ITMI20091386A1

ITMI20091386A1 - Turbina eolica

Info

Publication number: ITMI20091386A1
Application number: IT001386A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Canclini
Original assignee: Giovanni Canclini
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-02-01

Description

DESCRIZIONE

TURBINA EOLICA

La presente invenzione ha per oggetto una turbina eolica del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione.

Sono attualmente note diverse tipologie di turbine eoliche, atte sostanzialmente a generare energia elettrica sotto sollecitazioni di correnti eoliche.

In particolare sono note turbine eoliche costituite da un palo di un’altezza di varie decine di metri e sostenente una girante o elica atta a ruotare se sollecitata da spostamenti d’aria.

L’elica è a sua volta connessa ad un alternatore atto a ricavare energia elettrica dal movimento meccanico dell’elica.

La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti.

Infatti, le dette strutture o pali hanno un costo molto elevato e una costruzione molto complessa.

Inoltre, le dette turbine non hanno un rendimento elevato poiché le correnti d’aria che le attivano non hanno infatti sufficiente energia.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare una turbina eolica in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati.

Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione ottenere una turbina eolica in grado di ricavare un’elevata quantità di energia elettrica.

Un altro importante scopo dell'invenzione è ideare una turbina eolica semplice ed economica.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da una turbina eolica come rivendicato nella annessa Rivendicazione 1.

Esecuzioni preferite sono evidenziate nelle sottorivendicazioni.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di una esecuzione preferita dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la Fig. 1 mostra una vista assonometrica della turbina eolica secondo l’invenzione;

la Fig. 2 evidenzia una vista dal basso della turbina; e

la Fig. 3 presenta la sezione III-III della turbina.

Con riferimento alle Figure citate, la turbina eolica secondo l'invenzione è globalmente indicata con il numero 1.

Essa comprende, per sommi capi, almeno due eliche 2, un elemento aerostatico 3, atto a consentire il galleggiamento in aria della turbina eolica 1, un alternatore 4 e un cavo di connessione 5.

Più nei dettagli sono presenti due turbine eoliche 2 atte a ruotare in direzione di un medesimo asse di rotazione 2c, se sollecitate da correnti eoliche, ed orientate in versi opposti lungo lo stesso asse 2c. L’asse 2c è inoltre preferibilmente disposto in direzione verticale.

Infatti, le eliche 2 comprendono pale 6 atte a determinare la rotazione dell’elica stessa in risposta ad una sollecitazione data da un flusso d’aria. La rotazione può essere orientata in verso orario od antiorario a seconda del verso delle pale 6.

Le pale 6 delle due differenti eliche 2 sono quindi orientate in versi opposti , come illustrato nelle Figg.3 e 4.

Una prima elica 2a è realizzata dallo stesso elemento aerostatico 3 comprendente opportune pale 6.

L’elemento aerostatico 3 ha preferibilmente una forma sostanzialmente sferica ed è realizzato in materiale polimerico, preferibilmente in PVC. Esso è inoltre gonfiato ad elio.

Le pale 6, fissate sull’elemento aerostatico 3 sono preferibilmente in metallo, più preferibilmente in leghe leggere, opportunamente in leghe d’alluminio o simili.

Una seconda elica 2b invece preferibilmente integrale e in un sol pezzo con l’alternatore 4 e realizzata in materiali metallici. Essa è illustrata ad esempio in Fig. 3.

Le due eliche 2a e 2b sono inoltre poste in posizione contigua lungo l’asse di rotazione 2c, ossia sono affiancate, o poste in vicinanza, lungo lo stesso asse, come illustrato in Fig. 1.

L’alternatore 4 comprende quindi una prima porzione solidale alla prima elica 2a e una seconda porzione solidale alla seconda elica 2b.

La turbina eolica 1 può inoltre comprendere una pluralità di coppie di eliche 2 L’alternatore è inoltre elettricamente e meccanicamente connesso al cavo 5. La connessione avviene preferibilmente per mezzo di un collegamento elettrico 7 avente un grado di libertà rotazionale in direzione dell’asse di rotazione 2c, preferibilmente per mezzo di un connettore ad anelli.

Tale collegamento elettrico 7 consente di non ruotare il cavo 5 insieme all’alternatore 4.

Il cavo 5 è inoltre connesso a terra ad una rete elettrica o direttamente ad un utenza o altro. Esso ha opportunamente una lunghezza dell’ordine di grandezza delle centinaia di metri e più preferibilmente compresa tra 500 m e 900 m.

Il funzionamento di una turbina eolica 1, sopra descritta in senso strutturale, è il seguente.

Il cavo 5 viene connesso elettricamente a una rete elettrica o simile.

L’elemento aerostatico 2 è gonfiato ad elio e, conseguentemente, si solleva da terra, insieme alla restante parte della turbina 1, finché il cavo 5 è sostanzialmente teso e ostacola la sua ascesa.

La turbina eolica 1 si trova quindi ad una quota dal suolo compresa tra 500 m e 900 m.

Le correnti eoliche ruotano quindi le due eliche 2 in versi opposti o creano comunque una differenza di coppia tra le due eliche.

Tale differenza di coppia è sfruttata dall’alternatore per produrre energia elettrica che è trasmessa a terra attraverso il cavo 5.

L'invenzione consente importanti vantaggi.

Infatti, la velocità del vento è particolarmente elevata a 500 m - 600 m di quota e cresce anche per i 200 m di quota successivi.

Ad esempio a 800 metri di altezza il vento ha una velocità media di 7,6 m/s per 6000 ore all’anno contro una media di 4,6 m/s per 3000 ore all’anno all’altezza di 80 metri dal suolo su cui vengono collocati i tradizionali generatori eolici. Tale aumento della velocità del vento consegue una maggiore quantità di energia prodotta dalla turbina eolica 1 rispetto alle turbine tradizionali.

La turbina eolica 1 è inoltre semplice e economica, non sono infatti necessarie pesanti strutture di sostegno.

L'invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Turbina eolica (1) comprendente, una pluralità di eliche (2), atte a ruotare in direzione di un asse di rotazione (2c) un elemento aerostatico (3), atto a consentire il galleggiamento in aria di detta turbina eolica (1), un alternatore (4) atto a ricavare energia elettrica dalla rotazione di dette eliche (2) un cavo di connessione (5) atto a sostenere detto elemento aerostatico (3) e elettricamente connesso a detto alternatore (4) caratterizzato dal fatto di comprendere almeno due eliche (2) contigue lungo detto asse di rotazione (2c) e orientate in versi opposti lungo detto asse di rotazione (2c), detto alternatore (4) essendo atto a ricavare energia elettrica dalla coppia creata dalle differenti rotazioni di dette due eliche (2).
2. Turbina eolica (1) secondo la rivendicazione, in cui detto elemento aerostatico (3) realizza almeno una di dette eliche (2).
3. Turbina eolica (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detto elemento aerostatico (3) è realizzato in materiale polimerico.
4. Turbina eolica (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detto elemento aerostatico è realizzato in materiale PVC.
5. Turbina eolica (1) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto elemento aerostatico (3) comprende pale (6) in materiale metallico.
6. Turbina eolica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto alternatore (4) realizza almeno una di dette eliche (2).
7. Turbina eolica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto cavo di connessione (5) e detto alternatore sono connessi tramite un collegamento elettrico avente un grado di libertà rotazionale in direzione di detto asse di rotazione (2c).
8. Turbina eolica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto collegamento elettrico avente un grado di libertà rotazionale in direzione di detto asse di rotazione (2c) è un connettore ad anelli.
9. Turbina eolica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto cavo di connessione (5) ha una lunghezza dell’ordine di grandezza delle centinaia di metri.
10. Turbina eolica (1) secondo la rivendicazione 9, in cui detto cavo di connessione (5) ha una lunghezza compresa tra 500 m e 900 m.