ES2691989A1 - Aerogenerador de eje vertical con dos alternativas (grande y media potencia) - Google Patents

Aerogenerador de eje vertical con dos alternativas (grande y media potencia) Download PDF

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ES2691989A1 ES201700626A ES201700626A ES2691989A1 ES 2691989 A1 ES2691989 A1 ES 2691989A1 ES 201700626 A ES201700626 A ES 201700626A ES 201700626 A ES201700626 A ES 201700626A ES 2691989 A1 ES2691989 A1 ES 2691989A1
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Javier MARTINEZ MIRANDA
Eduardo CALVO URETA
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Abstract

Aerogenerador de eje vertical con dos alternativas, (grande y media potencia), para producir energía eléctrica, al incidir el viento sobre los canjilones (7) que giran solidarios a la parte móvil (6), al estar intercalados los rodamientos (2), entre dicha parte móvil (6) y el eje fijo (1); arrastrando en su movimiento giratorio a los rotores de los generadores (9), ubicados en la parte móvil (6), en el caso del aerogenerador de gran potencia, y arrastrando al eje del generador, para el caso del aerogenerador de media potencia; todo ello soportado por el mástil (5), sujeto a la zapata (11). Los generadores (9), al girar sus rotores a bajas revoluciones sobre sus estatores, producen energía eléctrica, y los canjilones (7) disponen de un sistema automático para que el giro del aerogenerador se adapte a la velocidad del viento, estando sujetos a la parte móvil (6), en el aerogenerador de gran potencia y al eje de giro (6), en el aerogenerador de media potencia.

Description

DESCRIPCIÓN
Aerogenerador de eje vertical con dos alternativas, (grande y media potencia).
Objeto de la invención 5
El objeto de esta invención es desarrollar y explotar una instalación para producir energía eléctrica aprovechando la velocidad del viento, al incidir este sobre las canjilones de los modelos de los aerogeneradores, que se describen seguidamente
10
Sector y Estado de la Técnica
Esta innovación se encuentra dentro del sector de la producción de energía eléctrica y se encuadra en el Régimen Especial dedicado a la generación de energía procedente de fuentes renovables, que potencian el Real Decreto 2818/1998 de 23 de diciembre y la directiva de la 15 Unión Europea 2001 /77 / CE, de 23 de septiembre, el Real Decreto 436 / 2004 y el Real Decreto Ley 7 / 2006. Es un modelo de instalación innovador, en sus diversos componentes, dado que es diferente a los que existen en el mercado, no solo por el diseño utilizado, si no porque: Incrementa el rendimiento, minimiza el rozamiento, produce energía a bajas revoluciones e incrementa el momento rotor al acumularse el viento en el punto más distante al 20 eje de giro
Descripción de la invención (Aerogenerador de gran potencia)
Esta instalación se utilizará para producir energía eléctrica a partir de la acción del viento sobre 25 los canjilones que hacen girar la parte móvil del generador, cuyo diseño permitirá conseguir energía a bajas revoluciones por minuto y regular el volumen de aire que actúa sobre cada uno de ellos, en cada instante, en función de la velocidad del viento, a través de los siguientes componentes, por modulo de un nivel de canjilones:
30
1) Unidad de soporte del sistema constituida por:
a) Un eje fijo tubular (1) en el que se instalan dos rodamientos (2) que permiten el giro de la parte móvil (6) de los generadores (9);
35
b) Una estructura en forma troncocónica (3), para la protección contra el agua de los generadores (9);
c) Estructuras de sujeción de los estatores de los generadores (4), solidarias al eje fijo (1);
40
d) Mástil soporte de todo el sistema (5), al que se sujeta en su parte superior el primer modulo de un nivel de canjilones (1) y en su parte inferior a la zapata (11) sujeta al suelo, o lugar sobre el que se instale el aerogenerador.
2) Unidad de captación de la energía que actúa por la acción del viento, constituida por: 45
a) Una parte móvil de giro (6), a la que se sujetan los canjilones (7) de cada modulo, que captan la energía, donde se instalan los rodamientos (2), que permiten el giro de la parte móvil y que es transmitido a los rotores de los generadores;
50
b) Rodamientos superior e inferior (2), instalados entre el eje fijo (1) y la parte móvil (6), que permiten el giro de esta ultima y de los rotores de los generadores (9);
c) Canjilones (7), de forma aerodinámica, cuatro en cada modulo, e instalados cada uno de los módulos sobre el anterior, aunque en la figura 2 solo se dibuja un modulo, y con un sistema para regular el volumen de aire que incide sobre ellos, en función de la velocidad del viento;
5
d) Estructuras de sujeción (8) de los rotes, de los generadores, que se fijan a la parte móvil de giro (6) y a los rotes de los generadores (9);
3) Unidad de generación de energía eléctrica constituida por:
10
a) Los generadores (9), que transforman la energía mecánica en eléctrica, a bajas revoluciones por minuto, al no necesitar multiplicadora para elevar las revoluciones;
b) Los componentes eléctricos como el inversor, baterías y regulador, para conseguir energía eléctrica, que irán ubicados sobre el mástil soporte del sistema (5). Figuras 1 y 15 2.
Realizaciones preferentes (Aerogenerador de gran potencia)
1).- La unidad de soporte del sistema, descrita anteriormente, se fabricará con materiales 20 metálicos, y de hormigón armado la zapata (11), resistentes ambos, a la acción mecánica y a los agentes ambientales, tal como se expone en las figuras 1 y 2.
2).- La unidad de captación de energía, descrita anteriormente, se construirá con material plástico y/o, madera, y/o metal, resistente a la acción mecánica y a los agentes ambientales, tal 25 como se expone en las figuras 1 y 2.
3).- La unidad de generación de energía eléctrica, descrita anteriormente, en la que la mayor parte de sus componentes, serán adquiridos en el mercado, ya sean mecánicos, eléctricos o electrónicos y tal como se expone en las figuras 1 y 2. 30
4).- El montaje del sistema completo, se podrá realizar en cualquier parte, (tierra, mar), o siempre que los diversos componentes del sistema se adapten, en su geometría y disposición a las circunstancias de cada lugar geográfico.
35
Explicación de las figuras (Aerogenerador de gran potencia)
La figura 1 contiene el alzado de la sección por (A-B) de la planta, del sistema para producir energía eléctrica por la acción del viento, en la que se han dibujado cada uno de sus componentes, a los que se les ha asignado un número, del 1 al 11: 40
1) Eje fijo tubular
2) Rodamientos
45
3) Estructura troncocónica
4) Estructura de sujeción del estator
5) Mástil soporte del sistema 50
6) Parte móvil de giro
7) Canjilones
8) Estructura de sujeción del motor
9) Generadores
5
10) Cables tensores, para el aerogenerador de media potencia, que no son necesarios en la alternativa de aerogeneradores de gran potencia
11) Zapata. En esta figura se ven los diferentes módulos de un nivel de canjilones, que pueden variar en número, según la potencia que se quiera conseguir y que se instalan 10 cada uno sobre el anterior.
La figura 2 contiene: La planta del sistema, con un modulo de un nivel de canjilones (7). En la que se ve la forma trapezoidal de los mismos, el numero de ellos por cada módulo, y el número de módulos que puede variar según la potencia que se quiera conseguir. El tamaño del 15 aerogenerador; el ejes fijo (1) y la parte móvil (6), y en l que hay un detalle del perfil de los canjilones (7).
Descripción de la invención (Aerogenerador de media potencia)
20
En el caso del aerogenerador de media potencia, la instalación a utilizar para producir energía eléctrica a partir de la acción del viento sobre los canjilones es similar a la del aerogenerador de gran potencia, con unas pequeñas diferencias que seguidamente se detallan, y que igualmente que en el aerogenerador de gran potencia, los canjilones hacen girar al rotor del generador, cuyo diseño permitirá conseguir energía a bajas revoluciones por minuto y regular 25 el volumen de aire que actúa sobre cada uno de ellos, en cada instante, en función de la velocidad del viento, a través de los siguientes componentes:
1) Unidad de soporte del sistema constituida por:
30
a) Un eje fijo tubular (1) en el que se instalan sendos rodamientos (2) que permiten el giro del eje (6) y del eje del generador (9), y en el que en dicho eje (6), se montan los distintos módulos de un nivel de canjilones, cuyo numero estará en función de la potencia a conseguir;
35
b) Una estructura en forma de prisma octogonal (3), en donde se ubicara el generador (9), que en el caso del aerogenerador de gran potencia hay dos generadores , por cada módulo de canjilones;
c) Mástil soporte de todo el sistema (5), en el que se en su parte superior se sujeta la 40 estructura octogonal (3) y en su parte inferior se sujeta a la zapata (11) sujeta al suelo, o lugar sobre el que se instale el aerogenerador.
2) Unidad de captación de la energía, por cada modulo de un nivel de canjilones, que actúa por la acción del viento, y está constituida por: 45
a) Un eje de giro (6), instalado sobre dos rodamientos (2) que le permiten el giro, al que se le acoplan diversos módulos de un nivel de canjilones (2) situado, cada uno de ellos, sobre el anterior, cuyo número varía en función de la potencia a conseguir;
50
b) Rodamientos (2), instalados entre el tubo fijo (1) y el eje móvil (6), que permiten el giro de este ultimo y el del eje del generador (9)
c) Canjilones (7), de forma aerodinámica, con diversos módulos de un nivel de canjilones, y con un sistema para regular el volumen del aire que incide sobre ellos, en función de la velocidad del viento;
d) Estructura de sujeción (8) del generador a la estructura octogonal del aerogenerador 5 (9);
e) Cables tensores (10) que soportan parte del peso de los canjilones (7) y que no existen en el aerogenerador de gran potencia;
10
f) Zapata (11), para sujetar todo el sistema al lugar en donde se instale;
3) Unidad de generación de energía eléctrica constituida por:
a) El generador (9), que en este caso es uno solo, que transforma la energía mecánica en 15 eléctrica, a bajas revoluciones por minuto, que puede instalarse “en eje directo”, o con un multiplicador intermedio, que no existe en el aerogenerador de gran potencia;
b) Los componentes eléctricos como el inversor, baterías y regulador, para conseguir energía eléctrica, que irán ubicados en el mástil soporte del sistema (5); 20
c) Acoplamiento (4) del eje del generador eléctrico al eje de giro (6) del aerogenerador.
Realizaciones preferentes (Aerogenerador de media potencia)
25
1).- La unidad de soporte del sistema, descrita anteriormente, se fabricara con materiales metálicos, y de hormigón armado la zapata (11), resistentes ambos, a la acción mecánica y a los agentes ambientales.
2).- La unidad de captación de la energía, procedente del viento, descrita anteriormente, se 30 construirá con material plástico y/o, madera, y/o metal, resistente a la acción mecánica y a los agentes ambientales.
3).- La unidad de generación de energía eléctrica, descrita anteriormente, en la que la mayor parte de sus componentes, serán adquiridos en el mercado, ya sean mecánicos, eléctricos o 35 electrónicos.
4).- El montaje del sistema completo, se podrá realizar en cualquier parte, (tierra o mar), siempre que los diversos componentes del sistema se adapten, en su geometría y disposición a las circunstancias de cada lugar geográfico. 40
Explicación de las figuras (Aerogenerador de media potencia)
Las figuras explicadas para el aerogenerador de gran potencia son validas para el aerogenerador de media potencia, con la nica diferencia del tamaño de las piezas, y de que en 45 este caso de aerogenerador de media potencia, existen algunas diferencias como las siguientes:
1) Los módulos de un nivel de canjilones van acoplados, cada uno sobre el anterior, solidarios al eje de giro (6), y soportados por unos cables tensores (10), que no hay en 50 el aerogenerador de gran potencia.
2) Hay un único generador, situado dentro de una estructura octogonal unida al tubo fijo (1), mientras que en el aerogenerador de gran potencia, hay dos generadores por cada modulo de un nivel de canjilones, y están situados en cada módulo.
3) Todos los canjilones están soportados por unos cables tensores sujetos al extremo 5 superior del último de canjilones, mientras que en el aerogenerador de gran potencia, estos cables no se necesitan

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Se reivindica como nueva y propia invención la propiedad y explotación exclusiva del aerogenerador de eje vertical con dos alternativas, (grande y media potencia), que contiene:
    5
    Aerogenerador de eje vertical con dos alternativas para producir energía eléctrica por la acción del viento, caracterizado porque:
    a) Produce energía eléctrica aprovechando la velocidad del viento, caracterizado porque: a) produce energía eléctrica aprovechando la velocidad del viento, al incidir este sobre ls 10 canjilones y a bajas revoluciones por minuto, de los citados canjilones.
    b) Dispone de la unidad de soporte del sistema constituida por:
    1) Un eje fijo tubular (1) en el que se instalan dos rodamientos (2) que permiten el giro de 15 la parte móvil (6) y de los rotores de los generadores (9);
    2) Una estructura en forma troncocónica (3), para la protección contra el agua de los generadores (9);
    20
    3) Estructuras de sujeción de los estatores de los generadores (4), solidarias al eje fijo (1);
    4) Mástil soporte de todo el sistema (5), al que se sujeta, en su parte superior, el primer modulo de un nivel de canjilones (7) y en su parte inferior a la zapata (11) sujeta al suelo, o lugar sobre el que se instale el aerogenerador. 25
    c) Dispone de la unidad de captación de la energía que actúa por la acción del viento, constituida por:
    1) Una parte móvil de giro (6), a la que se sujetan los canjilones (7) de cada módulo, que 30 captan la energía, en la que se instalan los rodamientos (2), que permiten el giro de la parte móvil y que es transmitido a los rotores de los generadores;
    2) Rodamientos superior e inferior (2), instalados entre el eje fijo (1) y la parte móvil (6), que permiten el giro de esta ultima y el de los rotores de los generadores (9); 35
    3) Canjilones (7), de forma aerodinámica, cuatro en cada modulo, e instalados cada uno de los módulos sobre el anterior, aunque en la figura 2 solo se dibuja un módulo, y con un sistema para regular el volumen del aire que incide sobre ellos, en función de la velocidad del viento; 40
    4) Estructuras de sujeción (8) de los rotores de los generadores, que se fijan a la parte móvil de giro (6) y a los rotores de los generadores (9).
    d) Dispone de la unidad de generación de energía eléctrica constituida por: 45
    1) Los generadores (9), que transforma la energía mecánica en eléctrica, a bajas revoluciones por minuto, al no necesitar multiplicadora para elevar las revoluciones;
    2) Los componentes eléctricos como el inversor, baterías y regulador, para conseguir 50 energía eléctrica, que irán ubicados sobre el mástil soporte del sistema (5). Ver figuras 1 y 2.
    Se reivindica como nueva y propia invención la propiedad y la explotación exclusiva del aerogenerador de eje vertical, (media potencia), cuyas reivindicaciones coinciden con las del aerogenerador de gran potencia, más éstas del aerogenerador de media potencia, que son: 5
    1) En este caso solo hay un generador para captar la energía de todos los canjilones, mientras que en el aerogenerador de gran potencia hay dos generadores para captar la energía, en cada uno de los módulos de un nivel de canjilones;
    10
    2) En el aerogenerador de media potencia hay una estructura octogonal en donde se coloca el único generador, mientras que en el aerogenerador de gran potencia, lo generadores están situados junto al eje fijo (1) y la parte móvil (6), a la que se amarran los canjilones (7);
    15
    3) En el aerogenerador de media potencia existen unos cables tensores para sujetar a todos los canjilones, mientras que en el aerogenerador de gran potencia, en cada modulo de un nivel de canjilones, estos se sujetan directamente y de forma individualizada, a la parte móvil (6);
    20
    4) En el aerogenerador de media potencia todos los módulos son giratorios y solidarios al eje de giro (6), mientras que en el e aerogenerador de gran potencia, cada modulo tiene una parte móvil (6) solidaria a los canjilones y al roto de cada uno de los generadores, y una parte fija unida al resto de partes fijas de los distintos módulos del aerogenerador.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR6407E (fr) * 1906-04-11 1906-11-03 Jacques Hyacinthe Ravelli Moteur à vent
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ES2388628A1 (es) * 2010-04-08 2012-10-17 José Antonio Torrecilla Contreras Aerogenerador de eje vertical.
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