ITMI20112333A1 - Sistema a vela per generare energia da un flusso di un fluido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione si riferisce all’ambito della generazione di energia. Più in particolare, questa soluzione si riferisce alla generazione di energia da un flusso di fluido.

Nella tecnica sono note una pluralità di sistemi generatori di energia – o semplicemente generatori – i quali generano energia utile (ad esempio di tipo elettrico) convertendo un’altra forma di energia; in particolare, negli ultimi anni si à ̈ avuto un grande sviluppo dei generatori basati su fonti rinnovabili di energia.

In maggiore dettaglio, sono state sviluppate diverse tipologie di generatori in grado di convertire un’energia cinetica di un flusso di fluido (ad esempio, vento e correnti marine). Considerando a scopo esemplare generatori eolici esistono due principali tipologie di generatori. Una prima tipologia consiste in turbine di grandi dimensioni installate su piloni; il flusso di fluido imprime un movimento rotatorio a pale di una turbina dal quale à ̈ generata un’energia elettrica. Una seconda tipologia di generatori eolici comprende generatori basati su elementi di resistenza alla forza cinetica del fluido, come paracadute.

In generale, i generatori a paracadute possono essere commutati tra una condizione chiusa ed una condizione aperta (durante la quale sono sospinti dal flusso di fluido); inoltre può essere fornito un pallone aerostatico per mantenere il paracadute ad una quota di lavoro. Il paracadute ed il pallone aerostatico sono connessi tramite un cavo ad un convertitore di energia posto a terra. Il paracadute à ̈ aperto e chiuso alternativamente. Quando à ̈ aperto, il paracadute à ̈ allontanato dal convertitore dalla forza del flusso di fluido (permettendo al convertitore di generare energia); il paracadute à ̈ successivamente chiuso e riavvicinato al convertitore (utilizzando una frazione dell’energia generata) per essere nuovamente aperto e chiuso in modo ciclico.

Esistono inoltre generatori a paracadute a doppia sezione (ciascuna comprendente un paracadute ed un pallone aerostatico), in cui le sezioni sono connesse tra loro da un singolo cavo che passa attraverso un convertitore di tipo alternato. In questo caso i paracadute sono aperti e chiusi alternativamente. Quando un primo paracadute à ̈ aperto à ̈ allontanato dal convertitore dalla forza del flusso di fluido (in modo da generare energia utile); allo stesso tempo un secondo paracadute à ̈ chiuso ed à ̈ avvicinato al convertitore dal primo paracadute (senza utilizzare l’energia utile prodotta dal convertitore).

I generatori sopra menzionati hanno un impatto ambientale molto basso, sono semplici, affidabili e richiedono una manutenzione molto contenuta, queste qualità li rendono generatori molto economici, ma allo stesso tempo hanno un ottimo rendimento energetico. Nel caso di generatori a paracadute eolici, infatti, à ̈ possibile sfruttare venti di alta quota. Come à ̈ noto, la velocità del vento aumenta allontanandosi dal suolo; ad esempio a 800 m sopra il livello del suolo il vento ha una velocità media di 6-10 m/s per all’incirca 5000-7000 ore l’anno (contro i 4-5 m/s per 2000-4000 ore l’anno ad una quota di 80 m sopra il livello del suolo, ovverosia la quota di lavoro dei generatori eolici a turbina).

Tuttavia, tali generatori eolici a paracadute sono afflitti da un problema relativo alla commutazione tra apertura e chiusura del paracadute stesso. Infatti, questa operazione richiede un ammontare non trascurabile di energia in quanto deve essere svolta in opposizione al flusso del vento.

Nella tecnica nota, questo problema à ̈ stato risolto equipaggiando i cavi di guida per comandare l’apertura e la chiusura del paracadute direttamente dal suolo. Tale soluzione presenta lo svantaggio di essere complessa e soggetta a guasti anche nel semplice caso di attorcigliamento del cavo guida. Quando occorre tale aggrovigliamento (ad esempio per via di forti turbolenze) il paracadute deve essere portato a terra ed i cavi devono essere sbrogliati, compito complesso e di lunga durata (per evitare di danneggiare i paracadute e relativi mezzi di commutazione).

È possibile equipaggiare il paracadute con un motore, ma questo dovrebbe essere in grado di generare una coppia di intensità elevata, e quindi contraddistinto da un peso elevato (riducendo quindi l’efficienza di conversione) e richiederebbe un’alimentazione dal suolo fornita ad esempio tramite un cavo elettrico, il quale renderebbe il sistema molto pericoloso in caso di una rottura dello stesso.

Una soluzione che risolve almeno in parte gli svantaggi sopra menzionati à ̈ presentata nella proposta di brevetto WO 2010/015720 del medesimo Richiedente, in cui à ̈ descritto un sistema per generare energia da un flusso di fluido dove una coppia di mezzi paracadute, ciascuno commutabile indipendentemente tra una condizione attiva ed una condizione passiva, à ̈ in grado di scorrere su mezzi di collegamento.

Durante il funzionamento, i mezzi paracadute della coppia commutano tra la condizione attiva e la condizione passiva in opposizione di fase tra loro; i mezzi paracadute nella condizione attiva fanno scorrere i mezzi paracadute nella condizione passiva lungo i mezzi di collegamento fino ad una posizione stabile.

In termini generali, la soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione si basa sull’idea di utilizzare un avvolgimento ed uno svolgimento contrapposti di una prima ed una seconda struttura a cavo per attuare un’apertura ed una chiusura automatica di un elemento di resistenza al flusso di fluido.

Una soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione dell’invenzione, come pure ulteriori caratteristiche ed i relativi vantaggi, sarà meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, data puramente a titolo indicativo e non limitativo, da leggersi congiuntamente alle figure allegate (in cui elementi corrispondenti sono indicati con riferimenti uguali o simili e la loro spiegazione non à ̈ ripetuta per brevità). A tale riguardo, à ̈ espressamente inteso che le figure non sono necessariamente in scala (con alcuni particolari che possono essere esagerati e/o semplificati) e che, a meno di indicazione contraria, esse sono semplicemente utilizzate per illustrare concettualmente le strutture e le procedure descritte. In particolare:

la FIG.1 illustra un sistema per generare energia in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione in una condizione iniziale;

la FIG.2 illustra il sistema per generare energia di FIG.1 in una condizione di apertura di un elemento velico;

la FIG.3 illustra il sistema per generare energia di FIG.1 in una condizione di allontanamento di un modulo aerostatico; e

la FIG.4 illustra il sistema per generare energia di FIG.1 in una condizione di recupero del modulo aerostatico.

Con riferimento alla FIG.1, in essa à ̈ illustrato un sistema per generare energia 100 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, in una condizione iniziale.

In dettaglio, il sistema per generare energia, o più semplicemente generatore 100, à ̈ adatto a generare una forma di energia utile – ad esempio, energia elettrica – da un’energia cinetica associata ad un flusso di fluido, come ad esempio, un flusso di aria (vento) illustrato pittoricamente in figura ed indicato con un riferimento 105. Il generatore 100 à ̈ vincolato al suolo e comprende un elemento di conversione di energia, ad esempio, un convertitore 110 in grado di generare energia elettrica da una rotazione (in un primo verso di rotazione) di un suo albero di trasmissione, o semplicemente albero 115. Inoltre, il convertitore 110 comprende un elemento di recupero, ad esempio, un motore elettrico di avvolgimento (integrato nel convertitore e non mostrato in figura) adatto ad utilizzare, preferibilmente sebbene non limitativamente, parte dell’energia elettrica prodotta dal convertitore 110 per ruotare l’albero 115 (in un secondo verso di rotazione, opposto al primo).

Una prima struttura a cavo, come un primo cavo di collegamento 120 (ad esempio formato da un filo di materiale metallico e/o sintetico) à ̈ fissato tramite una prima estremità ad un primo elemento di avvolgimento, come una carrucola di generatore 125, preferibilmente, calettata all’albero 115 del convertitore 110 (ovverosia, fissata in modo da avere un suo asse centrale corrispondente ad un asse centrale dell’albero 115). In questo modo, il cavo di collegamento 120 può essere svolto/avvolto dalla/alla carrucola di generatore 125 in seguito ad una rotazione nel primo/secondo senso di rotazione dell’albero 115. Una seconda estremità (opposta alla prima) del cavo di collegamento 120 à ̈ vincolata ad un modulo aerostatico 130. In particolare, il cavo di collegamento 120 à ̈ fissato ad un secondo elemento di avvolgimento, come una prima carrucola 135 del mezzo aerostatico (avente un raggio r1) vantaggiosamente calettata su un corpo centrale, o manicotto 140 – il quale, preferibilmente, ha una forma sostanzialmente cilindrica – di una struttura telescopica 145, compresa nel modulo aerostatico 130. Vantaggiosamente, la prima carrucola 135 à ̈ solidale con il manicotto 140 della struttura telescopica 145. Inoltre, la prima carrucola 135 comprende un elemento di blocco (meccanico e/o elettromeccanico, come una morsa o un freno a frizione, non mostrata nelle figure) fornito allo scopo di bloccare selettivamente uno svolgimento/avvolgimento del cavo di collegamento 120 fissato alla prima carrucola 135 (ovverosia, l’elemento di blocco à ̈ adatto ad inibire una rotazione della prima carrucola 135).

In modo analogo, un terzo elemento di avvolgimento, come una seconda carrucola 150 del mezzo aerostatico (avente un raggio r2, preferibilmente, tale che r2 < r1; ad esempio 1,5 · r2 ≤ r1 ≤ 2,5 · r2) à ̈ anch’essa vantaggiosamente calettata sul manicotto 140 della struttura telescopica 145. A tale seconda carrucola 150 à ̈ fissata una prima estremità di una seconda struttura a cavo, come un secondo cavo di collegamento 155. Anche in questo caso, la seconda carrucola 150 à ̈ solidale con il manicotto 140 della struttura telescopica 145. Inoltre, tale seconda carrucola 150 comprende un ulteriore elemento di blocco (non mostrato nelle figure, ed analogo a quello compreso nella prima carrucola 135) adatto a bloccare selettivamente uno svolgimento/avvolgimento del secondo cavo di collegamento 155 fissato alla seconda carrucola 150 (ovverosia, l’elemento di blocco à ̈ adatto ad inibire una rotazione della seconda carrucola 150).

Il secondo cavo di collegamento 155 à ̈ fissato attraverso una sua seconda estremità ad un elemento aerostatico, come un pallone aerostatico 160, il quale à ̈ gonfiato con un elemento o una miscela di elementi avente una densità minore di quella del fluido in cui à ̈ immerso il generatore 100 (ad esempio, nel caso di aria, elio He in fase gassosa). Vantaggiosamente, il pallone aerostatico 160 à ̈ disegnato per sostenere il modulo aerostatico 130 immerso nel fluido ad una distanza predeterminata dal convertitore 110 (nell’esempio in esame, sospeso in aria). Inoltre, il secondo cavo di collegamento 155 à ̈ vincolato (ad esempio, tramite una sua porzione intermedia) ad un elemento di resistenza al flusso del fluido, come una vela 165 (mostrata ammainata in FIG.1). Una coppia di insiemi di cime, come una prima cima 170L ed una seconda cima 170R, ciascuna fissata alla vela 165 in corrispondenza di bordi opposti della stessa e ad un’estremità libera di una prima vite 175L e di una seconda vite 175R, rispettivamente, della struttura telescopica 145. Preferibilmente, le estremità libere delle due viti 175L e 175R sono provviste di opportuni elementi di aggancio (non visibili in figura) per agganciare stabilmente le cime 170L e 170R.

Le due viti 175L e 175R sono accoppiate al manicotto 140 della struttura telescopica 145 a due estremità opposte dello stesso. Ad esempio, una porzione filettata (non visibile in FIG.1) di ciascuna delle viti 175L e 175R si impegna in corrispondenti fori filettati 180L e 180R formati alle estremità del manicotto 140. Vantaggiosamente, le filettature della vite 175L e del foro filettato 180L di sinistra sono formate con un senso opposto a quello della vite 175R e del foro filettato 180R di destra (ad esempio, in senso orario ed antiorario, rispettivamente). In questo modo, una rotazione del manicotto 140 in un primo senso svita entrambe le viti 175L e 175R che si estendono dai rispettivi fori filettati 180L e 180R; al contrario, una rotazione in un secondo senso avvita entrambe le viti 175L e 175R che si accorciano rientrando nei rispettivi fori filettati 180L e 180R.

Preferibilmente, sebbene non limitativamente, il modulo aerostatico 130 comprende un elemento stabilizzatore 185, per mantenere il modulo aerostatico 130 in una disposizione funzionale rispetto al flusso di fluido (ad esempio, orizzontale rispetto al suolo e trasversale alla direzione del flusso di fluido). L’elemento stabilizzatore 185 à ̈ connesso alla struttura telescopica 145; ad esempio, in corrispondenza delle estremità libere delle viti 175L e 175R tramite elementi di collegamento, come terzi cavi di collegamento 190 (in modo analogo a quanto descritto in relazione alle cime 170L e 170R). Grazie all’elemento stabilizzatore 185 à ̈ possibile evitare un aggrovigliamento tra i cavi di collegamento 120, 155 e 190 e/o le cime 170L e 170R – o almeno ridurre sostanzialmente una possibilità del verificarsi di tale aggrovigliamento – e, di conseguenza, un conseguente malfunzionamento del generatore 100.

Dopo avere descritto il generatore 100, sarà ora descritto un ciclo completo di operazione dello stesso, facendo riferimento alle FIGG.1-5.

Inizialmente (come illustrato in FIG.1), entrambe le carrucole 135 e 150, fornite sulla struttura telescopica 145, sono mantenute bloccate dai rispettivi elementi di blocco, mentre il convertitore 110 permette una rotazione libera della carrucola di generatore 125 calettata all’albero 115 del convertitore 110. Pertanto, (come illustrato in FIG.2) il modulo aerostatico 130 sale ad una quota operativa (ad esempio, 800m) trascinato dal pallone aerostatico 160. Vantaggiosamente, tale quota operativa à ̈ determinata sostanzialmente da un rapporto tra una densità dell’elemento (o miscela di elementi) all’interno del pallone aerostatico 160 ed una densità del fluido in cui il modulo aerostatico 130 à ̈ immerso e, in modo inverso, da una massa (ossia, dal peso) del modulo aerostatico 130.

Alla quota operativa, gli elementi di blocco sbloccano i cavi di collegamento 120 e 155 avvolti sulle rispettive carrucole 135 e 150 del modulo aerostatico 130.

Vantaggiosamente, gli elementi di blocco possono essere attuati per sbloccare le rispettive carrucole 135 e 150 sia tramite un elemento elettromeccanico – ad esempio, controllato tramite segnali a radiofrequenza – sia meccanicamente – ad esempio, tramite un meccanismo che sblocca le carrucole in risposta a variazioni della tensione del primo cavo di collegamento 120 e/o del secondo cavo di collegamento 155, ad esempio, al raggiungimento della quota operativa.

Il pallone aerostatico 160 può quindi ascendere ulteriormente in quota di un’altezza h predeterminata (non essendo limitato dal peso del modulo aerostatico 130 una volta sbloccata la seconda carrucola 150), svolgendo quindi una porzione cavo di collegamento 155 avvolta sulla seconda carrucola 150, provocando una rivoluzione (ovverosia, una rotazione su se stesso) del manicotto 140 (solidale con la seconda carrucola 150) attorno ad un suo asse longitudinale. Allo stesso tempo, la rotazione del manicotto 140 provoca l’avvolgimento di una porzione del primo cavo di collegamento 120 sulla prima carrucola 135 (anch’essa solidale al manicotto 140) – provocando un riavvicinamento tra il mezzo aerostatico 130 ed il convertitore 110. Vantaggiosamente, la differenza di estensione del raggio r1 della prima carrucola 135 rispetto al raggio r2 della seconda carrucola 150 (preferibilmente, con r1 > r2) consente al pallone aerostatico 160 di salire dell’altezza h mantenendo, al contempo, la struttura telescopica 145 sostanzialmente alla quota operativa, provocando la rivoluzione del manicotto 140.

Inoltre, la rivoluzione del manicotto 140 provoca l’estensione di entrambi le viti 175L e 175R che fuoriescono, svitandosi, dai fori filettati formati nel manicotto 140, allungando la struttura telescopica 145. Vantaggiosamente, entrambi le viti 175L e 175R fuoriescono per una distanza x determinata dal numero di rivoluzioni eseguite dal manicotto 140, a sua volta dipendente da una lunghezza y della porzione di cavo di collegamento 155 svolta dal pallone aerostatico 160 per portarsi all’altezza h, e dal raggio r2 della seconda carrucola 150.

È importante osservare che il movimento ascensionale all’altezza h del pallone aerostatico 160 dispiega la vela 165 lungo una direzione sostanzialmente verticale rispetto al suolo (dove à ̈ disposto il convertitore 110). Allo stesso tempo, l’estensione delle viti 175L e 175R dispiega lungo una direzione sostanzialmente orizzontale (rispetto al suolo) la vela 165.

Grazie al movimento ascensionale del pallone aerostatico 160 combinato all’estensione delle viti 175L e 175R, la vela 165 à ̈ in una condizione completamente dispiegata. Pertanto, la vela 165 aumenta una sua resistenza al flusso di fluido 105 da un valore minimo (corrispondente ad una condizione ammainata, illustrata in FIG.1) fino ad un valore massimo proporzionale ad una sua superficie di vela As(nella condizione completamente dispiegata, illustrata in FIG.2). La vela 165 à ̈ disegnata in modo che la resistenza opposta al flusso di fluido 105 sospinga l’intero modulo aerostatico 130 nella direzione del flusso di fluido 105. In altre parole, quando la vela 165 à ̈ dispiegata, il modulo aerostatico 130 à ̈ allontanato dal convertitore 110 sospinto da una porzione del flusso di fluido 105 che investe la vela 165 dispiegata (come illustrato nella FIG.3).

Quando la vela 165 Ã ̈ nella condizione completamente dispiegata gli elementi di blocco di entrambe le carrucole 135 e 150 fissate al manicotto 140 sono nuovamente attuati per bloccare una rotazione delle stesse.

Il flusso di fluido 105 compie un lavoro, trasferendo parte di un’energia cinetica alla vela 165 e, di conseguenza, al modulo aerostatico 130 movendolo. L’allontanamento del modulo aerostatico 130 dal convertitore 110 provoca uno svolgimento del primo cavo di collegamento 120 dalla carrucola di generatore 125 e, quindi, una rotazione dell’albero 115 su cui la stessa à ̈ calettata in modo solidale. La rotazione dell’albero 115 ha l’effetto di trasferire (almeno in parte) l’energia cinetica associata al movimento del modulo aerostatico 130 al convertitore 110. Il convertitore 110 à ̈ configurato per trasformare l’energia cinetica della rotazione dell’albero 115 (almeno in parte) in una forma di energia utile (ad esempio, energia elettrica).

Il sistema 100 à ̈ quindi in grado di generare energia utile a partire dall’energia associata al flusso di fluido 105 (in cui à ̈ immerso) a meno di inevitabili perdite dovute alle perdite di conversione energetica ed alla non idealità delle componenti comprese nel sistema 100.

Il modulo aerostatico 130 à ̈ sospinto dal flusso di fluido 105 fino a che non à ̈ raggiunto un allontanamento massimo dal convertitore 110, in cui la porzione di cavo di collegamento 120 avvolta sulla carrucola 125 à ̈ stata completamente svolta. Di conseguenza, ha inizio un recupero del modulo aerostatico (illustrato in FIG.4), allo scopo di riportare il generatore 100 nella condizione iniziale, ad esempio per iniziare una nuovo ciclo di produzione di energia.

Gli elementi di blocco sbloccano i cavi di collegamento 120 e 155 avvolti sulle rispettive carrucole 135 e 150 del modulo aerostatico (ad esempio, in risposta ad un segnale in radiofrequenza o ad una variazione della tensione del primo cavo di collegamento 120). La porzione del primo cavo di collegamento 120 (precedentemente avvolta sulla carrucola seconda 135 durante l’ascensione all’altezza h del pallone aerostatico 160) si svolge provocando una rivoluzione del manicotto 140 della struttura telescopica 145 avente verso opposto rispetto alla rivoluzione precedentemente descritta – inoltre, il mezzo aerostatico 130 si allontana dal convertitore 110 di una distanza identica all’avvicinamento effettuato durante il dispiegamento della vela precedentemente descritto. Tale, rotazione del manicotto 140 provoca un avvolgimento sulla seconda carrucola 150 della porzione del secondo cavo di collegamento 155 inizialmente avvolta sulla stessa. Di conseguenza, Il pallone aerostatico 160 à ̈ ritirato verso la struttura telescopica 145, passando dalla quota all’altezza h sostanzialmente alla quota della struttura telescopica 145. Vantaggiosamente, la differenza di estensione del raggio r1 della prima carrucola 135 rispetto al raggio r2 della seconda carrucola 150 (preferibilmente, con r1 > r2) consente al pallone aerostatico 160 di ritirarsi dell’altezza h mantenendo, al contempo, la struttura telescopica 145 sostanzialmente alla quota operativa, provocando la rivoluzione del manicotto 140.

Allo stesso tempo, la rotazione del manicotto 140 provoca la contrazione di entrambi le viti 175L e 175R che si avvitano nei fori filettati formati nel manicotto 140 della struttura telescopica 145, la quale si accorcia. Preferibilmente, durante l’avvitamento le viti 175L e 175R rientrano sostanzialmente della distanza x precedentemente descritta.

È importante osservare che il pallone aerostatico 160 ritirandosi ammaina la vela 165 lungo una direzione sostanzialmente verticale rispetto al suolo (ovverosia, dove à ̈ disposto il convertitore 110). Allo stesso tempo, l’avvitamento delle viti 175L e 175R ammaina la vela 165 lungo una direzione sostanzialmente orizzontale rispetto al suolo. Pertanto, la vela 165 à ̈ completamente ammainata ed oppone una resistenza minima al flusso di fluido 105 (ovverosia, espone al flusso di fluido una frazione della sua superficie As, come illustrato nella FIG.4).

Al termine della rotazione del manicotto 140 della struttura telescopica 145, le carrucole 135 e 150 sono nuovamente bloccate (ad esempio, con modalità complementari a quanto precedentemente descritto per il loro sblocco).

A questo punto, il modulo aerostatico 130 può essere riportato nella sua condizione iniziale (illustrata in FIG.1) per avviare un nuovo ciclo di produzione di energia.

Il convertitore 110, attiva l’elemento di recupero, il quale utilizza parte dell’energia elettrica prodotta dal convertitore 110 per ruotare l’albero 115 nel secondo verso di rotazione, opposto al primo. In questo modo, il cavo di collegamento 120 à ̈ avvolto nuovamente sulla carrucola 125 trascinando il modulo 130 aerostatico nella condizione iniziale in opposizione al flusso di fluido.

Grazie alla resistenza minima che la vela 165 oppone al flusso di fluido, il modulo aerostatico 130 può essere riportato nella condizione iniziale con un consumo di energia estremamente ridotto (in quanto, le forze di attrito che si sviluppano tra flusso di fluido e la vela 165 sono minime).

Di seguito può essere avviato un nuovo ciclo completo, il quale si svolge in modo identico a quanto appena descritto.

Il generatore 100 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, consente di generare energia utile in modo affidabile e con una commutazione tra apertura e chiusura dell’elemento di resistenza al flusso di fluido che richiede un consumo dell’energia utile prodotta estremamente contenuto rispetto alle soluzione note nella tecnica.

Naturalmente, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potrà apportare alla soluzione sopra descritta numerose modifiche e varianti logiche e/o fisiche. Più specificamente, sebbene tale soluzione sia stata descritta con un certo livello di dettaglio con riferimento ad una o più sue forme di realizzazione, à ̈ chiaro che varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli così come altre forme di realizzazione sono possibili. In particolare, diverse forme di realizzazione dell’invenzione possono essere messe in pratica anche senza gli specifici dettagli (come gli esempi numerici) esposti nella precedente descrizione per fornire una loro più completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate al fine di non oscurare la descrizione con particolari non necessari. Inoltre, à ̈ espressamente inteso che specifici elementi e/o passi di metodo descritti in relazione ad ogni forma di realizzazione della soluzione esposta possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione come una normale scelta di disegno. In ogni caso, i termini includere, comprendere, avere e contenere (e qualsiasi loro forma) dovrebbero essere intesi con un significato aperto e non esauriente (ossia, non limitato agli elementi recitati), i termini basato su, dipendente da, in accordo con, secondo, funzione di (e qualsiasi loro forma) dovrebbero essere intesi con un rapporto non esclusivo (ossia, con eventuali ulteriore variabili coinvolte) ed il termine uno/una dovrebbe essere inteso come uno o più elementi (a meno di espressa indicazione contraria).

Ad esempio, una forma di realizzazione della presente invenzione propone un sistema per generare energia da un flusso di un fluido (di qualsiasi tipo). Il sistema comprende mezzi di conversione di energia (di qualsiasi tipo), mezzi a vela (di qualsiasi tipo, forma o dimensione) commutabili tra una condizione attiva per essere allontanati dai mezzi di conversione di energia dal flusso di fluido ed una condizione passiva in cui detto allontanamento à ̈ minimizzato. Il sistema comprende inoltre mezzi di collegamento (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) per collegare i mezzi a vela con i mezzi di conversione di energia, i mezzi di conversione di energia convertendo parte di un’energia cinetica fornita ai mezzi a vela dal flusso di fluido in detta energia quando i mezzi a vela nella condizione attiva sono allontanati dai mezzi di conversione di energia. Il sistema comprende anche mezzi di recupero (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) per recuperare i mezzi a vela nella condizione passiva verso i mezzi di conversione di energia, e mezzi di commutazione (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) per commutare i mezzi a vela dalla condizione passiva alla condizione attiva e dalla condizione attiva alla condizione passiva al raggiungimento di una prima distanza e di una seconda distanza, rispettivamente, dei mezzi a vela dai mezzi di conversione di energia, la seconda distanza essendo maggiore della prima distanza. Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi di commutazione comprendono una struttura telescopica (di qualsiasi tipo, forma o dimensione) ed in cui i mezzi di collegamento comprendono una prima struttura a cavo collegata (di qualsiasi tipo, forma o dimensione) tra la struttura telescopica ed i mezzi di conversione di energia ed una seconda struttura a cavo (di qualsiasi tipo, forma o dimensione) collegata tra la struttura telescopica ed i mezzi a vela, la prima struttura a cavo e la seconda struttura a cavo avvolgendosi sulla struttura telescopica e svolgendosi dalla struttura telescopica alternativamente durante ogni commutazione dei mezzi a vela tra la condizione passiva e la condizione attiva per variare un’estensione dei mezzi telescopici tra un’estensione accorciata nella condizione passiva in cui un’apertura dei mezzi a vela à ̈ ridotta ed un’estensione allungata nella condizione attiva in cui l’apertura dei mezzi a vela à ̈ aumentata.

Comunque, non si escludono estensioni intermedie funzionali.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi a vela comprendono una vela (di qualsiasi tipo, forma o dimensione) avente un primo bordo ed un secondo bordo opposti tra loro, ed in cui i mezzi di commutazione comprendono un insieme di prime cime (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) collegate tra il primo bordo della vela ed una prima estremità dei mezzi telescopici, ed un insieme di seconde cime (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) collegate tra il secondo bordo della vela ed una seconda estremità dei mezzi telescopici.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, la struttura telescopica comprende un manicotto (di qualsiasi tipo, forma o dimensione, vedi sotto) per l’avvolgimento della prima struttura a cavo e della seconda struttura a cavo, il manicotto avendo un primo foro assiale filettato in un primo verso ed un secondo foro assiale filettato in un secondo verso, una prima vite avvitata nel primo foro filettato ed una seconda vite avvitata nel secondo foro filettato, la prima vite e la seconda vite avendo un’estremità libera che definisce la prima estremità e la seconda estremità, rispettivamente, della struttura telescopica.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, la struttura telescopica comprende una prima carrucola ed un seconda carrucola solidale (entrambe di qualsiasi tipo, vedi sotto) al manicotto per l’avvolgimento della prima e della seconda struttura a cavo, rispettivamente.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, la prima carrucola ha un primo raggio e la seconda carrucola ha un secondo raggio minore del primo raggio.

Comunque, non sono escluse relazioni differenti tra il primo ed il secondo raggio.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il secondo raggio à ̈ minore di metà del primo raggio.

Comunque, non sono esclusi rapporti differenti tra il primo ed il secondo raggio.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi di commutazione comprendono mezzi di bloccaggio (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) per bloccare la prima struttura a cavo e la seconda struttura a cavo rispetto alla struttura telescopica per impedire il loro avvolgimento e svolgimento, e mezzi attuatori (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) per disattivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento della prima distanza, la prima struttura a cavo avvolgendosi sulla struttura telescopica e la seconda struttura a cavo svolgendosi dalla struttura telescopica in corrispondenza della prima distanza, per attivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento di uno svolgimento predeterminato della seconda struttura a cavo, per disattivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento della seconda distanza, la seconda struttura a cavo avvolgendosi sulla struttura telescopica e la prima struttura a cavo svolgendosi dalla struttura telescopica in corrispondenza della seconda distanza, e per attivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento di uno svolgimento predeterminato della prima struttura a cavo.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il sistema ulteriormente comprende mezzi aerostatici (in qualsiasi numero, di qualsiasi tipo, forma o dimensione) accoppiati ai mezzi a vela, i mezzi aerostatici facilitando l’avvolgimento della prima struttura a cavo sulla struttura telescopica e lo svolgimento della seconda struttura a cavo dalla struttura telescopica in corrispondenza della prima distanza.

Comunque non sono esclusi atri mezzi per facilitare l’avvolgimento della prima struttura a cavo e lo svolgimento della seconda struttura a cavo.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, lo svolgimento predeterminato della seconda struttura a cavo e lo svolgimento predeterminato della prima struttura a cavo corrispondono ad uno svolgimento completo della seconda struttura a cavo e ad uno svolgimento completo della prima struttura a cavo, rispettivamente, dalla struttura telescopica.

Comunque, nulla vieta che lo svolgimento predeterminato della seconda struttura a cavo e lo svolgimento predeterminato della prima struttura a cavo corrispondano a svolgimenti incompleti della seconda struttura a cavo e della prima struttura a cavo, rispettivamente.

Una diversa forma di realizzazione della presente invenzione propone un metodo per generare energia da un flusso di fluido. Il metodo comprendendo i seguenti passi. Commutare mezzi a vela, collegati tramite mezzi di collegamento a mezzi di conversione energia, tra una condizione attiva per essere allontanati dai mezzi di conversione di energia dal flusso di fluido ed una condizione passiva in cui detto allontanamento à ̈ minimizzato, convertire, da parte dei mezzi di conversione di energia, parte di un’energia cinetica fornita ai mezzi a vela dal flusso di fluido in detta energia quando i mezzi a vela nella condizione attiva sono allontanati dai mezzi di conversione di energia, recuperare i mezzi a vela nella condizione passiva verso i mezzi di conversione di energia, e commutare i mezzi a vela dalla condizione passiva alla condizione attiva e dalla condizione attiva alla condizione passiva al raggiungimento di una prima distanza e di una seconda distanza, rispettivamente, dei mezzi a vela dai mezzi di conversione di energia, la seconda distanza essendo maggiore della prima distanza. Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, i mezzi di collegamento comprendono una prima struttura a cavo collegata tra la struttura telescopica ed i mezzi di conversione di energia ed una seconda struttura a cavo collegata tra la struttura telescopica ed i mezzi a vela, il passo di commutare comprendendo avvolgere su una struttura telescopica e svolgere dalla struttura telescopica la prima struttura a cavo e la seconda struttura a cavo alternativamente durante ogni commutazione dei mezzi a vela tra la condizione passiva e la condizione attiva per variare un’estensione dei mezzi telescopici tra un’estensione accorciata nella condizione passiva per ridurre un’apertura dei mezzi a vela ed un’estensione allungata nella condizione attiva per aumentare l’apertura dei mezzi a vela.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema (100) per generare energia da un flusso di un fluido, il sistema comprendendo: mezzi di conversione di energia (110), mezzi a vela (165) commutabili tra una condizione attiva per essere allontanati dai mezzi di conversione di energia dal flusso di fluido ed una condizione passiva in cui detto allontanamento à ̈ minimizzato, mezzi di collegamento (120,155) per collegare i mezzi a vela con i mezzi di conversione di energia, i mezzi di conversione di energia convertendo parte di un’energia cinetica fornita ai mezzi a vela dal flusso di fluido in detta energia quando i mezzi a vela nella condizione attiva sono allontanati dai mezzi di conversione di energia, mezzi di recupero (110) per recuperare i mezzi a vela nella condizione passiva verso i mezzi di conversione di energia, e mezzi di commutazione (145, 170L, 170R) per commutare i mezzi a vela dalla condizione passiva alla condizione attiva e dalla condizione attiva alla condizione passiva al raggiungimento di una prima distanza e di una seconda distanza, rispettivamente, dei mezzi a vela dai mezzi di conversione di energia, la seconda distanza essendo maggiore della prima distanza, caratterizzato dal fatto che i mezzi di commutazione comprendono una struttura telescopica (145) ed in cui i mezzi di collegamento comprendono una prima struttura a cavo (120) collegata tra la struttura telescopica ed i mezzi di conversione di energia ed una seconda struttura a cavo (155) collegata tra la struttura telescopica ed i mezzi a vela, la prima struttura a cavo e la seconda struttura a cavo avvolgendosi sulla struttura telescopica e svolgendosi dalla struttura telescopica alternativamente durante ogni commutazione dei mezzi a vela tra la condizione passiva e la condizione attiva per variare un’estensione dei mezzi telescopici tra un’estensione accorciata nella condizione passiva in cui un’apertura dei mezzi a vela à ̈ ridotta ed un’estensione allungata nella condizione attiva in cui l’apertura dei mezzi a vela à ̈ aumentata.
2. 2. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 1, in cui i mezzi a vela (165) comprendono una vela (165) avente un primo bordo ed un secondo bordo opposti tra loro, ed in cui i mezzi di commutazione (145, 170L, 170R) comprendono un insieme di prime cime (170L) collegate tra il primo bordo della vela ed una prima estremità dei mezzi telescopici, ed un insieme di seconde cime (170R) collegate tra il secondo bordo della vela ed una seconda estremità dei mezzi telescopici.
3. 3. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 1 o 2, in cui la struttura telescopica (145) comprende un manicotto (140) per l’avvolgimento della prima struttura a cavo (120) e della seconda struttura a cavo (155), il manicotto avendo un primo foro assiale (180L) filettato in un primo verso ed un secondo foro assiale (180R) filettato in un secondo verso, una prima vite (175L) avvitata nel primo foro filettato ed una seconda vite (175R) avvitata nel secondo foro filettato, la prima vite e la seconda vite avendo un’estremità libera che definisce la prima estremità e la seconda estremità, rispettivamente, della struttura telescopica.
4. 4. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 3, in cui la struttura telescopica (145) comprende una prima carrucola (135) ed un seconda carrucola (150) solidali al manicotto per l’avvolgimento della prima struttura a cavo (120) e della seconda struttura a cavo (150), rispettivamente.
5. 5. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 4, in cui la prima carrucola (135) ha un primo raggio (r1) e la seconda carrucola (150) ha un secondo raggio (r2) minore del primo raggio.
6. 6. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 5, in cui il secondo raggio (r2) à ̈ minore di metà del primo raggio (r1).
7. 7. Il sistema (100) per generare energia in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui i mezzi di commutazione (145, 170L, 170R) comprendono mezzi di bloccaggio per bloccare la prima struttura a cavo (120) e la seconda struttura a cavo (155) rispetto alla struttura telescopica (145) per impedire il loro avvolgimento e svolgimento, e mezzi attuatori per disattivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento della prima distanza, la prima struttura a cavo avvolgendosi sulla struttura telescopica e la seconda struttura a cavo svolgendosi dalla struttura telescopica in corrispondenza della prima distanza, per attivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento di uno svolgimento predeterminato della seconda struttura a cavo, per disattivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento della seconda distanza, la seconda struttura a cavo avvolgendosi sulla struttura telescopica e la prima struttura a cavo svolgendosi dalla struttura telescopica in corrispondenza della seconda distanza, e per attivare i mezzi di bloccaggio al raggiungimento di uno svolgimento predeterminato della prima struttura a cavo.
8. 8. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 7, ulteriormente comprendente mezzi aerostatici (160) accoppiati ai mezzi a vela (165), i mezzi aerostatici facilitando l’avvolgimento della prima struttura a cavo (120) sulla struttura telescopica (145) e lo svolgimento della seconda struttura a cavo (155) dalla struttura telescopica in corrispondenza della prima distanza.
9. 9. Il sistema (100) per generare energia in accordo con la rivendicazione 7 o 8, in cui lo svolgimento predeterminato della seconda struttura a cavo (155) e lo svolgimento predeterminato della prima struttura a cavo (120) corrispondono ad uno svolgimento completo della seconda struttura a cavo e ad uno svolgimento completo della prima struttura a cavo, rispettivamente, dalla struttura telescopica (145).
10. 10. Un metodo per generare energia da un flusso di un fluido, il metodo comprendendo i passi di: commutare mezzi a vela (165), collegati tramite mezzi di collegamento (120,155) a mezzi di conversione energia (110), tra una condizione attiva per essere allontanati dai mezzi di conversione di energia dal flusso di fluido ed una condizione passiva in cui detto allontanamento à ̈ minimizzato, convertire, da parte dei mezzi di conversione di energia, parte di un’energia cinetica fornita ai mezzi a vela dal flusso di fluido in detta energia quando i mezzi a vela nella condizione attiva sono allontanati dai mezzi di conversione di energia, recuperare i mezzi a vela nella condizione passiva verso i mezzi di conversione di energia, e commutare i mezzi a vela dalla condizione passiva alla condizione attiva e dalla condizione attiva alla condizione passiva al raggiungimento di una prima distanza e di una seconda distanza, rispettivamente, dei mezzi a vela dai mezzi di conversione di energia, la seconda distanza essendo maggiore della prima distanza, caratterizzato dal fatto che i mezzi di collegamento comprendono una prima struttura a cavo (120) collegata tra una struttura telescopica (145) ed i mezzi di conversione di energia ed una seconda struttura a cavo (155) collegata tra la struttura telescopica ed i mezzi a vela, il passo di commutare comprendendo avvolgere su una struttura telescopica e svolgere dalla struttura telescopica la prima struttura a cavo e la seconda struttura a cavo alternativamente durante ogni commutazione dei mezzi a vela tra la condizione passiva e la condizione attiva per variare un’estensione dei mezzi telescopici tra un’estensione accorciata nella condizione passiva per ridurre un’apertura dei mezzi a vela ed un’estensione allungata nella condizione attiva per aumentare l’apertura dei mezzi a vela.