ITBO20120453A1

ITBO20120453A1 - VERTICAL AXIS WIND GENERATOR

Info

Publication number: ITBO20120453A1
Application number: IT000453A
Authority: IT
Inventors: Marco Begotti; Maurizio Lazzarini
Original assignee: Ride Tek Engineering S R L
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2014-03-01

Description

Descrizione di Brevetto di Invenzione Industriale avente per titolo: Description of Industrial Invention Patent entitled:

"Generatore eolico ad asse verticale". "Vertical axis wind generator".

CAMPO TECNICO DELL'INVENZIONE. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION.

La presente invenzione riguarda un generatore eolico ad asse verticale. The present invention relates to a vertical axis wind generator.

Più specificamente, la presente invenzione riguarda un generatore eolico ad asse verticale per uso urbano e domestico, o per micro-generazione eolica, dotato di tutti i componenti elettrici per renderlo direttamente collegabile in sicurezza e a norma di legge alla rete elettrica oltre che in differente versione ad un sistema di batterie tampone. More specifically, the present invention relates to a vertical axis wind generator for urban and domestic use, or for wind micro-generation, equipped with all the electrical components to make it directly connectable in safety and in accordance with the law to the electricity grid as well as in a different version. to a buffer battery system.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE STATE OF THE PRIOR ART

Lo stato della tecnica dei generatori eolici verticali comprende alcuni apparecchi noti per esempio dai brevetti statunitensi US4456429A, US7988413B2 e dalla domanda di brevetto europeo EP2184484. The state of the art of vertical wind generators includes some apparatuses known for example from US patents US4456429A, US7988413B2 and from European patent application EP2184484.

In questi documenti sono descritte delle soluzioni per migliorare l'efficienza aerodinamica oppure per favorire l'avvio del rotore in presenza di poco vento, ma non sono invece descritti particolari costruttivi per facilitare l'installazione di questi generatori eolici. These documents describe solutions to improve aerodynamic efficiency or to facilitate the start of the rotor in the presence of little wind, but construction details are not described to facilitate the installation of these wind generators.

I generatori ad asse verticale che si trovano generalmente in commercio hanno potenze mediamente superiori ad 1,5-2,0 KW, con dimensioni dell'ordine dei 4-5 metri quadri, che li rendono difficilmente utilizzabili in ambito urbano. Non sono semplici da installare, perché devono essere fissati su di un su palo a 8-10 metri di altezza, e necessitano di personale tecnico specializzato. Per il collegamento alla rete elettrica, devono essere inoltre dotati di un inverter di tipo standard, da acquistare separatamente dal generatore elettrico. The vertical axis generators that are generally found on the market have powers on average higher than 1.5-2.0 KW, with dimensions of the order of 4-5 square meters, which make them difficult to use in urban areas. They are not easy to install, because they must be fixed on a pole at a height of 8-10 meters, and require specialized technical personnel. For connection to the electricity grid, they must also be equipped with a standard inverter, to be purchased separately from the electric generator.

Il problema dell'installazione dei generatori eolici è particolarmente sentito nel settore della generazione domestica di energia eolica. The problem of installing wind generators is particularly felt in the sector of domestic wind power generation.

A differenza dei generatori fotovoltaici, i generatori eolici domestici e urbani non sono stati sviluppati in maniera consistente, probabilmente a causa dell'assenza di prodotti di facile installazione, ed uno dei maggiori problemi riguarda proprio la difficoltà di collegare i sistemi eolici alla rete elettrica domestica. Unlike photovoltaic generators, domestic and urban wind generators have not been developed consistently, probably due to the absence of easy-to-install products, and one of the biggest problems concerns precisely the difficulty of connecting wind systems to the domestic electricity grid. .

SCOPI DELL'INVENZIONE. AIMS OF THE INVENTION.

Uno scopo della presente invenzione è migliorare lo stato della tecnica. An object of the present invention is to improve the state of the art.

Un altro scopo della presente invenzione è di realizzare un generatore eolico ad asse verticale che sia di facile installazione . Another object of the present invention is to provide a vertical axis wind generator which is easy to install.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di realizzare un generatore eolico ad asse verticale che possa essere modulare e quindi semplicemente adattato ed ampliato secondo le esigenze di potenza elettrica richiesta senza dover modificare, aggiungere o rifare alcun componente. A further object of the present invention is to provide a vertical axis wind generator which can be modular and therefore simply adapted and expanded according to the required electrical power requirements without having to modify, add or redo any component.

Conformemente ad un aspetto dell'invenzione è previsto un generatore eolico ad asse verticale secondo la rivendicazione indipendente 1. According to an aspect of the invention, a vertical axis wind generator is provided according to independent claim 1.

Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme di realizzazione preferite e vantaggiose dell'invenzione. The dependent claims refer to preferred and advantageous embodiments of the invention.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di realizzazione di un generatore eolico ad asse verticale, illustrata a titolo indicativo negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident from the description of an embodiment of a vertical axis wind generator, illustrated by way of example in the accompanying drawings in which:

la figura 1 illustra in vista prospettica un generatore eolico ad asse verticale secondo la presente invenzione; Figure 1 is a perspective view of a vertical axis wind generator according to the present invention;

la figura 2 illustra una vista ingrandita di alcune parti del generatore eolico ad asse verticale di cui a figura 1; e Figure 2 illustrates an enlarged view of some parts of the vertical axis wind generator of Figure 1; And

la figura 3 illustra alcuni particolari ingranditi del generatore eolico ad asse verticale di cui alle figure precedenti . Figure 3 illustrates some enlarged details of the vertical axis wind generator referred to in the previous figures.

FORME DI ATTUAZIONE DELL'INVENZIONE. FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 è indicato complessivamente un generatore eolico ad asse verticale secondo la presente invenzione. With reference to the attached figures, 1 indicates as a whole a vertical axis wind generator according to the present invention.

Il generatore eolico ad asse verticale 1 comprende essenzialmente una turbina eolica 2 adatta per il funzionamento con asse di rotazione verticale collegata ad un mozzo 3. The vertical axis wind generator 1 essentially comprises a wind turbine 2 suitable for operation with a vertical axis of rotation connected to a hub 3.

II mozzo 3 comprende un'estremità inferiore 4 ed una estremità superiore 5 fisse, mentre il mozzo 3 stesso è girevole insieme con la turbina eolica 2. The hub 3 comprises a lower end 4 and a fixed upper end 5, while the hub 3 itself is rotatable together with the wind turbine 2.

Le estremità inferiore 4 e superiore 5 del mozzo 3 sono realizzate in modo da permettere un semplice collegamento meccanico di più generatori eolici 1 uno sopra all'altro. Inoltre, le estremità inferiore 4 e superiore 5 del mozzo 3 comprendono dei connettori elettrici per il collegamento elettrico fra più generatori eolici 1, quando i generatori eolici 1 sono disposti sovrapposti uno sull'altro, oppure per il collegamento alla rete elettrica domestica. The lower 4 and upper 5 ends of the hub 3 are made in such a way as to allow a simple mechanical connection of several wind generators 1 one above the other. Furthermore, the lower 4 and upper 5 ends of the hub 3 comprise electrical connectors for the electrical connection between several wind generators 1, when the wind generators 1 are arranged superimposed one on top of the other, or for connection to the domestic electrical network.

Per permettere la sovrapposizione verticale di più generatori eolici 1, la turbina 2 comprende dei mezzi di connessione meccanica posti alle estremità delle pale 8. È quindi possibile realizzare mediante una semplice connessione meccanica fra le estremità delle pale 8 corrispondenti una combinazione di più generatori eolici in verticale, alzando la dimensione verticale complessiva del generatore eolico 1. In order to allow the vertical overlap of several wind generators 1, the turbine 2 comprises mechanical connection means placed at the ends of the blades 8. It is therefore possible to create a combination of several wind generators in a simple mechanical connection between the ends of the corresponding blades 8. vertical, raising the overall vertical dimension of the wind generator 1.

La potenza elettrica erogata complessivamente dal generatore eolico diventa quindi un multiplo del numero di generatori disposti in verticale uno sull'altro, per esempio duplicando la potenza erogata se vi sono due generatori eolici sovrapposti, triplicando la potenza erogata se vi sono tre generatori eolici sovrapposti e così via. The total electrical power supplied by the wind generator thus becomes a multiple of the number of generators arranged vertically one on top of the other, for example by doubling the power delivered if there are two superimposed wind generators, tripling the power delivered if there are three superimposed wind generators and etc.

Si deve notare che le turbine ad asse verticale presentano il vantaggio di non dover variare l'orientamento in funzione della direzione del vento, come invece è necessario per le turbine ad asse orizzontale. It should be noted that vertical axis turbines have the advantage of not having to vary the orientation as a function of the wind direction, as is instead necessary for horizontal axis turbines.

Infatti, la conformazione della turbina eolica, ed il moto relativo con il flusso del vento che ne deriva, permette di sfruttare il vento indipendentemente dalla direzione del vento stesso. In fact, the conformation of the wind turbine, and the relative motion with the wind flow that derives from it, allows the wind to be exploited regardless of the direction of the wind itself.

Inoltre, come sopra descritto, le turbine ad asse verticale possono essere sovrapposte una all'altra, ottenendo così la modularità di potenza elettrica erogata. Nella versione esecutiva delle figure 1 e 2, la turbina eolica 2 è del tipo Darrieus con tre pale, ma si deve tenere conto che la presente invenzione è applicabile anche a qualsiasi tipo di generatore eolico ad asse verticale . Furthermore, as described above, the vertical axis turbines can be superimposed on each other, thus obtaining the modularity of the electrical power supplied. In the executive version of Figures 1 and 2, the wind turbine 2 is of the Darrieus type with three blades, but it must be borne in mind that the present invention is also applicable to any type of vertical axis wind generator.

Come è noto, una turbina Darrieus ed in particolare la H-Darrieus con pale verticali può presentare differenti forme di realizzazione, ma comunque ha sempre un certo numero di pale sostanzialmente verticali - almeno due -disposte in modo simmetrico rispetto all'asse di rotazione e disposte ad una certa distanza dall'asse di rotazione. Tali pale sono quindi in qrado di sfruttare la portanza dovuta al flusso del vento. As is known, a Darrieus turbine and in particular the H-Darrieus with vertical blades can have different embodiments, but in any case it always has a certain number of substantially vertical blades - at least two - arranged symmetrically with respect to the rotation axis and arranged at a certain distance from the rotation axis. These blades are therefore able to exploit the lift due to the flow of the wind.

Nella versione delle fiqure 1 e 2, la turbina eolica 2 comprende le pale 8, dotate di un opportuno profilo alare, fissate al mozzo 3 tramite dei rispettivi bracci 9, realizzati con un opportuno profilo aerodinamico in modo da rendere minima la resistenza all'aria. In the version of Figures 1 and 2, the wind turbine 2 comprises the blades 8, equipped with a suitable wing profile, fixed to the hub 3 by means of the respective arms 9, made with an appropriate aerodynamic profile so as to minimize the resistance to air. .

II mozzo 3 comprende una struttura di supporto 10 esterna cilindrica, a cui sono colleqati i bracci 9, tale struttura 10 è quindi qirevole insieme con i bracci 9 e con la turbina eolica 2 stessa. The hub 3 comprises a cylindrical external support structure 10, to which the arms 9 are connected, this structure 10 is therefore rotatable together with the arms 9 and with the wind turbine 2 itself.

La struttura di supporto 10 assolve anche una funzione di carenatura aerodinamica e protezione per i componenti che si trovano all'interno del mozzo 3, ed è portata qirevolmente da due supporti rotanti 11, 12 a loro volta fissati ad un sosteqno centrale 13. The support structure 10 also performs the function of aerodynamic fairing and protection for the components which are located inside the hub 3, and is supported by two rotating supports 11, 12 in turn fixed to a central support 13.

I supporti rotanti 11, 12 possono comprendere dei cuscinetti volventi (non illustrati) o qualsiasi altro tipo di cuscinetto a basso attrito e comprendono inoltre delle protezioni 14, 15 per riparare i componenti che si trovano all'interno del mozzo 3 dagli agenti atmosferici ed inquinanti. The rotating supports 11, 12 can comprise rolling bearings (not shown) or any other type of low friction bearing and also comprise protections 14, 15 to protect the components inside the hub 3 from atmospheric and polluting agents. .

II sostegno centrale 13 può essere di forma tubolare in modo da definire un foro cilindrico passante all'interno del quale può inserirsi un palo (non illustrato) per il fissaggio del generatore eolico 1. The central support 13 can be tubular in shape so as to define a cylindrical through hole inside which a pole (not shown) can be inserted for fixing the wind generator 1.

A titolo di esempio non limitativo, il sostegno centrale 13 può avere un foro cilindrico passante di diametro di circa 100 mm, per cui può essere inserito all'interno di tale foro cilindrico un palo di diametro fino a 100 mm, essendo sufficiente mettere uno o due collari per il fissaggio del generatore eolico al palo. By way of non-limiting example, the central support 13 can have a through cylindrical hole with a diameter of about 100 mm, so that a pole with a diameter of up to 100 mm can be inserted inside this cylindrical hole, it being sufficient to place one or more two collars for fixing the wind generator to the pole.

In questo modo è anche molto semplice inserire due o più generatori eolici 1 uno sopra all'altro su uno stesso palo, ottenendo anche un aumento della potenza installata grazie alla possibilità di aggiungere altri generatori eolici 1. In this way it is also very simple to insert two or more wind generators 1 one above the other on the same pole, also obtaining an increase in the installed power thanks to the possibility of adding other wind generators 1.

Secondo una versione non illustrata, il sostegno centrale 13 non ha un foro cilindrico passante, ma presenta una struttura meccanica che consente di realizzare un'efficace supporto del generatore eolico 1, oltre alla possibilità di fissare più generatore eolici sopra all'altro, cioè il sostegno centrale presenta delle estremità che permettono di fissarsi in verticale una sull'altra. According to a version not shown, the central support 13 does not have a cylindrical through hole, but has a mechanical structure which allows an effective support of the wind generator 1 to be made, in addition to the possibility of fixing several wind generators on top of each other, i.e. the central support has ends that allow them to be fixed vertically on top of each other.

I componenti all'interno della struttura di supporto 10 sono illustrati più in dettaglio nella figura 3, e comprendono un generatore elettrico 16, un'unità elettronica 17 per la regolazione, il controllo e la gestione in sicurezza della corrente elettrica ed eventualmente un freno meccanico 18 di tipo centrifugo. L'unità elettronica 17 è inoltre dotata di un dispositivo di interfaccia per la rete elettrica, The components inside the support structure 10 are illustrated in more detail in Figure 3, and include an electric generator 16, an electronic unit 17 for the regulation, control and safe management of the electric current and possibly a mechanical brake 18 of the centrifugal type. The electronic unit 17 is also equipped with an interface device for the electrical network,

Come è noto il dispositivo di interfaccia controlla e comanda l'accesso alla rete di distribuzione in bassa tensione monofase o trifase, per il collegamento in parallelo di generatori che producono energia elettrica in modo autonomo. As is known, the interface device controls and commands access to the low-voltage single-phase or three-phase distribution network, for the parallel connection of generators that produce electricity independently.

Anche se questi impianti generatori di energia elettrica sono dotati di dispositivi ad inverter con un proprio sistema di interfaccia verso la rete è necessario prevedere, per motivi di sicurezza e come prescritto dalle principali normative del settore, per esempio la norma CEI 11-20, anche uno specifico dispositivo di interfaccia che impedisca il funzionamento isolato del generatore . Even if these electricity generating systems are equipped with inverter devices with their own interface system to the grid, it is necessary to provide, for safety reasons and as prescribed by the main regulations in the sector, for example the CEI 11-20 standard, also a specific interface device that prevents isolated operation of the generator.

Questo dispositivo di interfaccia provvede quindi ad interrompere il collegamento elettrico fra il generatore di energia elettrica e la rete di distribuzione, per esempio, in presenza di rete disturbata in tensione o frequenza oppure a causa della mancanza di una o più fasi elettriche . This interface device then interrupts the electrical connection between the electricity generator and the distribution network, for example, in the presence of a disturbed network in voltage or frequency or due to the lack of one or more electrical phases.

Si deve notare che i componenti 16, 17, 18 si trovano completamente racchiusi all'interno del mozzo 3 nello spazio compreso tra la struttura di supporto 10 e il sostegno centrale 13. It should be noted that the components 16, 17, 18 are completely enclosed within the hub 3 in the space between the support structure 10 and the central support 13.

In particolare, e a puro titolo di esempio non limitativo, il generatore elettrico 16 si trova nella parte alta del mozzo 3 ed è di limitato ingombro in altezza; al di sotto del generatore elettrico 16 si trova l'unità elettronica 17 e che per motivi di migliore sfruttamento dello spazio disponibile è suddivisa in due parti; infine il freno 18 che si trova al di sopra del generatore elettrico 16 ed è anche disposto parzialmente all'interno dei bracci 9, secondo quanto spiegato più in dettaglio nel seguito. In particular, and purely by way of non-limiting example, the electric generator 16 is located in the upper part of the hub 3 and has a limited overall height; below the electric generator 16 is the electronic unit 17 and which for reasons of better exploitation of the available space is divided into two parts; finally, the brake 18 which is located above the electric generator 16 and is also partially arranged inside the arms 9, as explained in more detail below.

Il generatore elettrico 16 comprende una serie di magneti permanenti 19, attaccati alla struttura di supporto 10 e rotanti con quest'ultima, e una serie di corrispondenti avvolgimenti 20 attaccati al sostegno centrale 13 e quindi localmente fissi. Pertanto, il generatore elettrico 16 è un alternatore che produce una corrente alternata a frequenza variabile in relazione alla velocità di rotazione della struttura di supporto 10 e quindi della turbina eolica. The electric generator 16 comprises a series of permanent magnets 19, attached to the support structure 10 and rotating with the latter, and a series of corresponding windings 20 attached to the central support 13 and therefore locally fixed. Therefore, the electric generator 16 is an alternator which produces an alternating current at a variable frequency in relation to the speed of rotation of the support structure 10 and therefore of the wind turbine.

Secondo modalità non descritte in dettaglio perché non oggetto della presente invenzione, l'unità elettronica 17 per la regolazione e il controllo della corrente elettrica provvede a raddrizzare la corrente alternata a frequenza variabile proveniente dal generatore elettrico 16 e quindi, tramite circuiti elettronici definiti inverter, a convertire la suddetta corrente nuovamente in corrente alternata, con voltaggio e frequenza controllate, per permettere, a seguito di un ulteriore circuito elettronico di sicurezza, un collegamento diretto alla rete domestica che, per esempio, in Europa è di 230 Volt a 50 Hertz, e negli Stati Uniti è di 110 Volt a 60 Hertz. According to methods not described in detail because not the subject of the present invention, the electronic unit 17 for the regulation and control of the electric current rectifies the alternating current at variable frequency coming from the electric generator 16 and therefore, through electronic circuits defined as inverters, to convert the aforementioned current back into alternating current, with controlled voltage and frequency, to allow, following an additional electronic safety circuit, a direct connection to the home network which, for example, in Europe is 230 Volt at 50 Hertz, and in the US it is 110 Volts at 60 Hertz.

Il generatore eolico 1 può comprendere un freno 18 di tipo meccanico per limitare una eccessiva velocità di rotazione della turbina 2 in presenza di vento molto forte, possono comunque essere previsti altri mezzi di frenatura alternativi, per esempio basati su dispositivi elettrici o elettronici che comandano opportunamente il generatore 16 come un freno elettrico. The wind generator 1 can comprise a mechanical brake 18 to limit an excessive rotation speed of the turbine 2 in the presence of very strong wind, other alternative braking means can however be provided, for example based on electric or electronic devices which suitably control the generator 16 as an electric brake.

II freno 18 è di tipo centrifugo e comprende alcune leve 21 ciascuna leva essendo dotata di una massa 22 e di una molla di richiamo 23. The brake 18 is of the centrifugal type and comprises some levers 21, each lever being equipped with a mass 22 and a return spring 23.

Le leve 21, che possono essere in un numero uguale al numero dei bracci 9 per poter sfruttare anche lo spazio all'interno dei bracci 9 per alloggiare la massa 22, sono incernierate in posizione intermedia tramite un rispettivo perno 24 su una parte della struttura 10 rotante con essa, e che può essere per esempio la stessa protezione 15 sopraccitata . The levers 21, which can be in a number equal to the number of arms 9 in order to also exploit the space inside the arms 9 to house the mass 22, are hinged in an intermediate position by means of a respective pin 24 on a part of the structure 10 rotating with it, and which can be for example the same protection 15 mentioned above.

Le leve 21 comprendono ciascuna una guarnizione di attrito 25 disposta sull'estremità opposta alla massa 22 ed atta ad appoggiarsi e a premere su un anello 26 fisso, che può essere per esempio solidale al sostegno centrale 13. The levers 21 each comprise a friction seal 25 arranged on the end opposite the mass 22 and able to rest and press on a fixed ring 26, which can be for example integral with the central support 13.

Durante la rotazione della turbina eolica 2, anche leve 21 sono trascinate in rotazione e tendono quindi a girare attorno ai perni 24, a causa della forza centrifuga sulle masse 22. Tale forza centrifuga è però contrastata dalla forza di richiamo delle molle 23, quindi fino ad una certa velocità di rotazione le due forze, centrifuga e di richiamo, sono in equilibrio e le leve rimangono ferme sui riscontri 26. During the rotation of the wind turbine 2, also levers 21 are driven into rotation and therefore tend to rotate around the pins 24, due to the centrifugal force on the masses 22. However, this centrifugal force is opposed by the return force of the springs 23, therefore up to at a certain rotation speed the two forces, centrifugal and return, are in equilibrium and the levers remain stationary on the fingers 26.

Quando la velocità di rotazione della turbina eolica 2 supera un limite di sicurezza prestabilito, la forza centrifuga prevale sulla forza di richiamo della molla e quindi le leve 21 girano attorno ai perni 24 appoggiandosi e premendo con la guarnizione di attrito 25 sull'anello 26 fisso, frenando la rotazione della turbina eolica 2. È chiaro che è possibile ottenere un desiderato effetto di frenatura dimensionando opportunamente i parametri delle varie parti del freno 18: lunghezza delle leve 21, posizione del perno 24, grandezza delle masse 22, precarico e costante elastica delle molle 23, coefficienti di attrito delle guarnizioni 25 e dell'anello 26, eccetera. When the rotation speed of the wind turbine 2 exceeds a predetermined safety limit, the centrifugal force prevails over the return force of the spring and therefore the levers 21 rotate around the pins 24 resting and pressing with the friction seal 25 on the fixed ring 26 , by braking the rotation of the wind turbine 2. It is clear that it is possible to obtain a desired braking effect by appropriately sizing the parameters of the various parts of the brake 18: length of the levers 21, position of the pin 24, size of the masses 22, preload and spring constant of the springs 23, friction coefficients of the gaskets 25 and of the ring 26, etc.

Grazie alla disposizione completamente all'interno del mozzo 3 di tutti i componenti elettrici e meccanici necessari al funzionamento e all'immissione nella rete elettrica domestica della corrente elettrica prodotta dal generatore eolico 1, l'installazione è grandemente facilitata. La possibilità di fissare il generatore eolico 1 direttamente ad un palo di sostegno ne favorisce ulteriormente l'installazione. Thanks to the arrangement completely inside the hub 3 of all the electrical and mechanical components necessary for operation and for the introduction into the domestic electrical network of the electrical current produced by the wind generator 1, installation is greatly facilitated. The possibility of fixing the wind generator 1 directly to a support pole further facilitates its installation.

Inoltre, anche la possibilità di posizionare i generatori uno sopra all'altro per formarne uno di maggiori dimensioni collegandoli elettricamente in parallelo cosicché le potenze possano sommarsi, favorisce ancora l'installazione e la scelta della potenza installata. Furthermore, the possibility of positioning the generators one on top of the other to form a larger one by electrically connecting them in parallel so that the powers can be added together, still favors the installation and the choice of the installed power.

La presente invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The present invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni . Nel caso in cui le caratteristiche tecniche menzionate nelle rivendicazioni sono seguite da numeri di riferimento, tali numeri di riferimento sono introdotti con il solo scopo di aumentare la chiarezza delle rivendicazioni e di conseguenza i suddetti numeri di riferimento non hanno un effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato come esempio da tali numeri di riferimento. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements without thereby abandoning the scope of the protection of the following claims. In the event that the technical characteristics mentioned in the claims are followed by reference numbers, these reference numbers are introduced with the sole purpose of increasing the clarity of the claims and consequently the aforementioned reference numbers do not have a limiting effect on the interpretation of each element identified as an example by such reference numbers.

Claims

CLAIMS 1.Vertical axis wind turbine (1) comprising a wind turbine (2) for operation with vertical axis of rotation, a hub (3) to which said wind turbine (2) is connected and rotating with it, an electric generator ( 16) connected to the hub (3) to produce an electric current following the rotation of the wind turbine (2), an electronic unit (17) for the regulation, control and safe management of the electric current produced by the electric generator ( 16), said electronic unit (17) being also equipped with an interface device for the electrical network, characterized by the fact that said electric generator (16) and said electronic unit (17) are completely enclosed inside the hub (3).

Wind generator according to claim 1, wherein said hub (3) comprises a cylindrical external support structure (10), to which the wind turbine (2) is connected, said structure (10) being rotatable together with the wind turbine (2) itself.

Wind generator according to claim 2, wherein said support structure (10) comprises a central support (13) and is rotatably carried by at least two rotating supports (11, 12) in turn fixed to the central support (13).

4. Wind generator according to claim 2 or 3, in which said support structure (10) has a central hole to allow stacking and therefore the modularity of the wind generators (1) themselves, increasing their delivered power.

Wind generator according to claim 3 or 4, wherein said electric generator (16) comprises a series of permanent magnets (19) attached to the support structure (10) and rotating with the latter, and a series of corresponding windings ( 20) attached to the central support (13) and therefore locally fixed.

6. Wind generator according to any one of the preceding claims, in which said electronic unit (17) rectifies the alternating current coming from the electric generator (16) and then, by means of inverter means, converts said current into alternating current, with controlled voltage and frequency, to allow, following an additional electronic interface protection and safety circuit, a direct connection to the home network without interposing any additional instrumentation.

Wind generator according to any one of claims 3 to 6, wherein said central support (13) has a mechanical structure that allows an effective support of the wind generator (1) and has ends that allow one to be fixed vertically on top of the other .

Wind generator according to any one of the claims, wherein said wind turbine (2) comprises mechanical connection means at the ends of the blades (8), in such a way as to allow to combine several wind generators vertically, and to increase the power accordingly overall generator.

Wind generator according to any one of the preceding claims, wherein said wind turbine (2) comprises at least two substantially vertical blades (8) arranged symmetrically with respect to the rotation axis of the wind turbine (2) and arranged at a certain distance from axis of rotation at a certain distance from the axis of rotation, said blades (8) being equipped with a suitable wing profile, and fixed to said hub (3) by means of respective arms (9), made with an appropriate aerodynamic profile so to minimize air resistance.

Wind generator according to any one of the preceding claims, wherein said hub (3) comprise electrical connectors for the electrical connection between several wind generators (1) superimposed one on top of the other, or for direct connection to the electrical network.

Wind generator according to any one of the preceding claims, comprising a brake (18) of the mechanical type, to limit an excessive rotation speed of the turbine (2) in the presence of very strong wind, or other braking means based on electrical devices or electronics which control the generator (16) as an electric brake.

Wind generator according to any one of the preceding claims, comprising a brake (18) of the mechanical centrifugal type, to limit an excessive rotation speed of the turbine (2) in the presence of very strong wind, completely arranged inside the hub (3 ) and / or at least partially inside the turbine (2).

13. Wind generator according to claim 12, wherein said brake (18) of the centrifugal mechanical type comprises some levers (21) hinged in an intermediate position by means of a respective pin (24) on said hub (3), and being rotated by said hub (3), each lever (21) being equipped with a mass (22), a return spring (23) and a friction seal (25) able to rest and press on a fixed ring (26), said levers (21) being rotatable around the respective pins (24) in response to the centrifugal force on the masses (22).