ITNA20090033A1 - Aerogeneratore ad asse verticale. - Google Patents

Description

Brevetto per invenzione industriale dal titolo;

AEROGENERATORE AD ASSE VERTICALE

DESCRIZIONE

Attualmente per trasformare l'energia eolica in elettrica si utilizzano aerogeneratori, essi possono essere ad asse verticale e ad asse orizzontale, quelli ad asse orizzontale sono normalmente fom iti di due o tre pale,

Mentre quelli ad asse orizzontale hanno avuto un larghissimo sviluppo altrettanto non si può dire per quelli ad asse verticale, i quali non raggiungono elevate potenze, il massimo attualmente disponibile è di 1Q0KW, mentre, invece, quelli ad asse orizzontale raggiungono 16MW.

Scopo della presente domanda di brevetto per invenzione industriale è quello dì proporre un aerogeneratore ad asse verticale di grossa potenza.

L'idea di soluzione che rende possibile questa realizzazione risiede nel prevedere una struttura che presenta una torre girevole dalla quale possono fuoriuscire delle vele o dei pannelli sfilabili portati da gruppi di almeno tre pistoni a sfilo, interni alla torre e sfalsati di 120*.

Le vele o i pannelli iniziano la loro uscita nella condizione m cui la direzione del vento è parallela alla loro superficie, esse sfruttano la spinta per un arco di 180° dopodiché cominciano a rientrare e restano interne per i rimanenti 180°,

Questa idea verrà meglio compresa facendo riferimento alle tavole allegate che ne riportano una delle possibili realizzazioni data a scopo indicativo © non vincolativo.

La tav. 1/10 mostra schematicamente La torre con due gruppi di tre pistoni interni sfalsati tra loro di 120°.

La tav, 2/10 riporta una vela "A" fuoriuscita completamente dalla torre e ipotizzata a 65 rispetto alla direzione del vento.

La tav. 1/10 ipotizza la vela "A" tutta fuori angolata di circa 100°.

La tav. 4/10 si riferisce alla vela "A” tutta fuori e a circa 122° rispetto alla direzione del vento, mentre la vela sta fuoriuscendo.

La tav. 5/10 ipotizza la vela "A" tutta fuori a circa 150<®>rispetto alla direzione del vento, con la vela "Β', tutta fuori, a 30<®>rispetto alla direzione del vento*

La tav. 6/10 mostra la vela "A" in fase di rientro a circa 178<®>rispetto alla direzione del vento, mentre la vela *B" è tutta fuori a 58<®>circa rispetto alla direzione del vento*

La tav. 7/10 rappresenta le sezioni trasversali di varie situazioni di funzionamento e le varie posizioni che assumono le tre vele A-B-C.

La tav. 8/10 propone una sezione trasversale riferita ad un solo cilindro delia torre m condizione di riposo.

La tav. 9/10 ipotizza una Soluzione che per ridurre il diametro della torre prevede che i cilindri, dalla parte opposta alla bocca di uscita siane esterni alla torre stessa

Là cav. 10/10 mostra la possibile posizione dei rulli avvolgitori nell'ipotesi di cui alla tsv.

9/10.

Con riferimento alle figure allegate, appare evidente la struttura del 1<1>aerogenètatore, esso è costituito dalla torie cilindrica ili ch-e con la sua rotazione, attraverso meccanismi e apparecchiatore di tipo noto trasmette il moto ad un generatore elettrico posto alla base di essa e non mostrato ne Ile tigure

Il moto della torre il) avviene a seguito della spinta del vento su delle superi ici piane simili a vele A-B-C.

Dette vele sono connesse alle estremità almeno a due cilindri (S) telescopicamente estensibili, i cilindri sono in gruppi di tre o più disposti tra loro a 120° all'interne della torre ad essa fissati a varie altezze.

Le vele in condizione di riposo sono costituite da un rotolo Π ) e presentano una barra anteriore tend itrioe f4J.

Ogni cilindro, sillabilo; a cannocchiale*5 fissate saldamente alla torre (li, mentre un arrotolatore {Sì con richiamo a molla a motorizzato è previsto accanto all 'asse di ogni vela.

Dopo quanto descritto ed illustrato, appare evidente il funzionamento del i'aerogeneratcre : quando le vele sono tutte completamente all'interno della torre, questa è ferma, la fuoriuscita delle vele avviene attraverso i relativi pistoni a sfilo.

Prendendo in considerazione una singola vela completamente spiegata, essa subirà la massima spinta del vento, quando si troverà a 90° rispetto alla sua direzione.

Man mano che la vela ruota subirà una spinta sempre minore arrivando a zero quanto risulterà parallela alla direziona del vento.

Giunta in questa posizione poiché l'azione del vento sarebbe negativa la vela viene ritirata avvolgendosi sull'arrotolatore t5).

Per ciascuna vela si determinerà un movimento di massimo sfilo a 0° e poi di completo rientro, quando la direzione del vento risulterà parallela alla sua superficie (180°).

Estendendo questo ragionamento alle tre vele angolate tra loro a 120* si realizzerà un sistema di spinta integrato che sfrutterà l'azione del vento in modo ottimale e continuo.

Le spinte del vento sulle vele determinano la rotazione della torre (L) e quindi la produzione di energia elettrica attraverso un apposito generatore mosso dal movimento della torre.

Un anemometro potrà dare il comando per la fuoriuscita ed il rientro delle vele a seconda della direzione del vento.

L*aerogenerotore proposto permette di ottenere, a parità di altezza della torre, delle potenze di gran lunga maggiori di quella offerta dalle pale degli aerogeneraton ad asse orizzontale perché maggiore è la superficie di spinta.

Ciò consente di concentrare in un unico apparecchio la potenza per raggiungere la quale occorrerebbero pivi torri ad asse orizzontale, con conseguente riduzione della superficie di terreno occupata e soprattutto riduzione dell 'impatto sul paesaggio. In una possibile variante i pistoni telescopici possono essere sostituiti da bracci estendibili e le vele possono essere sostituite da pannelli sovrapponibili e sfilabili.

Un'ulteriore variante potrà prevedere, per ciascuna vela, lungo la torre più gruppi i pistoni telescopici opportunamente distanziati.

Ovviamente il sistema è realizzabile anche con un numero di vele inferiore o superiore a tre.

In un'ulteriore variante 1<*>aerogeneratore può anche essere ad asse orizzontale.

In definitiva, all'idea di soluzione potranno essere apportate variazioni formali e strutturali nell'ambito del medesimo concetto inventivo, che resta definito dalle rivendicazioni che seguono,

Claims (2)

1. RΓVENDICAZIONI 1, Aerogeneratore ad asse verticale costituito da una torre all'interno della quale sono fissati, sfasati tra loro, dei pistoni allungabili a sfilo ai quali sono connessi degli elementi piani abilitati a fuoriuscire a rientrare per ricevere l'azione del vento con la conseguente rotazione della torre che alimenta con il suo moto un generatore elettrico. 2. Aerogeneratore, come e per lo scopo della precedente rivendicazione , caratterizzato dal fatto che gli elementi piani, in numero di tre o più, sono delle vele che si arrotolano e si srotolano ciascuna su appositi avvolgitori con asse parallelo a quello della torre.
2. 2. Aerogeneratore, come & per lo scopo della prima rivendicazione, caratterizzato dal fatto che gli elementi piani, in numero di tre o più, sono dei pannelli sovrapposti e sillabili con asse parallelo a quello della torre. 4. Aerogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i pistoni a sfilo che determinano la fuoriuscita delle vele sono disposti a 120° tra loro e sono in numero di tre a più opportunamente sfasati. I detti pistoni possono essere in più gruppi disposti lungo l'altezza della torre, di modo che ciascuna vela può essere sostenuta da due o più cilindri telescopici opportunamente distanziati. 5. Aerogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che in una possibile variante i cilindri telescopici possono essere sostituiti da bracci estendibili. 6. Aerogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la fuoriuscita di ciascuna vela avviene attraverso una feritoia longitudinale prevista alla torre. 7. Aerogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che un apposito dispositivo gestito da un anemometro regola, per ottimizzare, la fuoriuscita ed il rientro delle vele in funzione della direzione del vento. 8. Aereogeneratore, come e per Io scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i cilindri a sfilo possono essere disposti parzialmente fuoriuscenti dalla torre dal lato opposto alla bocca di sfilo, 9. A.erogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che quando la direzione del vento è parallela al piano della singola vela, essa risulta tutta rientrata all'interno della torre (sottovento a lB0°e resta rientrata fino a 360°), 10.Aerogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le vele od i pannelli iniziano la loro uscita nelle condizioni in cui la direzione del vento è parallela alla loro superficie (sopravvento a 0°), esse restano fuori e sfruttano la spinta in un arco di 180° dopodiché cominciano a rientrare e restano interne per i rimanenti 1S0°. il. Aerogeneratore, come e per lo scopo delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che può anche essere ad asse orizzontale ,