ITMO20100194A1 - Generatore eolico - Google Patents

Description

Descrizione di invenzione industriale

Generatore eolico

La presente invenzione s'inquadra nel settore tecnico degli impianti ad energia rinnovabile, ed in particolare si riferisce ad un generatore eolico o aerogeneratore in grado di convertire l'energia cinetica del vento in energia meccanica e/o elettrica.

Sono noti generatori eolici provvisti di pale rotanti che poste in rotazione dal vento, o dalle cosiddette vene aeree, producono energia elettrica per mezzo di alternatori ed organi meccanici di trasmissione. Maggiore è l'altezza delle pale dal suolo più intense e regolari sono le vene aeree che le pale possono intercettare.

I generatori noti in questo campo tecnologico si dividono in generatori eolici ad asse orizzontale e generatori eolici ad asse verticale.

I generatori eolici ad asse orizzontale (HAWT Horizontal Axis Wind Turbines) sono composti normalmente, da una torre alla sommità della quale è posta un involucro o gondola che contiene e sostiene un generatore elettrico azionato da un rotore eolico ad asse orizzontale provvisto di una o più pale (fino a tre).

II rotore eolico è collegato al generatore di corrente, tipicamente un alternatore, tramite una trasmissione ad ingranaggi, normalmente con funzione di moltiplica. Il generatore di corrente è collegato ad una rete di distribuzione elettrica per cedere la corrente elettrica prodotta.

In questa tipologia di generatori il rotore eolico deve essere orientato (attivamente o passivamente) perpendicolarmente alla direzione di provenienza del vento ossia perpendicolarmente alla vena aerea.

A questo scopo, la gondola è azionata in rotazione attorno ad un asse verticale tramite attuatori fissati alla torre.

Per intercettare in modo ottimale la vena aerea, le pale del rotore eolico possono essere inoltre orientabili, a passo variabile per mezzo di rispettivi attuatori posti all'interno della gondola. In tal modo le pale possono essere orientate nella posizione a bandiera, "nascoste al vento", per fermare la rotazione del rotore anche se sottoposto alla vena aerea, per eseguire eventuali operazioni di manutenzioni e per ragioni di sicurezza, nel caso in cui la velocità del vento sia troppo elevata.

I generatori eolici ad asse verticale (VAWT Vertical Axis Wind Turbines) funzionano indipendentemente dalla direzione di provenienza giacché comprendono giranti ad asse verticale di varia foggia quali pale, spirali, profili alari, in grado di intercettare il vento da direzioni differenti e generalmente direttamente connesse al generatore di corrente.

I generatori eolici noti presentano numerosi inconvenienti che ne limitano le prestazioni e la durata, costringendo i costruttori ad una maggiore manutenzione ed un monitoraggio continuo con inevitabile incremento dei costi.

In particolare, la struttura dei generatori eolici noti, ossia di torre di sostegno, gondola, rotore eolico e relativi mezzi di connessione e di movimentazione, è fortemente sollecitata dal vento.

In generale nei generatori eolici (ad asse orizzontale o verticale) che comprendono una torre che sostiene il rotore eolico ed il generatore elettrico, la suddetta torre è sempre sottoposta alle sollecitazioni meccaniche generate dal vento.

Le torri, che hanno generalmente una struttura a traliccio oppure a sezione tubolare e sono realizzate in acciaio, poiché continuamente sollecitate dal vento, mutevole per intensità e direzione, oscillano. L'ampiezza delle oscillazioni è maggiore alla sommità delle torri e si trasmette agli apparati ivi sostenuti.

Le sollecitazioni cui sono sottoposte le torri quando soggetta al vento sono generate dalla loro resistenza di forma o aerodinamica (cosiddetto Cx). Il vento investendo le torri produce vortici che si estendono per tutta l'altezza di queste ultime.

In luoghi in cui il vento cambia repentinamente sia per direzione e intensità, le sollecitazioni meccaniche diventano ulteriormente gravose per la struttura dell'impianto eolico.

Negli impianti eolici ad asse orizzontale, per captare il vento le pale del rotore eolico sono di notevole lunghezza. Il momento torcente, o coppia di forze, prodotto dal rotore è scaricato sulla trasmissione ad ingranaggi alloggiata nella gondola, così creando momenti, cosiddetti ribaltanti, normali all'asse del rotore e aventi intensità variabile. Il vento che investe l'area spazzata dalle pale del rotore eolico non ha velocità omogenee e costanti all'interno di detta area.

Tra la parte superiore e la parte inferiore del rotore eolico si verificano differenza anche significative della velocità del vento, ciò determinando momenti ribaltanti sulla gondola, agenti su un piano verticale e passante attraverso l'asse del rotore eolico, con intensità e direzione variabile.

A causa della disomogenea distribuzione delle velocità delle vene ventose incidenti il rotore eolico si creano inoltre momenti torcenti sulla gondola, agenti su un piano orizzontale passante attraverso l'asse del rotore eolico, con intensità e direzione variabile.

I mezzi di orientamento della gondola, che hanno la funzione di mantenere quest'ultima, ed il rotore eolico, orientati nella direzione del vento, comprendono tipicamente motoriduttori aventi pignoni che ingranano con un ingranaggio solidale alla torre, con un predefinito gioco. Questo gioco, seppur ridotto, a causa delle sollecitazioni sopra descritte determina delle oscillazioni sul piano orizzontale tra gondola e torre di sostegno, dette oscillazioni generando vibrazioni indotte su, ed aumentando l'usura di, pignoni ed ingranaggi.

Per limitare vibrazioni ed usura dei mezzi di orientamento della gondola si utilizzano freni interposti tra la gondola e il mozzo della torre.

A causa della disomogenea distribuzione delle velocità delle vene ventose incidenti sul rotore eolico, ogni pala del rotore eolico risulta sollecitata in maniera differente. Tali disomogenee sollecitazioni meccaniche si trasmettono al mozzo del rotore eolico.

L'inclinazione delle pale può essere variata per adattare continuamente quest'ultime alle diverse velocità e direzioni del vento. Tuttavia, l'adattamento dell'inclinazione delle pale non è istantaneo né sempre ottimale durante il funzionamento. Un'inclinazione non corretta delle pale causa l'insorgere di vibrazioni della pala stessa, che normalmente sono percepite come rumore, ma costituiscono un fattore di rottura della pala ed influiscono sullo stato vibratorio del rotore ed in generale di tutta la struttura del generatore eolico con fenomeni di risonanza e/o amplificazione. Questo fenomeno avviene anche nella posizione a bandiera delle pale.

Tutti i fenomeni sopra descritti costituiscono fattori stressanti e usuranti per le parti ed i componenti di un generatore eolico, fattori che conducono ad inconvenienti più o meno gravi quali rotture delle pale, veloce usura dei cuscinetti e parti meccaniche connesse, rotture rovinose di elementi strutturali (torre, gondola) del generatore stesso. Per evitare il verificarsi di rotture e guasti improvvisi del generatore eolico, sono stati sviluppati sistemi di monitoraggio in remoto dei generatori. Tali sistemi permettono di arrestare i generatori prima del verificarsi dei guasti, tuttavia non risolvono il problema (arresto e manutenzione del generatore devono essere previsti), ed inoltre includono un costo aggiuntivo di gestione.

Altro inconveniente dei generatori eolici ad asse orizzontale, risiede nel fatto che essi a causa delle imponenti dimensioni (altezza della torre, lunghezza delle pale) devono necessariamente essere collocati in luoghi aperti, lontano da luoghi densamente abitati, e in special modo lontani dagli aeroporti. La realizzazione di impianti eolici formati da una pluralità di generatori eolici posti ad adeguata distanza gli uni dagli altri richiede la disponibilità di ampie estensioni di terra.

I generatori eolici ad asse verticale sono sottoposti a minori sollecitazioni meccaniche, ma presentano minori rendimenti e potenze rispetto ai generatori ad asse orizzontali e sono quindi utilizzabili per impianti eolici di piccola e media potenza.

In particolare, i generatori ad asse verticale presentano giranti di minori dimensioni trasversali (diametro) e longitudinali (altezza) anche per il fatto di essere supportate solo inferiormente. La loro limitata altezza impedisce una captazione ottimale del vento, in particolare a quote più elevate dove esso è più intenso e regolare.

Uno svantaggio consiste di tali generatori risiede inoltre nella difficoltà ad eseguire interventi di riparazione sulle giranti giacché quest'ultime sono sempre investite dal vento e quindi soggette a momenti e forze.

Uno scopo della presente invenzione è migliorare i generatori eolici, in particolare aumentando le flessibilità e versatilità d'uso.

Altro scopo è realizzare un generatore eolico avente struttura tale da ridurre e minimizzare le sollecitazioni meccaniche agenti su parti e componenti e originate dal vento, aumentando la durata e l'impiego operativo del generatore stesso.

Ulteriore scopo è realizzare un generatore eolico avente una struttura semplice e compatta, che permetta operazioni di manutenzione rapide, facili ed economiche.

Altro scopo ancora è proporre un generatore eolico che possa essere utilizzato anche parzialmente, ad esempio in caso di guasto di uno dei suoi componenti.

Tali scopi ed altri ancora sono raggiunti da un apparato di trasporto realizzato secondo una o più delle rivendicazioni sotto riportate.

L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano alcune forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui :

• figura 1 illustra una vista frontale in prospettiva del generatore eolico secondo l'invenzione;

• figura 2 illustra una vista frontale del generatore eolico di figura 1;

• figura 3 illustra una vista laterale del generatore eolico di figura 1;

• figura 4 illustra una vista parziale in sezione secondo la linea IV-IV di figura 3;

• figura 5 illustra una vista parziale in sezione secondo la linea V-V di figura 3;

• figura 6 illustra una vista in sezione secondo la linea VI-VI di figura 3;

• figura 7 illustra la vista in prospettiva del generatore in una configurazione operativa con deflettori aperti ;

• figura 8 illustra la vista frontale del generatore di figura 7;

• figura 9 illustra una vista laterale di gruppi a pale lineari del generatore di Figura 1;

• figura 10 illustra una vista in sezione secondo la linea X-X di figura 8;

• figura 11 illustra una vista ingrandita in sezione secondo la linea XI-XI di figura 9;

• figura 12 illustra una vista ingrandita in sezione secondo la linea XII-XII di figura 9;

• figura 13 illustra una vista in prospettiva ingrandita ed in esploso di gruppi a pale lineari del generatore eolico di figura 1;

• figura 14 illustra un particolare ingrandito di figura 13;

• figura 15 illustra una vista in prospettiva di una variante del generatore eolico dell'invenzione;

• figura 16 illustra una vista laterale del generatore eolico di figura 15;

· figura 17 illustra una vista frontale del generatore eolico di figura 15;

• figura 18 illustra una vista in sezione secondo la linea XVIII-XVIII di figura 17;

• figura 18A illustra una vista parziale ingrandita in sezione secondo la linea XVIIII-XVIII di figura 18;

• figura 18B illustra una vista parziale ingrandita in sezione secondo la linea XVIII-XVIII di figura 18;

• figura 19 illustra un'ulteriore vista parziale ingrandita in sezione secondo la linea IXX-IXX di figura 17; · figura 20 illustra una vista in prospettiva ingrandita in esploso di due gruppi a pale verticali del generatore di figura 15;

Con riferimento alle figure da 1 a 13, è illustrato un generatore eolico 1 a pale verticali a transito lineare con captazione aerea frontale comprendente un elemento di supporto o colonna 2 che supporta girevolmente sulla sua sommità un elemento ad ala 3, avente profilo aerodinamico biconvesso simmetrico sagomato e sul quale sono montati deflettori o flap 4 e gruppi a pale lineari 10.

L'elemento ad ala o ala 3 è sostenuta e connessa alla sommità della colonna 2 tramite cuscinetti volventi 8, 9 che ne permettono la libera rotazione attorno ad un asse di rotazione X.

Su ciascun lato dell'ala 3 sono ricavate una sede inferiore 6 ed una sede superiore 7 nelle quali sono alloggiati i meccanismi di supporto e di movimentazione dei gruppi a pale lineari 10.

Ciascun gruppo a pale lineari 10 comprende una pluralità di pale 13, ad esempio sei come illustrato nelle figure, ciascuna delle quali ha forma piatta, ad esempio rettangolare, allungata in direzione longitudinale.

Da un corpo centrale 13a della pala 13 si estendono alle due estremità rispettivi steli 20 che sono inseriti in una condizione di montaggio, tramite supporti forati 29, su rispettive cinghie o catene 14 alloggiate all'interno della sede inferiore 6 e della sede superiore 7.

In ciascun gruppo a pale 10 le due cinghie 14 supportano da entrambe le estremità le pale 13 disposte con i rispettivi assi longitudinali sostanzialmente paralleli all'asse di rotazione X.

Pulegge dentate 17 sono previste nelle sedi 6 e 7 per supportare in rotazione le rispettive cinghie 14. In particolare, ciascuna cinghia 14 è montata su una coppia di pulegge dentate 17, quest'ultime montate rispettivamente su un primo albero 19 anteriore ed un secondo albero 21 posteriore. Ciascun albero 9, 21 si estende per l'intera lunghezza delle pale 13 per collegare le rispettive pulegge 17 delle due cinghie 14.

Gli alberi anteriori 19 dei due gruppi a pale 10 sono tra loro collegati, tramite ingranaggi conici 22, ad un albero di rinvio 23 che a sua volta aziona, tramite rispettivi ingranaggi conici 22 un generatore di corrente 24, tipicamente un alternatore posto in una porzione di base della colonna 2. L'asse di rotazione del generatore di corrente 24 è pressoché coassiale all'asse di rotazione X. Le pulegge dentate 17, gli alberi 19, 21, 23 ed gli ingranaggi conici 22 costituiscono la catena cinematica od i mezzi di trasmissione che collegano le cinghie 14 al generatore di corrente 24.

Con riferimento alle figure 6 e 12, per ciascun gruppo a pale 10 le cinghie 14 definiscono un percorso di movimentazione M ad anello chiuso per le pale 13 comprendente un tratto attivo 18a rettilineo esterno ed un tratto non attivo 18b rettilineo interno collegati da due tratti curvilinei di avvolgimento attorno alle pulegge 17. In corrispondenza del tratto rettilineo esterno 18a le pale 13 sono disposte sostanzialmente ortogonali alla direzione di moto ed alla direzione del vento che lambisce il lato dell'ala 3. Nel tratto rettilineo interno 18b le pale 13 sono invece orientate parallelamente alla direzione di moto della cinghia per ridurre gli ingombri e l'attrito con l'aria, come meglio spiegato nel seguito della descrizione Mezzi di orientamento 12, 16, 15 sono previsti per orientare le pale 13 di ciascun gruppo a pale 10 lungo il percorso di movimentazione M, ruotandole attorno ai rispettivi assi longitudinali.

I mezzi di orientamento comprendono una pista o scanalatura 25 realizzata in una piastra camma 12 fissata nella sommità della sede superiore 7 e all'interno della quale sono inseriti elementi di rotazione 15, 16 delle pale 13. Ciascun elemento di rotazione comprende una leva 16 fissata al gambo 20 della rispettiva pala 13 e provvista di una coppia di elementi volventi 15 che riscontrano pareti laterali opposte della pista 25. In tal modo, in virtù della conformazione della pista 25, è possibile orientare angolarmente le pale 13 nel modo desiderato durante il loro percorso di movimentazione M.

Come illustrato in figura 11, la piastra camma 12 comprende una coppia di piste 25 affiancate per i due gruppi a pale 10.

Su ciascun lato dell'ala 3 è inoltre previsto un deflettore o flap 4 interposto tra un bordo di attacco 55 di detta ala 3 e il rispettivo gruppo a pale 10.

II flap 4 è ruotabile in modo regolabile tramite mezzi di azionamento, di tipo noto e non illustrato, tra una posizione chiusa nella quale esso è aderente al profilo laterale dell'ala 3 (figura 1) ed una pluralità di posizioni aperte nelle quali esso è più o meno distaccato da detto profilo laterale dell'ala 3 per deviare il flusso d'aria F che lambisce l'ala 3 ed investe il gruppo a pale lineari 10. In figura 10 i flap 4 sono in rispettive posizioni di massima apertura (figura 10).

Il funzionamento del generatore eolico 1 dell'invenzione prevede una prima configurazione operativa C, nella quale l'ala 3 è orientata passivamente dal vento in modo tale che un piano longitudinale e verticale P, complanare all'asse di rotazione X, sia sostanzialmente parallelo alla direzione di provenienza del vento. Si noti che l'orientamento passivo, o automatico, dell'ala 3 avviene grazie al suo profilo aerodinamico biconvesso simmetrico che utilizza la spinta del vento per l'orientamento e la rotazione.

Nella prima condizione configurazione C i flap 4 sono in posizione chiusa cosicché il flusso d'aria F può lambire il profilo laterale dell'ala 3 fino ad un bordo d'uscita 54 dei flap 4 e da qui proseguire fino ad una porzione laterale di uscita 28 dell'ala 3. In tale configurazione operativa, le pale 13 dei due gruppi a pale 10 sono investite frontalmente dal flusso d'aria F e poste in rotazione insieme tramite la cinghia 14. Quest'ultima pone a sua volta in rotazione il generatore di corrente 24, tramite i mezzi di trasmissione sopra descritti e comprendenti le pulegge 17, gli alberi 19, 21, 23 ed i rinvìi conici 22.

Si noti che nella prima configurazione operativa C le pale 13 percorrono il tratto rettilineo esterno 18a in posizione ortogonale al piano P per intercettare il flusso d'aria F, mentre sono ruotate parallelamente al piano P in una zona interna 27 dell'ala, vicino all'intradosso di quest'ultima, non investita da detto flusso d'aria F ed in cui si ha aria quieta o lentamente vorticosa, percorrendo in senso opposto il tratto rettilineo interno 18b. In tal modo, le pale 13 movimentate in direzione opposta a quella del flusso d'aria F non generano turbolenze o creano resistenza aerodinamiche che diminuirebbero l'efficienza ed il rendimento del gruppo a pale 10 In particolare, si noti che le pale 13 risalgono il flusso d'aria F in una zona di aria quieta o lentamente vorticosa e con una configurazione di bassa resistenza aerodinamica.

In corrispondenza del bordo di uscita 54 dei flap 4, le pale 13 sono nuovamente orientata perpendicolarmente al flusso d'aria F.

Si noti inoltre che mentre le pale 13 dei due opposti gruppi a pale 10 percorrono i rispettivi tratti rettilinei 18a, 18b con la stessa direzione e verso (dal bordo d'uscita 54 dei flap 4 alla porzione laterale di uscita 28 dell'ala 3 e viceversa) le cinghie 14 e le pulegge 17 ruotano con versi opposti ciò determinando un bilanciamento dei momenti e delle forse agenti sui mezzi di trasmissione e sulla struttura dell'ala 3.

In una seconda configurazione operativa D, nella quale l'ala 3 è sempre orientata in modo tale che il piano longitudinale e verticale P, sia sostanzialmente parallelo alla direzione di provenienza del vento, i flap 4 sono in una posizione di massima apertura in modo da deviare il flusso d'aria F dai gruppi a pale 10. In particolare il flusso d'aria F dal bordo di attacco 55 dell'ala 3 lambisce i flap 4 fino al bordo di uscita 54 di questi ultimi per poi distaccarsi dal profilo laterale dell'ala 3 e lambirlo nuovamente nella porzione laterale di uscita 28 dell'ala 3.

L'apertura dei flap 4 genera quindi una più ampia zona di aria quieta o lentamente vorticosa compresa tra il bordo di uscita dei flap 54 e la porzione laterale di uscita 28 ossia in corrispondenza dei gruppi a pale 10. Le pale 13 poiché sono non più colpite frontalmente dal flusso d'aria F rimangono sostanzialmente ferme.

E' opportuno sottolineare che tale soluzione tecnica permette di arrestare il moto delle pale 13 con un dispositivo aerodinamico senza necessità di utilizzare mezzi di frenatura meccanici agenti sulle pale o sui mezzi di trasmissione.

Poiché la posizione in apertura dei flap 4 può essere regolata secondo necessità, è possibile modificare l'andamento del flusso d'aria F che lambisce il profilo laterale dell'ala 3 in funzione delle condizioni del vento per un funzionamento ottimale dei gruppi a pale 10.

Il generatore eolico 1 dell'invenzione poiché è in grado di ridurre in modo significativo i vortici d'aria generati nel funzionamento permette, nel caso di impianti eolici comprendenti più generatori eolici 1, di aumentare l'efficienza globale e/o di ridurre le distanze tra generatori adiacenti ossia diminuire l'estensione dell'impianto stesso a parità di potenza.

Le figure da 15 a 20 illustrano una variante del generatore eolico 30 dell'invenzione che differisce dalla forma di realizzazione sopra descritta per il fatto di comprendere un elemento ad ala 33 di gradi dimensioni, avente profilo aerodinamico biconvesso simmetrico e provvisto su entrambi i lati di una pluralità di gruppi a pale lineari 10 e di relativi flap 4, ad esempio cinque per lato come illustrato. I gruppi a pale lineari 10 ed i flap 4 sono disposti simmetricamente su entrambi i lati ed allineati lungo l'estensione longitudinale dell'ala 33. Ciascun gruppo a pale 10 è supportato da rispettive sedi superiore 7 ed inferiore 6 previste sull'ala 33. I gruppi a pale 10 ed i flap 4 sono sostanzialmente identici a quelli del generatore eolico 1 precedentemente descritto.

In questa variante, come illustrato in dettaglio in figura 20, i mezzi di trasmissione dei gruppi a pale 10 comprendono alberi anteriori 43 che collegano le pulegge 17 di tutti i gruppi a pale 10, sostanzialmente sviluppandosi per l'intera lunghezza dell'ala 33. Gli alberi anteriori 43 sono collegati, tramite ingranaggi conici 22 a rispettivi alberi di rinvio 38 e questi ultimi sempre tramite ingranaggio conici 22 ad una ruota a doppia dentatura 41. Quest'ultima comprende una dentatura conica superiore 60 che ingrana con gli ingranaggi conici 22 ed una dentatura conica inferiore 56 che ingrana con un pignone 42 del generatore di corrente 24. In questo modo tutti i gruppi a pale 10 contribuiscono ad azionare il generatore di corrente 24. Questa configurazione permette altresì di ridurre significamene le vibrazioni e le sollecitazioni meccaniche generate dai componenti dei mezzi di trasmissione.

Le pulegge dentate 17, gli alberi 43, 21, 38 e le ruote dentate 22, 41, 42 costituiscono la catena cinematica od i mezzi di trasmissione che collegano le cinghie 14 al generatore di corrente 24.

L'ala 33 è supportata girevolmente da un elemento di supporto o colonna 32 in una porzione di base della quale è previsto un vano tecnico 31 che permette di accedere al generatore di corrente 24.

Anche in questo caso l'ala 33 è libera di ruotare orientata passivamente, o automaticamente, dal vento stesso grazie al suo profilo aerodinamico biconvesso simmetrico.

La posizione del generatore di corrente 24 alla base della colonna 32 rappresenta un notevole vantaggio perché da un lato consente un'agevole e rapida manutenzione, dall'altro permette di ridurre drasticamente vibrazioni e sollecitazioni meccaniche che possono generarsi posizionando il generatore di corrente in posizione più elevata, tipicamente sulla sommità della torre come nei generatori eolici noti.

Il generatore eolico 30 comprende, inoltre, un'asta di supporto 34 fissata alla base della colonna 32 ed inserita all'interno dell'ala 33 per la sua intera lunghezza.

Nella sommità dell'ala 33 è previsto un alloggiamento 37 disposto per ricevere tramite mezzi di supporto volventi 35, 36 l'estremità libera dell'asta di supporto 34. Similmente, nella parte inferiore dell'ala 33 è previsto un ulteriore alloggiamento 57 disposto per alloggiare ulteriori mezzi di supporto volventi 40 montati sull'asta di supporto 34.

In tal modo, l'asta di supporto 34 sostiene per la sua intera lunghezza l'ala 33 consentendone nello stesso tempo la libera rotazione attorno all'asse di rotazione X in virtù dei mezzi di supporto volventi 35, 36, 40 per orientarsi con la direzione del vento. Inoltre, la struttura dell'ala 33 può essere alleggerita giacché forse e momenti generati dal vento sono sostenuti dall'asta di supporto 34.

La ruota a doppia dentatura 41 è montata girevole sull'asta di supporto 34, tramite rispettivi mezzi di supporto volventi 39.

Il funzionamento di questa variante del generatore eolico 30 è identico a quello del generatore eolico 1 precedentemente descritto.

La possibilità di inserire nel corpo dell'ala 33 gruppi a pale lineari 10, di numero variabile e selezionabile in funzione delle richieste e necessità, permette di realizzare un'ampia gamma di generatori eolici 30 aventi potenze medie 0 alte.

È opportuno notare che il generatore eolico 30 dell'invenzione permette di avere ingombri, soprattutto nella sezione frontale, molto più compatti e ridotti dei generatori eolici ad asse orizzontale o verticale di analoga potenza. Come già sottolineato i minori ingombri frontali e 1 minori vortici generati nel funzionamento consentono di avvicinare tra loro i generatori eolici 30 di uno stesso impianto eolico senza ridurne l'efficienza.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Generatore eolico (1; 30) comprendente un elemento di supporto (2; 32) supportante un elemento ad ala (3; 33) girevole attorno ad un asse di rotazione (X) e provvisto, almeno su un lato, di un gruppo a pale lineari (10) comprendente una pluralità di pale (13) montate parallelamente a detto asse di rotazione (X) su mezzi a cinghia (14) in modo da essere mobili lungo un percorso di movimentazione (M) chiuso e comprendente un tratto attivo (18a) nel quale dette pale (13) sono investite e poste in movimento da un flusso d'aria (F) generato dal vento che lambisce detto elemento ad ala (3), detto generatore eolico (1; 30) comprendendo inoltre mezzi di trasmissione (19, 21, 22, 23; 43, 38, 41, 42) per collegare detti mezzi a cinghia (14) ad un generatore elettrico (24) così da trasformare un movimento di dette pale (13) in energia elettrica.
2. 2. Generatore eolico secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna pala (13) comprende un corpo centrale (13a) di forma piatta, allungato in direzione longitudinale e provvisto ad opposte estremità di steli (20) fissati a rispettive cinghie (14) di detti mezzi a cinghia.
3. 3. Generatore eolico secondo la rivendicazione 2, in cui dette cinghie (14) sono alloggiate in rispettive sedi (6, 7) realizzate su almeno un lato di detto elemento ad ala (3) ad estremità opposte di detto gruppo a pale lineari (10).
4. 4. Generatore eolico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto percorso di movimentazione (M) comprende inoltre un tratto non attivo (18b) nel quale dette pale (13) attraversano una zona interna (27) di detto lato dell'elemento ad ala (3) che non è investita da detto flusso d'aria (F) ed in cui si ha aria quieta o lentamente vorticosa.
5. 5. Generatore eolico secondo la rivendicazione 4, comprendente mezzi di orientamento (12, 16, 15) per orientare dette pale (13) di detto gruppo a pale lineari (10) lungo detto percorso di movimentazione (M), ruotando dette pale (13) attorno a rispettivi assi longitudinali in modo tale che in corrispondenza di detto tratto attivo (18a) dette pale (13) siano sostanzialmente ortogonali ad una direzione di detto flusso d'aria (F) per intercettare quest'ultimo, ed in corrispondenza di detto tratto non attivo (18b) dette pale (13) siano sostanzialmente parallele alla direzione di detto flusso d'aria (F) così da ridurre turbolenze e/o resistenza aerodinamica.
6. 6. Generatore secondo la rivendicazione 5, quando la rivendicazione 4 dipende dalla rivendicazione 3, in cui detti mezzi di orientamento comprendono una pista (25) realizzata in una piastra camma (12) fissata in una di detti sedi (V), ed una pluralità di elementi di rotazione (15, 16) fissati a rispettive pale (13) e scorrevolmente impegnati in detta pista (14), in modo tale da ruotare dette pale (13) durante lo spostamento di queste ultime lungo detto percorso di movimentazione (M).
7. 7. Generatore eolico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di trasmissione comprendono mezzi ad albero (19, 21, 23; 43, 38) disposti per collegare a detto generatore elettrico (24), tramite mezzi a ruota dentata (22; 41, 42), mezzi a puleggia (17) supportanti in rotazione detti mezzi a cinghia (14).
8. 8. Generatore eolico secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un deflettore (4) interposto tra un bordo di attacco (55) di detto elemento ad ala (3) e detto gruppo a pale lineari (10), detto deflettore essendo mobile tra una posizione chiusa, nella quale esso è sostanzialmente aderente al lato di detto elemento ad ala (3), e posizioni aperte nelle quali detto deflettore (4) è distaccato da detto lato per deviare detto flusso d'aria (F).
9. 9. Generatore eolico secondo la rivendicazione 8, in cui detto elemento ad ala (3; 33) comprendente una pluralità di gruppi a pale lineari (10) e rispettivi deflettori (4) disposti su entrambi i lati di detto elemento ad ala (3; 33), i mezzi a cinghia (14) di detti gruppi a pale lineari (10) essendo collegati tra loro e a detto generatore elettrico (24) tramite mezzi di trasmissione (19, 21, 22, 23; 38, 41, 42, 43).
10. 10. Generatore eolico secondo la rivendicazione 9, in cui detti gruppi a pale lineari (10) e detti deflettori (4) sono disposti simmetricamente su entrambi i lati di detto elemento ad ala (33) ed allineati lungo un'estensione longitudinale di quest'ultimo.
11. 11. Generatore eolico secondo la rivendicazione 9 oppure 10, in cui detto generatore elettrico (24) è posizionato all'interno di una porzione di base di detto elemento di supporto (32), detta porzione di base essendo in particolare fissata al terreno.
12. 12. Generatore eolico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento ad ala (3; 33) presenta un profilo aerodinamico biconvesso simmetrico ed è libero di ruotare attorno a detto asse di rotazione (X), orientabile dal vento così da disporsi in modo tale che un suo piano longitudinale e verticale (P), complanare a asse di rotazione (X), sia sostanzialmente parallelo alla direzione di provenienza del vento.
13. 13. Generatore eolico secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente comprende un'asta di supporto (34) fissata alla base di detto elemento di supporto (32) ed inserita all'interno di detto elemento ad ala (33) in modo da supportare girevolmente quest'ultimo per la sua intera lunghezza.