas ademas en unas zonas muy fnas, porque la velocidad de rotacion de las palas con relacion al eje principal de la turbina eolica, que es frecuentemente elevada para compensar el reducido rendimiento, implica una refrigeracion de las piezas y, a veces, la formacion de bloques de hielo, principalmente en el extremo de las palas, lo que puede convertirse en extremadamente peligroso. Este es en particular un peligro temible para unos sistemas de palas horizontales.
En la invencion, la velocidad de rotacion es en general muy inferior para una produccion de potencia ampliamente superior, de donde se deduce una refrigeracion menor de las diferentes piezas en movimiento, lo que disminuye en consecuencia el riesgo de formacion de tales bloques de hielo. La estructura vertical disminuye tambien el riesgo de formacion de bloques de hielo.
La invencion se describira a continuacion mas en detalle, en referencia a las figuras adjuntas, para las que:
- la figura 1 muestra una vista general en planta de una turbina eolica de la invencion;
- la figura 2 representa esquematicamente, en seccion, el funcionamiento de la turbina eolica de la invencion para una posicion angular dada de cada pala, y para dos posiciones radiales distintas con relacion al tronco giratorio;
- la figura 3 muestra, siempre en seccion, otra posicion angular de las palas, que precede principalmente a un reagrupamiento hacia el tronco central en caso de tempestad;
- la figura 4 representa dicha reagrupacion, que confiere una estabilidad maxima a la turbina eolica en caso de aparicion de viento de fuerza muy grande;
- la figura 5 representa una posicion posible de las palas cuando los vientos son violentos pero permite el funcionamiento de la turbina eolica;
- la figura 6 ilustra una aplicacion posible de la invencion sobre un barco;
- la figura 7 muestra una aplicacion de pequeno tamano sobre unos mastiles de antenas, por ejemplo de retransmision de telefoma movil; y
- la figura 8 representa un esquema sinoptico del funcionamiento global del ordenador central de control.
En referencia a la figura 1, la turbina eolica de la invencion incluye de modo esencial un tronco giratorio (1) al que se unen unos brazos inferiores (2, 2') y superiores (3, 3') que soportan las palas (4, 4'). El enlace mecanico entre dichas palas (4, 4') y los brazos respectivamente superiores (3, 3') e inferiores (2, 2') es tal que pueden por un lado girar alrededor de un eje central, y por otro lado aproximarse o alejarse radialmente del tronco central (1), como se mostrara mas en detalle con referencia a las figuras siguientes. El tronco central (1) se dispone sobre un local tecnico (5), en el que se instalan de modo esencial unos equipos de produccion de energfa como el generador y los equipos que tiene asociados. Este local (5) puede incluir igualmente unos dispositivos de almacenamiento de dicha energfa, asf como una sala de control, unos medios de transformacion de energfa, etc.
Se dispone una cabina (6) en la parte superior del mastil. Esta cabina superior esta dominada y/o equipada con medios de senalizacion aerea, sensores y aparatos de medicion de los parametros climaticos y meteorologicos del entorno, parametros que se transmiten a continuacion a los medios informaticos que determinan la posicion precisa individual de las palas (4, 4'). Estos aparatos, por ejemplo unos anemometros, tienen principalmente como funcion medir la velocidad, la direccion y la fuerza de los vientos. Llegado el caso, se fijan a dicha cabina (6) unos tirantes (no representados) que permiten consolidar la fijacion de la turbina eolica al suelo.
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El tronco central (1), que es giratorio dado que soporta los brazos (2, 2') y (3, 3'), rodea un tronco fijo provisto de medios de acceso a la cabina (6). Incluye por supuesto el generador de electricidad dispuesto en el local tecnico (5), en el que estan igualmente situados el conjunto de los sistemas de control de la turbina eolica. La mayor parte de las operaciones vinculadas al funcionamiento cotidiano de la turbina eolica de la invencion tienen lugar en la practica en el local (5), contrariamente a lo que pasa en las turbinas eolicas clasicas, para las que la sala de maquinas se situa en la parte superior cerca del generador, de las maquinas y los organos de control, de ah las multiples dificultades practicas evocadas anteriormente.
La seccion que aparece en la figura 2 muestra los brazos inferiores (2, 2', 2'') unidos al tronco central (1), y dos posiciones radiales distintas de las palas (4, 4', 4'') con relacion a dichos brazos (2, 2', 2''). La direccion del viento esta simbolizada por las flechas F, mientras que la direccion de rotacion de la turbina eolica esta figurada por las flechas F'. En esta figura, las palas (4, 4', 4'') estan en posicion de trabajo normal, es decir que estan orientadas de manera que ofrezcan, en cada instante, un agarre al viento maximo para un rendimiento optimo. Asf, la pala (4) se dispone perpendicularmente al viento, mientras que las palas (4', 4'') estan orientadas de una manera tal que la resultante de las fuerzas vinculadas al viento incluye una componente tangencial que favorece el giro del tronco giratorio (1) de la turbina eolica.
En la posicion angular representada, que es una posicion de eficacia maxima con relacion a la direccion del viento, las palas (4) pueden desplazarse radialmente, por ejemplo por deslizamiento en unas correderas (7, 7', 7'') como se simboliza por la existencia de dos posiciones diferentes de las palas (4, 4', 4''). La posicion de las palas (4, 4', 4'') es gestionada por el ordenador, y se situa siempre en consecuencia con el fin de obtener un rendimiento optimo.
En la figura 3, la posicion angular de las palas (4, 4', 4'') no es ya una posicion de rendimiento maxima sino una preparacion de repliegue cuando la fuerza del viento alcanza los lfmites tecnicos de funcionamiento del sistema. La turbina eolica ya no gira mas que por su propia inercia, y no es ya practicamente arrastrada por las palas (4, 4', 4''). En el lfmite, cuando unas condiciones meteorologicas de tempestad suponen el riesgo de destruir el conjunto del sistema, las palas (4, 4', 4'') se repliegan como se muestra en la figura 4, y forman una “piramide” que asegura la seguridad maxima de la obra. De hecho, el posicionamiento adyacente de los extremos laterales de cada pala (4, 4', 4'') se convierte en posible por el deslizamiento radial de cada uno de estos ultimos en la direccion del tronco central giratorio (1). Se ha de observar que las correderas (7, 7', 7'') estan por tanto calculadas de tal manera que su extremo interior (proximo al tronco giratorio) se situa a una distancia de dicho tronco (1) de modo que es posible la adyacencia de los costados laterales, preferentemente sin contacto.
La figura 5 muestra igualmente que en esta posicion es posible hacer pivotar ligeramente las palas (4, 4', 4'') de tal manera que solo una fraccion de su superficie pueda ofrecer un agarre al viento. Este tipo de funcionamiento esta indicado en consecuencia cuando los vientos son muy violentos, pero permiten una utilizacion de la turbina eolica sin dano.
Son posibles numerosas aplicaciones para este tipo de turbina eolica. La forma de las palas (4, 4', 4''), la longitud del tronco giratorio (1), etc. deben adaptarse entonces a los entornos en los que se implantan las turbinas eolicas de la invencion. Segun las temperaturas, la velocidad media de los vientos censados en el emplazamiento, etc., estas palas seran mas o menos altas, anchas, etc.
En la configuracion de la figura 6, se montan sobre un barco tres turbinas eolicas segun la invencion (A, B, C) en lugar de los mastiles tradicionales. En este contexto, las palas (4, 4', 4'') sustituyen a las velas. La propulsion del barco se realiza por medio de un motor electrico alimentado por los generadores situados en la base de cada una de las turbinas eolicas (A, B, C). Estas estan, clasicamente, controladas por ordenador(es) que extrae(n) parte de la informacion obtenida por los sensores para orientar cada pala, individualmente, de la mejor manera, con el fin de optimizar el rendimiento del sistema.
Una aplicacion de ese tipo puede aplicarse por ejemplo a unas barcazas que operan en el mar, en alta mar, con el fin de obtener corriente con unas instalaciones considerablemente menos costosas que los actuales campos de turbinas eolicas.
Se ha mencionado anteriormente la posibilidad de diversos dimensionamientos para la turbina eolica de la invencion, segun las aplicaciones deseadas.
En la figura 7, la turbina eolica es de muy pequeno tamano, y puede montarse sobre dos postes o dos mastiles (M) existentes tales como unas antenas para unos retransmisores de telefoma portatil. Estas producen entonces la energfa necesaria para asegurar el funcionamiento en caso de avena, almacenandose dicha energfa por supuesto en unas batenas para ser restituida en caso de necesidad. Los mastiles actuales de retransmision de telefoma portatil estan equipados con batenas, y a veces con grupos electrogenos, incluso con un grupo de transformacion de corriente continua en alterna. La instalacion de una turbina eolica segun la invencion podna insertarse perfectamente en este tipo de estructura.
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La figura 8 representa un organigrama muy general del control y de la organizacion del sistema, realizado mediante al menos un ordenador. Este programa permite tener una gestion inteligente de cada turbina eolica. Recoge las diversas informaciones tales como la velocidad, la direccion del viento, las posiciones angulares de cada pala, la velocidad de rotacion de la turbina eolica, su posicion angular, para calcular en todo momento la posicion optima de cada pala con relacion al viento. Ademas de estas caractensticas puramente tecnicas, el ordenador gestiona igualmente la produccion y el consumo de energfa, contemplandose dicho consumo globalmente y para cada elemento del sistema. Siendo la temperatura igualmente un parametro de una importancia considerable, la unidad central gestiona igualmente la temperatura atmosferica, asf como la de los diversos organos que participan en la turbina eolica.
El programa comprende un cierto numero de tablas de valores que se implementan por medio de comparaciones con los valores medidos, con el fin de adoptar un comportamiento apropiado de cara a las condiciones meteorologicas.
El o los programas integrados en cada turbina eolica permiten una gestion autonoma de esta. Esta gestion permite igualmente prever ciertos fallos de organos por adelantado, y detectar cualquier anomalfa del sistema a distancia. De ese modo, al ser las tres palas completamente independientes, pueden gestionarse igualmente de manera autonoma. En la hipotesis de que se avene un motor de rotacion, habra por ejemplo dos posibilidades de actuacion: la pala correspondiente puede permanecer perpendicular al tronco, y la turbina eolica se detiene entonces y se pone en posicion de proteccion con esta pala situada por detras del tronco con relacion a la velocidad del viento. Si dicha pala no esta perpendicular al tronco, el sistema la aproximara a este ultimo, y la turbina eolica podra continuar funcionando con dos palas.
El funcionamiento de las turbinas eolicas se podra gestionar a distancia traves de la red de Internet u otras redes apropiadas.
El organigrama de la figura 8 muestra bien que hay un escaneo permanente del conjunto de los parametros del sistema, medidos con la ayuda de unos sensores o equivalentes, y que todos los valores son tenidos en cuenta para poder hacer funcionar la turbina eolica. En caso de avena, el sistema puede auto-repararse o situarse en parada para esperar una ayuda exterior.

Claims (27)

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    REIVINDICACIONES
    1. Turbina eolica de eje de giro vertical que comprende un tronco central giratorio al que se fijan unas palas sustancialmente verticales, caracterizado por que dichas palas pueden girar y desplazarse radialmente con relacion al tronco central, estando el movimiento de cada pala controlado de manera autonoma, cada pala independientemente de las otras, en funcion de las condiciones a las que esta sometida en cada instante con el fin de optimizar el rendimiento global de la turbina eolica.
  2. 2. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que uno al menos de los extremos de cada arbol de rotacion de las palas puede deslizarse en una direccion radial con relacion al tronco central.
  3. 3. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que el extremo inferior de cada arbol de rotacion de las palas es movil radialmente.
  4. 4. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion 3, en la que los dos extremos de cada arbol de rotacion de las palas son moviles radialmente independientemente entre sf.
  5. 5. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una de las reivindicaciones 3 a 5, en la que los extremos de los arboles de rotacion de las palas estan unidos a unos brazos que se extienden radialmente a partir del tronco central giratorio.
  6. 6. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que los brazos estan provistos de correderas que se extienden segun su eje.
  7. 7. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las palas son ngidas.
  8. 8. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que la seccion transversal de las palas tiene forma de S alargada.
  9. 9. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, en la que las palas estan constituidas por varias partes que pueden ensamblarse.
  10. 10. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que las palas se fabrican de un material flexible por ejemplo utilizado en el campo de las velas.
  11. 11. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que las palas son enrollables en o alrededor de un soporte inferior y desplegables con la ayuda de cables que cooperan con un soporte superior.
  12. 12. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que al menos el soporte superior esta dotado de un dispositivo amortiguador.
  13. 13. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en la que la seccion longitudinal de las palas se inscribe en un trapecio.
  14. 14. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la posicion de los arboles de rotacion de las palas con relacion al tronco central y la posicion angular de las palas se gestionan mediante al menos un ordenador al que se conectan unos sensores de los parametros meteorologicos del entorno de la turbina eolica, controlando dichos ordenadores unos medios motores que accionan las palas.
  15. 15. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que el ordenador puede acelerar o frenar la rotacion de cada pala para optimizar su posicion con relacion a las condiciones del viento con el fin de mejorar el rendimiento.
  16. 16. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una de las reivindicaciones 14 y 15, en la que los parametros tenidos en cuenta por el o los ordenadores son principalmente:
    - la velocidad y la direccion del viento, medidas mediante una veleta y un anemometro;
    - la posicion de las palas;
    - la velocidad y el consumo de energfa de la turbina eolica;
    - el consumo de las palas;
    - la temperatura atmosferica y la de los componentes de la turbina eolica.
  17. 17. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una de las reivindicaciones 14 a 16, en la que el o los ordenadores pueden estar parametrizados mediante un ordenador exterior.
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    20
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  18. 18. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una de las reivindicaciones 14 a 17, en la que los medios motores que accionan las palas son unos motores electricos.
  19. 19. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una de las reivindicaciones 14 a 18, en la que los sensores de los parametros meteorologicos estan colocados por encima de las palas.
  20. 20. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los dispositivos de transformacion de la energfa, y en particular el generador electrico, se disponen a la altura de la base de la turbina eolica, bajo el tronco central giratorio.
  21. 21. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tronco giratorio rodea un tronco fijo.
  22. 22. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que el tronco fijo esta coronado por una cabina superior y provisto de medios de acceso a dicha cabina.
  23. 23. Turbina eolica de eje de giro vertical segun la reivindicacion precedente, en la que los medios de acceso a la cabina superior consisten en una escalera y/o un ascensor.
  24. 24. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una de las reivindicaciones 21 a 23, en la que el tronco fijo esta compuesto de elementos telescopicos.
  25. 25. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tronco central giratorio esta constituido por elementos ligeros o calados.
  26. 26. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que se fija al suelo por medio de unos tirantes.
  27. 27. Turbina eolica de eje de giro vertical segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que se dispone un local tecnico en la base del tronco central giratorio.
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