IT202100004256A1 - Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria - Google Patents

Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria Download PDF

Info

Publication number
IT202100004256A1
IT202100004256A1 IT102021000004256A IT202100004256A IT202100004256A1 IT 202100004256 A1 IT202100004256 A1 IT 202100004256A1 IT 102021000004256 A IT102021000004256 A IT 102021000004256A IT 202100004256 A IT202100004256 A IT 202100004256A IT 202100004256 A1 IT202100004256 A1 IT 202100004256A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
turbines
wind
integral
wind turbine
vertical axis
Prior art date
Application number
IT102021000004256A
Other languages
English (en)
Inventor
Corrado Zaghini
Matteo Zaghini
Original Assignee
Corrado Zaghini
Matteo Zaghini
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corrado Zaghini, Matteo Zaghini filed Critical Corrado Zaghini
Priority to IT102021000004256A priority Critical patent/IT202100004256A1/it
Publication of IT202100004256A1 publication Critical patent/IT202100004256A1/it

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0454—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0463—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor with converging inlets, i.e. the shield intercepting an area greater than the effective rotor area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D5/00—Other wind motors
    • F03D5/02—Other wind motors the wind-engaging parts being attached to endless chains or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/217—Rotors for wind turbines with vertical axis of the crossflow- or "Banki"- or "double action" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/301—Cross-section characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
    • F05B2260/505—Kinematic linkage, i.e. transmission of position using chains and sprockets; using toothed belts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

DESCRIZIONE
annessa alla domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?AEROGENERATORE EOLICO AD ASSE VERTICALE CON TURBINE VINCOLATE AD UNA ROTAZIONE ACCOPPIATA E CONTRARIA?
Campo tecnico dell?invenzione
Gli aerogeneratori, detti anche turbine eoliche, sono macchine che utilizzano l?energia cinetica del vento per trasformarla in energia meccanica e infine in energia elettrica utilizzando una dinamo; il loro funzionamento ? dato dalla presenza di masse d?aria in movimento aventi velocit? sufficiente per farle girare grazie alla spinta che il vento esercita sulle pale. Appartengono a due categorie che si differenziano in funzione dell?asse su cui gira il rotore e sono: ad asse orizzontale (HAWT) oppine ad asse verticale (VAWT), queste ultime sono di vari tipi, le pi? conosciute, Savonius, Darrieus e Gorlow, portano i nomi dei loro inventori, si differenziano secondo il funzionamento che pu? essere ?a portanza? oppure ?a resistenza?.
Stato dell?arte dell?invenzione
L? aerogeneratore eolico proposto ? un modello ad asse verticale del tipo ?a resistenza?, si avvale di importanti novit? descritte in seguito nella descrizione particolari e sono: 1 - il braccio rotatorio. 2- le turbine allineate e 3- la protezione: questi particolari fanno riferimento ad un prototipo auto costruito appositamente per finalizzare la domanda di brevetto. Gli aerogeneratori ad asse verticale sono normalmente formati da una singola turbina, mentre quello proposto ? formato da due turbine sostenute da un braccio rotatorio, supportato dalla struttura d?appoggio tramite un perno avente asse verticale rispetto al quale il braccio pu? ruotare liberamente (sul piano orizzontale) a 360? similmente all?ago di una bussola, con la sola spinta del vento. Ad un?estremit? del braccio rotatorio sono posizionate due turbine allineate ad assi paralleli, anteriormente alle quali ? presente un paravento alto quanto le turbine stesse con una sezione a forma di cuneo, denominato in seguito protezione. Esso svolge varie funzioni: le pi? importanti sono quella di formare una barriera al vento creando un valido riparo alle pale nella fase di ritorno controvento e quella di dividere la massa unidirezionale dell?aria in bidirezionale convogliandola sulle pale in fase di andata sottovento. Sul braccio girevole, all?estremit? opposta alle turbine, vi ? un contrappeso, necessario per equilibrare la struttura, e una dinamo per trasformare l?energia meccanica in energia elettrica.
Descrizione dei particolari
Il Braccio Rotatorio. Le turbine ad asse verticale esistenti sono in grado di funzionare qualsiasi sia la direzione di provenienza del vento: poich? il trovato proposto ? formato da due turbine allineate, queste per funzionare devono trovarsi sempre con l?interasse perpendicolare al vento per cui si rende necessaria una soluzione perch? si trovino sempre nella posizione ottimale. La soluzione ? data da un braccio rotatorio, supportato da una struttura fissa alla quale ? vincolato tramite un perno, avente asse verticale, rispetto al quale pu? ruotare liberamente a 360? (similmente all?ago di una bussola), per cui ? sufficiente la spinta che la struttura riceve dal vento per posizionarsi nella direzione ottimale. Poich? le due turbine allineate sono posizionate ad un?estremit? del braccio rotatorio, sull?altra estremit? pu? essere presente un contrappeso che ha lo scopo di bilanciare la struttura onde evitare dinamiche che potrebbero condizionarne la libera rotazione. Sul braccio rotatorio ? presente anche una protezione, posizionata perpendicolarmente e solidale sia al braccio rotatorio sia ad una staffa posta superiormente in maniera da formare uno scatolato in grado di ospitare le turbine.
Le turbine allineate. L? aerogeneratore proposto ? formato da due turbine allineate, posizionate perpendicolarmente all?estremit? di un braccio rotatorio, che girano su un asse (Z) perpendicolare rispetto al piano orizzontale (XY). La trasmissione del moto di rotazione vincolata e contraria delle turbine viene effettuata da un collegamento che si avvale di un meccanismo posto in una posizione intermedia, che le rende motrici e contemporaneamente condotte, in cui un ingranaggio inverte il senso di rotazione in maniera che se una gira in senso orario l?altra gira in senso antiorario. Questo sistema di rotazione vincolata e contraria pennette l?avvicinamento degl?interassi delle turbine al punto che le pale, nella fase di ritorno controvento, condividono lo spazio intermedio, susseguendosi nel passaggio con ritmo alternato.
La protezione. La protezione ? una struttura posta sul braccio rotatorio, anteriormente alle turbine, alta quanto i rotori e dotata di un profilo a forma di cuneo con la punta controvento, e svolge due importanti funzioni: la prima ? quella di formare una barriera al vento creando un riparo alle pale nella fase di ritorno controvento, la seconda ? quella di ripartire il flusso unidirezionale dellaria che investe l? aerogeneratore trasformandolo in bidirezionale e deviandolo direttamente sulle pale sottovento, che si trovano a transitare nella fase di andata sui fianchi esterni delle turbine. La protezione ? solidale al braccio rotatorio e ad una staffa posta superionnente per formare assieme uno scatolato entro il quale sono posizionate le due turbine. Poich? l?energia elettrica viene generata da una dinamo che si trova posizionata sul braccio girevole, per garantire la continuit? elettrica dal braccio mobile all? impianto fisso della struttura di sostegno ? necessario che il perno, sul quale gira liberamente il braccio, funga anche da statore elettrico, per cui dovr? avere una sezione dedicata a tale scopo, atta a contenere anelli di metallo conduttore, ben isolati tra loro, sui quali pattinano delle corrispondenti spazzole conduttrici presenti nell?interno di un rotore che ha anche la funzione di giunto di sostegno.
Vantaggi dellinvenzione
Il trovato descritto si propone di apportare alcune importanti innovazioni nel campo delle turbine ad asse verticale aumentandone l?efficienza e risolve quei problemi generati dalla resistenza passiva delle pale nella fase di rientro sottoposte all?azione del controvento, consistenti in:
1. L?avvicinamento degl?interassi delle turbine con la condivisione dello stesso spazio comporta la riduzione della superficie esposta all?azione di resistenza del controvento. 2. La presenza di una protezione, alta quanto i rotori, posta centralmente davanti alle turbine crea un?efficace barriera al vento riparando le pale in fase di rientro controvento.
3. La medesima protezione svolge anche una seconda funzione, molto importante, che ? quella di dividere in due la massa dell?aria che la investe deviandola direttamente sulle pale esterne che si trovano nella posizione di andata sottovento aumentandone la spinta.
4. Un braccio girevole permette alle due turbine allineate di trovarsi sempre nella posizione ottimale, perpendicolarmente rispetto la direzione del vento grazie alla sua stessa spinta.
Descrizione tramite figure e disegni
Disegno 1: nella Fig.1 ? raffigurato l aerogeneratore completo ad esclusione di qualche parte rappresentata poi in altre figure, con le due turbine (1, 1), che girano una in senso orario e l?altra in senso antiorario sugli assi ravvicinati (a/a), nel caso rappresentato sono dotate di quattro pale (2) ciascuna; le due turbine sono posizionate perpendicolarmente entro uno scatolato formata da un braccio rotatorio (3), una protezione (4) e una staffa superiore (5). Sul braccio rotatorio (3) si trova anche un contrappeso (11) per bilanciare il braccio; una base fissa (8) sostiene tramite un giunto (9) il braccio rotatorio (3), sul quale ? applicata una dinamo (7) con asse verticale (c). Disegno 2: In questo disegno le parti che compongono il generatore sono separate per una migliore comprensione; nella Fig. 2 sono raffigurate le due turbine (1) che girano ciascuna sul proprio asse (a/a), composte dalle pale (2) e le rispettive corone dentate (6) solidali ai rotori; nella Fig. 3 sono rappresentati il braccio rotatorio (3), sostenuto dal giunto (9), in grado di girare orizzontalmente a 360? sullasse (b/b) rispetto al perno (10) posto verticalmente sulla base fissa (8); al di sopra del braccio (3) si trova la protezione (4) dotata di un profilo (4?) angolare a forma di cuneo, alta quanto i rotori stessi che funge da barriera riparando le pale di rientro dall?azione di controvento e ripartendo il flusso unidirezionale dell?aria che investe l? aerogeneratore trasformandolo in bidirezionale e convogliandolo sulle pale di andata sottovento, come rappresentato in f?g.7; sono inoltre rappresentati la staffa superiore (5), le corone dentate (6) solidali ai rotori delle turbine che girano sugli assi (a/a), il contrappeso (11) e la dinamo (7). L?insieme composto dalla staffa (5) con la protezione (4) e il braccio (3) forma uno scatolato per contenere al proprio interno le due turbine (1) rotanti sull?asse (a/a). Disegno 3: nelle Fig. 4, 5 e 6 sono raffigurate, in vista dall?alto, diverse soluzioni studiate per ottenere la rotazione contemporanea e contraria delle due turbine, una nel senso orario e l?altra in senso antiorario: soluzione 1, nella Fig. 4 i profili superiori delle pale (2) delle due turbine e le frecce direzionali evidenziano la rotazione inversa delle due turbine accoppiate, tra le quali sono interposti mezzi di trasmissione del moto (21), che in questo caso sono costituiti da due corone (6,6?) solidali alle turbine (?,?) interferenti tra loro direttamente; nella Fig. 5 i mezzi di trasmissione del moto (21) comprendono un ingranaggio (13), costituito da due pignoni (15, 15?) messi in rotazione da catene (14) avvolte su corone (6,6?) di dimensioni inferiori alle precedenti, ma comunque solidali ai rotori delle turbine (?,?) che girano sugli assi (a/a); la fig. 6 propone un ulteriore metodo di trasmissione del moto rotatorio che si avvale di una sola catena (14) per creare un collegamento diretto e inverso tra le corone (6, 6?) e due pignoni (15) sovrapposti sull?asse (c/c); nella Fig. 7 le due turbine (1,1), viste dall?alto come nella Fig. 4, con la disposizione delle pale (2) che si alternano con passaggi consecutivi nello spazio intennedio e la protezione (4) avente una forma di cuneo con la punta rivolta verso la direzione del vento e i fianchi che si aprono ad angolo in grado di dividere il flusso (16) unidirezionale dell?aria rendendolo bidirezionale e diretto verso l?esterno a ridosso delle pale di andata che si trovano nella posizione sottovento. La Fig. 8 fa riferimento al particolare del giunto rotatorio (9) quale punto d?appoggio del braccio (3) sul perno (10), sul quale lo stesso braccio ? libero di girare orizzontalmente a 360? sull?asse b/b; sul perno sono presenti 3 collari (17) di metallo conduttore, isolati dalla struttura metallica, che ricevono corrente per strofinamento, dalle spazzole (18) collegate alla dinamo (7) tramite un cavo elettrico (19).
Il trovato concerne quindi un aerogeneratore eolico ad asse verticale comprendente due turbine (1,1?) affiancate, corredate di un certo numero di pale (2) ancorate radialmente ai rispettivi rotori centrali, poste all?estremit? di un braccio (3) di sostegno in una posizione perpendicolare rispetto alla direzione del vento; tali turbine sono vincolate luna all?altra da mezzi di trasmissione del moto (21) che le rendono motrice e condotta contemporaneamente in maniera di girare una in senso orario e l?altra in senso antiorario; questo tipo di rotazione permette alle pale delle due turbine di utilizzare, nella fase di rientro controvento, lo stesso spazio centrale e di susseguirsi condividendolo; tale spazio, notevolmente ridotto all?azione del controvento, viene riparato da una protezione (4) che funge da barriera, alta almeno quanto i rotori stessi e dotata di un profilo (4?) capace di svolgere anche una seconda funzione consistente nel tagliare il flusso dell?aria e deviarlo sui fianchi esterni delle due turbine sulle pale di andata sottovento, contribuendo notevolmente alla spinta; l?insieme di turbine (1,1), protezione (4) ed eventuale contrappeso (11) sono sostenuti da una struttura di supporto (20) comprendente un braccio rotatorio (3) di una determinata lunghezza ed una base fissa (8), in cui il braccio (3) ? supportato dalla base fissa (8) sottostante con un perno (10) posto verticalmente sul quale il braccio ? libero di ruotare di 360?, tipo ago della bussola, in maniera che la sola forza del vento possa sospingerlo nella posizione ottimale; un sistema di collari metallici (17) presenti sul perno di sostegno (in questo caso statore) e delle spazzole (18) presenti sul giunto (9) di sostegno (in questo caso rotore) del braccio rotatorio (3) permette la continuit? elettrica, per strofinio, tra la dinamo (7) posizionata sul braccio (3) e la base fissa (8) di sostegno; la rotazione contemporanea e contraria pu? avvenire tramite un meccanismo, posto tra le due turbine (1,1), formato da corone (6,6?) solidali ai due rotori e una coppia di pignoni (15) posti centralmente, collegati tra loro con catene (14) o cinghie dentate. Altri metodi che prevedono l?utilizzo di ingranaggi possono essere adottati a condizione che siano in grado di assolvere al compito di trasmettere moto rotatorio simultaneo e contrario alle turbine; ai vari sistemi di trasmissione del moto rotatorio pu? essere collegata anche una dinamo (7) necessaria per trasfonnare l?energia meccanica in energia elettrica.
La rotazione in versi opposti consente l?avvicinamento dei due interassi a/a delle due turbine al punto di permettere alle pale di utilizzare, nella fase di rientro controvento, lo stesso spazio centrale e di susseguirsi condividendolo: tale movimento ? dato da un ingranaggio (13) (Fig. 4 disegno 3) che si avvale di due corone (6,6?) dentate aventi lo stesso diametro, solidali ai rotori delle turbine ad esse collegate, capaci di trasmettersi a vicenda il moto rotatorio.
In alternativa, tale movimento ? dato da un meccanismo (Fig. 5 disegno 3) che si avvale di catene (14), cinghie dentate o quant? altro, per trasmettere il moto rotatorio dalle corone o ruote dentate (6,6?) solidali ai rotori delle turbine ai pignoni (15) solidali alle ruote dentate di un ingranaggio (13), posto in una posizione intennedia tra le due turbine; le due ruote dentate che compongono l?ingranaggio (13) sono in grado di trasmettersi a vicenda il moto e nel contempo invertire la rotazione delle turbine ad esse collegate.
In un?ulteriore versione, tale movimento ? dato da un meccanismo (Fig. 6, Disegno 3), che si avvale di catene (14), cinghie dentate o quant? altro come collegamento per trasmettere il moto rotatorio tra le corone dentate (6,6?) solidali ai rotori delle due turbine (1,1') e i corrispondenti pignoni sovrapposti (15) che girano sull?asse (c/c): i due collegamenti si presentano diversi tra di loro, diretto da un lato e incrociato, per avere l?inversione del moto, dall?altro.
Si potrebbero utilizzare anche altri metodi, qui non rappresentati, di tipo meccanico, idraulico oppure elettrico, purch? renda come risultato la rotazione simultanea e contraria delle due turbine.
L? aerogeneratore comprende una struttura di supporto (20) fonnata da un braccio rotatorio (3), di una determinata lunghezza, supportato da una base fissa (8) per mezzo di un perno rotatorio (10), avente posizione verticale sul quale poggia tramite il giunto (9). Tale braccio rotatorio ? libero di girare sul piano orizzontale a 360?, tipo ago della bussola; il compito di tale braccio consiste nel sostenere su di una estremit? le due turbine ad asse verticale accoppiate, poste perpendicolarmente rispetto la direzione del vento mentre sul lato opposto pu? trovare posto un contrappeso (11) utile per bilanciare il braccio onde evitare dinamiche che possono influenzarne la libera rotazione necessaria per posizionare le turbine nella direzione ottimale con la sola spinta che il vento esercita sulla sagoma; anterionnente alle due turbine ? presente anche una protezione (4) che funge da barriera deviando il flusso dell?aria. La protezione (4) posta sul braccio girevole (3) anterionnente alle turbine, alta quanto le stesse e avente un profilo sagomato in maniera di tagliare e dividere il flusso dell?aria tipo freccia con la punta controvento, ha un compito duplice in quanto deve, come prima cosa, creare una barriera al vento per evitare una dannosa resistenza sulle pale di rientro controvento che si alternano nello spazio intermedio tra le due turbine e, nello stesso tempo, svolgere anche una seconda importante funzione che consiste nel dividere il flusso dell?aria convogliandolo direttamente sulle pale di andata sottovento che si trovano a transitare sui fianchi esterni delle due turbine, come da esempio schematizzato nella Fig. 7 del Disegno 3. L?aerogeneratore comprende una dinamo (7), necessaria per trasformare l?energia meccanica della rotazione delle due turbine in energia elettrica; tale dinamo pu? essere applicata sia sull?asse (a/a) di rotazione dei rotori delle turbine sia sull?asse (c/c) di rotazione dei pignoni posti nella posizione intermedia tra le due turbine stesse.
Un giunto di sostegno (9, Fig. 8, Disegno 3) permette la libera rotazione del braccio che sostiene le turbine rispetto al perno rotatorio di sostegno (10): in questo caso il perno funge da statore ed ? composto da una sezione dove sono presenti dei collari metallici (17), isolati elettricamente tra loro e dalla struttura metallica di sostegno, mentre la parte del giunto (9) che mota sul perno, che in questo caso funge da rotore, contiene all'interno spazzole (18) che hanno il compito di garantire la continuit? elettrica tramite strofinamento, dalla dinamo posta sul braccio mobile alla struttura fissa, quindi alla rete.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI
1. Aerogeneratore eolico ad asse verticale, comprendente una struttura di supporto (20) ed una coppia di turbine (1,1) ad assi (a-a) paralleli, installate affiancate sulla struttura di supporto (20), provviste ciascuna di una pluralit? di pale (2), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di trasmissione del moto (21), atti a far ruotare le turbine ( 1,1?) in senso opposto, ed una protezione (4), atta a proteggere dal vento lo spazio compreso tra gli assi (a-a) delle turbine (1,1).
2. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la protezione (4) comprende un profilo (4?) a cuneo, in modo da favorire la spinta del vento sulle pale (2).
3. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la struttura di supporto (20) comprende una base fissa (8) ed un braccio (3) rotatorio, sul quale sono installate le turbine (?,?) vincolato girevolmente alla base fissa (8), e libero di ruotare rispetto ad un asse (b-b) in modo da disporsi sottovento.
4. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di trasmissione del moto (21) comprendono due corone (6,6?) solidali alle turbine (1,1 ?) interferenti tra loro direttamente.
5. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di trasmissione del moto (21) comprendono due corone (6,6?) solidali alle turbine (1,1) ed un ingranaggio (13) interposto ad esse.
6. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l?ingranaggio (13) comprende almeno un pignone (15) ad asse (c/c) verticale ed almeno una catena (14) di collegamento alle corone (6,6?) solidali alle turbine (1,1 ?).
7. Aero generatore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere una dinamo (7) solidale al pignone (15), in modo da convertire energia meccanica in energia elettrica.
8. Aerogeneratore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la dinamo (7), tramite cavi elettrici (19), ? collegata a spazzole (18) alloggiate in un giunto (9) di supporto del braccio rotatorio (3) e striscianti contro collari di contatto (17), solidali ad un perno (10) fisso, in modo da trasferire l' energia elettrica dalla dinamo (7) alla rete.
IT102021000004256A 2021-02-24 2021-02-24 Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria IT202100004256A1 (it)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000004256A IT202100004256A1 (it) 2021-02-24 2021-02-24 Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000004256A IT202100004256A1 (it) 2021-02-24 2021-02-24 Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202100004256A1 true IT202100004256A1 (it) 2022-08-24

Family

ID=76807927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102021000004256A IT202100004256A1 (it) 2021-02-24 2021-02-24 Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria

Country Status (1)

Country Link
IT (1) IT202100004256A1 (it)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156580A (en) * 1977-08-18 1979-05-29 Pohl Lothar L Wind-turbines
US20080085179A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 California Energy & Power Wind power converting apparatus and method
US20090184521A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Chong Wun C Twin wind turbine power system
KR101085317B1 (ko) * 2009-04-10 2011-11-23 정운씨 이중 풍력터빈 발전시스템
US20140334912A1 (en) * 2011-11-21 2014-11-13 Winenerg Spólka Z Ograniczona Odpowidedzialnoscia Active windmill with the axis of rotation transverse to the direction of the wind

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156580A (en) * 1977-08-18 1979-05-29 Pohl Lothar L Wind-turbines
US20080085179A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 California Energy & Power Wind power converting apparatus and method
US20090184521A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Chong Wun C Twin wind turbine power system
KR101085317B1 (ko) * 2009-04-10 2011-11-23 정운씨 이중 풍력터빈 발전시스템
US20140334912A1 (en) * 2011-11-21 2014-11-13 Winenerg Spólka Z Ograniczona Odpowidedzialnoscia Active windmill with the axis of rotation transverse to the direction of the wind

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6379115B1 (en) Windmill and windmill control method
KR20150026296A (ko) 태양 광 추적 식 전기 발생장치
US20130270832A1 (en) Power generator
JP2012233458A (ja) 風力発電機
KR100940193B1 (ko) 수직축 풍력발전 시스템
IT202100004256A1 (it) Aerogeneratore eolico ad asse verticale con turbine vincolate ad una rotazione accoppiata e contraria
KR101325752B1 (ko) 능동 지능형 이중 터빈 블레이드를 이용한 양방향 회전식 기어리스형 수직축 고성능 풍력발전기
WO2017007983A1 (en) Solar panel assembly
KR101525553B1 (ko) 수직 로터형 풍력발전 장치
WO2013109007A1 (ko) 풍력발전장치
WO2009006287A2 (en) Oscillating windmill
CN104204512A (zh) 发电装置
WO2012138129A2 (ko) 날개이동식 수직형 풍력발전장치
KR101643960B1 (ko) 가변 하중부를 구비한 풍력발전기
KR20130024330A (ko) 풍력발전기의 블레이드의 가변구조
IT202100004253A1 (it) Turbina eolica ad asse verticale con pale dotate di pannelli girevoli
KR101273648B1 (ko) 조류 발전기
CN115066551A (zh) 具有可调节叶片的基于阻力和升力的风力涡轮机系统
ITRM20100504A1 (it) Turbina eolica a pale oscillanti ad elevato rendimento
KR20130034645A (ko) 풍력 발전 시스템
WO2008107411A3 (fr) Dispositif de production d'énergie à partir de la force motrice du vent
JP3180914U (ja) 風力発電装置
KR20190064196A (ko) 풍력발전기
KR101693272B1 (ko) 풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치
KR20130060769A (ko) 풍력발전기가 구비된 크레인