ITRM20090429A1

ITRM20090429A1 - SYSTEM OF PLANT FOR THE PRODUCTION OF ELECTRIC ENERGY FROM HIGH-ALTINE ALIGNMENT WINDS

Info

Publication number: ITRM20090429A1
Application number: IT000429A
Authority: IT
Inventors: Luigi Adriano Giancalone
Original assignee: Giacalone Luigi Adriano
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-02-07

Description

“Sistema d’impianto, per la produzione di energia elettrica dai venti di alta quota, auto allineante” "Plant system, for the production of electricity from high altitude winds, self-aligning"

La presente invenzione riguarda un sistema per la costruzione d’impianti, per la produzione di energia elettrica dai venti di alta quota. The present invention relates to a system for the construction of plants, for the production of electricity from high altitude winds.

Più specificatamente si tratta di un sistema per costruire centrali eoliche ad alto rendimento, tramite un impianto che trasforma l’energia dei venti di alta quota, in movimento rotazionale, di un particolare rotore generatore di corrente, formato da un treno di carrelli, che scorrono su di una monorotaia, questi carrelli sono collegati tra loro con giunti elastici in modo da formare un anello ruotante che produce energia elettrica; il treno è trainato da una serie di unità di traino di alta quota, costituiti da un pallone aerostatico di forma aerodinamica quanto più possibile per non opporre resistenza al vento, coadiuvato da un’ala sostentatrice in grado di portare in quota, una manica a vento richiudibile a paracadute, tramite una serie di funi, e verricelli elettrici; il tutto portato a quote di 500 a 1000 metri. More specifically, it is a system for building high-performance wind farms, through a system that transforms the energy of high-altitude winds, into rotational movement, of a particular current generating rotor, formed by a train of carriages, which run on a monorail, these carriages are connected to each other with elastic joints so as to form a rotating ring that produces electrical energy; the train is pulled by a series of high-altitude towing units, consisting of an aerodynamic balloon as much as possible to avoid resistance to the wind, assisted by a supporting wing capable of carrying a windsock foldable by parachute, by means of a series of ropes, and electric winches; all brought to altitudes of 500 to 1000 meters.

Su questo rotore messo in rotazione dalle unità di traino, possono essere applicati due metodi diversi per produrre energia elettrica; il primo con un sistema diretto, basatp sulla tecnologia dei generatori lineari, o dei treni (MAGLEV), per produrre energia elettrica. On this rotor set in rotation by the drive units, two different methods can be applied to produce electrical energy; the first with a direct system, based on the technology of linear generators, or trains (MAGLEV), to produce electricity.

Questo particolare treno viaggia su di una monorotaia sopraelevata a forma di anello chiuso su di cui, scorrono i carrelli con profilo a U rovesciata che avvolgono la monorotaia; questi sono muniti di ruote, e del sistema elettromagnetico, e sono collegati l’uno all’altro con dei giunti elastici, in modo da formare un anello scorrevole sopra tutta la circonferenza della monorotaia. This particular train travels on an elevated monorail in the shape of a closed ring on which the upside-down U-shaped carriages that wrap around the monorail slide; these are equipped with wheels, and the electromagnetic system, and are connected to each other with elastic joints, so as to form a sliding ring over the entire circumference of the monorail.

Su questi carrelli sono montati dei bracci oscillanti a "biella”, in grado di ruotare su di un asse solidamente ancorato al carrello, e su questi bracci, sono ancorati le carrucole per le funi delle unità aerostatiche di traino, e gli argani di richiamo di questi. "Connecting rod" oscillating arms are mounted on these trolleys, able to rotate on an axis solidly anchored to the trolley, and on these arms are anchored the pulleys for the ropes of the aerostatic towing units, and the return winches of these.

Sul carrello a sua volta vi è montato un dispositivo elettronico di controllo a mezzo sensori, della posizione del braccio biella, questi secondo la sua posizione rispetto al senso di marcia del carrello, comanderanno l'apertura o la chiusura della manica a vento, secondo se questa deve trainare, o essere trainata, tramite un cavo elettrico accoppiato ad una delle funi di traino. On the carriage in turn there is mounted an electronic device for controlling the position of the connecting rod arm by means of sensors, these according to its position with respect to the direction of travel of the carriage, will command the opening or closing of the windsock, according to whether this must tow, or be towed, by means of an electric cable coupled to one of the towing ropes.

Il secondo sistema indiretto, destinato a impianti minori, o sperimentali, si basa sul trasferimento della forza motrice del rotore, a uno o più generatori, con qualsiasi mezzo meccanico attualmente in uso; il treno di carrelli rimane lo stesso, ma senza il sistema elettromagnetico; ad esempio dei generatori di corrente montati sui carrelli, mossi dalle ruote, potranno fornire energia elettrica alla centrale, tramite mezzi a collettori. The second indirect system, intended for minor or experimental plants, is based on the transfer of the driving force of the rotor, to one or more generators, by any mechanical means currently in use; the train of bogies remains the same, but without the electromagnetic system; for example, power generators mounted on trolleys, moved by the wheels, will be able to supply electricity to the power plant, by means of collectors.

I sistemi attuali di sfruttamento del vento per la produzione di energia elettrica, sono le torri eoliche, ma queste hanno un impatto ambientale notevole, con un costo elevato dell’impianto, per un basso rendimento produttivo; dal fatto che i venti senza turbolenze, costanti e veloci, si trovano tra i 500 e 1000 metri dal livello del suolo, il sistema oggetto del presente trovato, permette di sfruttare i venti di alta quota, con un minimo di impatto ambientale, dato che a quelle quote, le unità di traino sono poco visibili, e per quanto riguarda l’anello monorotaia essendo costruito su pilastri ed avendo dimensioni di più kilometri di diametro occupa sostanzialmente lo spazio dei pilastri, e della centrale elettrica propria; lasciando la vita comune, ed il paesaggio inalterato, con il vantaggio cosi di poter istallare parecchie decine di unità di traino. The current systems of exploitation of the wind for the production of electricity are wind towers, but these have a significant environmental impact, with a high cost of the plant, for a low production yield; from the fact that the winds without turbulence, constant and fast, are located between 500 and 1000 meters from the ground level, the system object of the present invention allows to exploit the high altitude winds, with a minimum of environmental impact, since at those altitudes, the towing units are hardly visible, and as regards the monorail ring, being built on pillars and having dimensions of several kilometers in diameter, it substantially occupies the space of the pillars, and of its own power plant; leaving the common life, and the landscape unaltered, with the advantage of being able to install several dozen towing units.

La scelta di una manica a vento, piuttosto che un qualsiasi altro tipo di vela, è dettata dal fatto che: 1 ° la manica a vento è costituita da un tubo di tessuto super resistente, fissato su tutto il perimetro ad un anello sostentatore, facilitando cosi la sua costruzione, 2° che quando la manica a vento deve essere chiusa un sistema a funi tira, e raduna il lato libero della manica in un solo punto, per formare una specie di paracadute, rendendo sicura la chiusura, e l’apertura, visto che il vento, sta già scorrendo dentro, ed infine che quando l’unità di traino è passiva, la manica a vento aperta non oppone resistenza, ed allinea perfettamente l’unità di traino, con la direzione del vento, mentre qualsiasi altro tipo di vela, nel momento in cui viene rilasciata, tenderebbe a sventolare, rendendo meno fluida la corsa all’indietro dell’unità di traino, togliendo energia all’impianto. The choice of a windsock, rather than any other type of sail, is dictated by the fact that: 1 ° the windsock is made up of a super-resistant fabric tube, fixed around the entire perimeter to a supporting ring, facilitating so its construction, 2 ° that when the windsock has to be closed a rope system pulls, and gathers the free side of the sleeve in a single point, to form a kind of parachute, making the closing and opening safe , since the wind is already flowing in, and finally that when the towing unit is passive, the open windsock does not resist, and perfectly aligns the towing unit, with the direction of the wind, while any other type of sail, when it is released, it would tend to wave, making the backward travel of the towing unit less fluid, removing energy from the system.

Lo scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema, per costruire centrali elettriche ad alto rendimento, da fonti rinnovabili, con il vantaggio, di poter sfruttare tutta l’energia raccolta dalla manica a vento, dal fatto che questa sarà sostenuta in quota assieme alle funi ed il meccanismo di apertura e chiusura, dal pallone aerostatico, aiutato dall’ala portante, senza perdere energia per questo; inoltre la combinazione di un pallone aerostatico, coadiuvato da un'ala, consente di poter utilizzare, palloni di dimensioni inferiori a quanto necessario per arrivare in quota, con forme quanto più aerodinamiche possibile, eliminando cosi parecchia resistenza al vento quando l'unità è passiva, allo scopo di eliminare perdite di potenza dell’impianto, dovuto al maggior impatto del vento, sulle unità trainati in controvento. The purpose of the present invention is to provide a system for building high-performance power plants from renewable sources, with the advantage of being able to exploit all the energy collected by the windsock, from the fact that this will be supported at high altitude together. to the ropes and the opening and closing mechanism, from the balloon, aided by the supporting wing, without losing energy for this; moreover, the combination of an aerostatic balloon, assisted by a wing, allows you to use balloons smaller than what is necessary to reach altitude, with as aerodynamic shapes as possible, thus eliminating a lot of wind resistance when the unit is passive , in order to eliminate system power losses, due to the greater impact of the wind, on the units towed against the wind.

Inoltre, la soluzione del braccio biella con i due sensori, consentirebbe di costruire impianti di facile gestione, poiché è la posizione del braccio, rispetto alla monorotaia che gestisce l’apertura o la chiusura della manica a vento, rendendo il sistema autogestito dalla direzione del vento stesso. Furthermore, the solution of the connecting rod arm with the two sensors would allow the construction of systems that are easy to manage, since it is the position of the arm, with respect to the monorail that manages the opening or closing of the windsock, making the system self-managed by the direction of the wind itself.

Altre caratteristiche scopi e vantaggi della presente invenzione, diverranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, in una sua forma di realizzazione attualmente preferita, riportata a titolo illustrativo e non limitativo, ed in base alle figure dei disegni allegati in cui: Other characteristics, aims and advantages of the present invention will become clear from the detailed description which follows, in a currently preferred embodiment thereof, given for illustrative and non-limiting purposes, and on the basis of the figures of the attached drawings in which:

La figura 1 mostra, un disegno dell’insieme dell’impianto Figure 1 shows a drawing of the system as a whole

La figura 2 mostra, una sezione dell’anello monorotaia, e di un carrello con il braccio biella in posizione trasversale, Figure 2 shows a section of the monorail ring, and of a carriage with the connecting rod arm in a transverse position,

La figura 3 mostra in A, una unità di traino con la manica a vento chiusa, e in B, una unità di traino con la manica a vento aperta Figure 3 shows in A, a towing unit with the windsock closed, and in B, a towing unit with the windsock open

La figura 4 mostra, i particolari in sezione, del sistema di chiusura, e apertura della manica a vento, in A vediamo la manica aperta, in B la manica chiusa, in C e D vediamo, i particolari ingranditi, del sistema di tiraggio delle funi. Figure 4 shows the sectional details of the closing and opening system of the windsock, in A we see the open sleeve, in B the closed sleeve, in C and D we see the enlarged details of the drafting system of the ropes.

La figura 5 mostra, due viste prospettiche, delle maniche a vento. Figure 5 shows two perspective views of the windsocks.

La figura 6 mostra, un esempio di un impianto senza il sistema elettromagnetico. Con riferimento ai disegni da 1 a 4, ed in particolare alla figura 1 , vediamo un insieme dell’impianto dove 1, 2, e 3, sono delle unità aerostatiche di traino con la manica a vento chiusa, che stanno trainando i carrelli 7, tramite le funi 13, collegati ai bracci oscillanti 9, poi in 4, 5, e 6, le unità di traino con la manica a vento aperta trainati in controvento, e vediamo poi in 8 l’anello monorotaia su pilastri. Figure 6 shows an example of an installation without the electromagnetic system. With reference to drawings from 1 to 4, and in particular to figure 1, we see an assembly of the plant where 1, 2, and 3, are aerostatic towing units with the windsock closed, which are pulling the trolleys 7, through the ropes 13, connected to the oscillating arms 9, then in 4, 5, and 6, the towing units with the open windsock are towed against the wind, and then in 8 we see the monorail ring on pillars.

Noteremo che le funi 13, sono collegati sull’unità di traino, in due punti in diagonale sul braccio, e sul telaio 22 fig.3, in modo da formare un sistema a pantografo con lo scopo di mantenere le unità di traino sempre in orizzontale. We will notice that the ropes 13 are connected on the towing unit, in two diagonal points on the arm, and on the frame 22 fig. 3, so as to form a pantograph system with the aim of keeping the towing units always horizontally. .

E’ da notare che nel sistema avremo sempre un certo numero di unità di traino attraccati in modo equidistanti a dei carrelli, e dove sulla metà della circonferenza dell’anello le unità saranno trainanti e sull’altra metà saranno trainati. It should be noted that in the system we will always have a certain number of towing units moored equidistant to trolleys, and where on half the circumference of the ring the units will be towing and on the other half they will be towed.

Con riferimento alla figura 2, vediamo i particolari in sezione del carrello 7, la monorotaia 8, il braccio biella 9, sul perno 16, e sul braccio 9, l’argano di richiamo 18, e le funi 13, in 17 e 17b vediamo due sensori azionati a turno dal braccio 9, che comandano l'apertura o la chiusura delle maniche a vento, passando per la centralina 20; in 14 vediamo due ruote antisollevamento che corrono su rotaie, e in 25 una ruota che corre sulla trave monorotaia 8, l’albero della ruota 25, è collegato ad un generatore 26, che alimenta il complesso di elettromagneti induttori 27, fissati ai carrelli 7, e questo per un certo numero di carrelli, secondo la potenza dell’impianto, mentre gli elettromagneti 28, montati su tutto il perimetro della monorotaia, e sottoposti al campo magnetico in movimento generano corrente elettrica da utilizzare. With reference to Figure 2, we see the sectional details of the carriage 7, the monorail 8, the connecting rod arm 9, on the pin 16, and on the arm 9, the return winch 18, and the ropes 13, in 17 and 17b we see two sensors activated in turn by the arm 9, which control the opening or closing of the windsocks, passing through the control unit 20; in 14 we see two anti-lifting wheels running on rails, and in 25 a wheel running on the monorail beam 8, the shaft of the wheel 25, is connected to a generator 26, which feeds the assembly of inductor electromagnets 27, fixed to the carriages 7 , and this for a certain number of trolleys, according to the power of the plant, while the electromagnets 28, mounted on the entire perimeter of the monorail, and subjected to the moving magnetic field, generate electric current to be used.

Con riferimento alla figura 3 vediamo, in A una unità aerostatica di traino con in 20, la manica a vento chiusa a forma di paracadute, mantenuta in quota dal pallone aerostatico 19, e dall’ala di sostentamento 30, in 21 due verricelli elettrici che tirano le funi 40, 41 e 41 b, per la chiusura della manica a vento, in 22 la struttura metallica che sostiene il tutto; e in 23, un elemento tubolare centrale, sul quale sono montati delle carrucole 24, e tutto il meccanismo di chiusura della manica a vento. In B vediamo la stessa unità aerostatica di traino con la manica a vento 20 aperta; non è raffigurato il servomeccanismo che gestisce l'incidenza dell'ala in quanto, questo sarebbe inutile e limitativo d ambito dell' invenzione. With reference to Figure 3 we see, in A, an aerostatic towing unit with in 20, the closed windsock in the shape of a parachute, kept at a height by the aerostatic balloon 19, and by the support wing 30, in 21 two electric winches which the ropes 40, 41 and 41 b, for closing the windsock, pull the metal structure that supports the whole into 22; and in 23, a central tubular element, on which pulleys 24 are mounted, and the entire closing mechanism of the windsock. In B we see the same aerostatic towing unit with the windsock 20 open; the servomechanism that manages the incidence of the wing is not shown as this would be useless and limiting the scope of the invention.

Con riferimento alla figura 4 vediamo il meccanismo a funi di apertura e chiusura della manica a vento, dove in A con 31 , vediamo il tessuto della manica a vento, montato sul supporto metallico 32, poi vediamo delle funi 33 e 33b, disposti ad intervalli regolari su tutto il perimetro della manica, che si prolungano a raggio, fino all’elemento cilindrico 37 (meglio in C), su quale sono fissati, l’elemento 37 scorre all’interno dell’elemento tubolare 23, disposto al centro della manica a vento, noteremo le carrucole 38, disposti a corona che guidano le funi 33, all'interno dell’elemento tubolare 35; poi vediamo un elemento ad anello scorrevole 42, al quale sono fìssati delle funi 34, che passano sotto una seconda corona di carrucole 39, l’altra estremità delle funi 34 è fissata come vediamo in A, tra le 33 e 33b sulla còrda di rinforzo 36, della manica 31, e questi disposti a raggio per tutto il perìmetro; sull’elemento scorrevole 42, sono fìssati due funi 41 e 41 b, che vanno a finire ad uno dei verricelli 21 fìg. 3 A, mentre al centro dell’elemento 37 è fissata una fune 40, che va a finire all’atro verricello 21 , fìg. 3 A. With reference to figure 4 we see the rope mechanism for opening and closing the windsock, where in A with 31, we see the fabric of the windsock, mounted on the metal support 32, then we see the ropes 33 and 33b, arranged at intervals regular along the entire perimeter of the sleeve, extending radially up to the cylindrical element 37 (better in C), on which they are fixed, the element 37 slides inside the tubular element 23, arranged in the center of the sleeve in the wind, we will note the pulleys 38, arranged in a crown that guide the ropes 33, inside the tubular element 35; then we see a sliding ring element 42, to which ropes 34 are fixed, which pass under a second crown of pulleys 39, the other end of the ropes 34 is fixed as we see in A, between 33 and 33b on the reinforcement rib 36, of sleeve 31, and these arranged in a radius for the whole perimeter; on the sliding element 42, two ropes 41 and 41 b are fixed, which end up at one of the winches 21 fig. 3 A, while a rope 40 is attached to the center of element 37, which ends up at the other winch 21, fig. 3 A.

Quando azioneremo i verricelli 21, faremo scorrere all’indietro i due elementi 37 e 42, che tireranno tutte le funi 34 e 33 di tutto il perimetro, radunando tutto il bordo della manica attorno alla corona di carrucole 38, mentre le eccedenze di tessuto con la corda di rinforzo, verranno piegati a V stretta tirati dalle funi 34, che avranno una corsa maggiore, ed una partenza anticipata del tiraggio rispetto alle funi 33; avremo cosi una chiusura a paracadute della manica a vento come possiamo vedere in D fìg. 4, e B fìg.5; il sistema è dotato di sensori di fine corsa, e di posizioni intermedie di chiusura, con controllo elettronico. When we operate the winches 21, we will slide back the two elements 37 and 42, which will pull all the ropes 34 and 33 around the perimeter, gathering the entire edge of the sleeve around the crown of pulleys 38, while the excess of fabric with the reinforcing rope, will be bent in a narrow V, pulled by the ropes 34, which will have a greater stroke, and an earlier start of the draft with respect to the ropes 33; we will thus have a parachute closure of the windsock as we can see in D fig. 4, and B fig. 5; the system is equipped with limit switches and intermediate closing positions, with electronic control.

Con riferimento alla figura 5, vediamo in A la manica a vento aperta con le funi 33, disposti a raggio che si prolungano su tutta la manica a vento 31 , sulla quale sono trattenuti, tramite manichette cucite non visibili, mentre il capo della fune è fissato all'anello metallico 32; vediamo poi che tra due funi 33, sono fìssati alla corda di rinforzo 36, le funi 34 disposti a raggio su tutto il perimetro, queste piegheranno a V l’eccedenza di corda 36, e di tessuto 31, come detto prima quando le funi 33 saranno tirati; in B vediamo la forma a paracadute, che assume la manica a vento quando è chiusa, e i tiranti 33, fissati all’anello metallico 32. With reference to Figure 5, we see in A the open windsock with the ropes 33, arranged in a radius that extend over the entire windsock 31, on which they are held, by means of invisible sewn sleeves, while the end of the rope is fixed to the metal ring 32; then we see that between two ropes 33, the ropes 34 are fixed to the reinforcement rope 36, arranged in a radius around the entire perimeter, these will fold the excess rope 36 and fabric 31 into a V shape, as said before when the ropes 33 they will be pulled; in B we see the parachute shape, which assumes the windsock when closed, and the tie rods 33, fixed to the metal ring 32.

Con riferimento alla figura 6 vediamo una variante dello stesso sistema in una versione senza il dispositivo elettromagnetico, destinato ad impianti di piccola o media produzione, dove vediamo la ruota 25 del carrello, che aziona un alternatore 10, tramite il suo alberal i, l'energia elettrica viene trasmessa in centrale tramite i collettori perimetrale 12, questa soluzione è data solo a titolo di esempio non limitativo in quanto può<->essere usato qualsiasi dispositivo meccanico attualmente in uso per trasferire la forza motrice dei carrelli, ad uno o più generatori; le specifiche altre modalità sono innumerevoli, e la loro menzione specifica sarebbe inutile e limitativa, dell’ambito dell’invenzióne. With reference to figure 6 we see a variant of the same system in a version without the electromagnetic device, intended for small or medium production plants, where we see the wheel 25 of the trolley, which drives an alternator 10, through its shaft, the electrical energy is transmitted to the plant via the perimeter manifolds 12, this solution is given only as a non-limiting example as any mechanical device currently in use can be used to transfer the driving force of the trolleys to one or more generators ; the specific other methods are innumerable, and their specific mention would be useless and limiting, within the scope of the invention.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, verrà ora illustrato il funzionamento del sistema secondo la presente invenzione. With reference to Figures 1 to 5, the operation of the system according to the present invention will now be illustrated.

In posizione di manutenzione, gli argani elettrici 8, montatati sui bracci biella 9, trattengono le unità di traino in prossimità dei bracci, rilasciando le funi 13, le unità da 1 a 6, con le maniche a vento chiuse saliranno fino a stabilizzarsi all’incirca mezza quota, trattenuti dal peso delle funi, e della minore densità deN'aria, a questo punto, interverrà il sistema elettronico 29, che aumenta la portanza dell’ala 30, fino a farle salire alla quota prestabilita controllata da un altimetro a bordo, l'impianto sarà pronto per cominciare la produzione. In the maintenance position, the electric winches 8, mounted on the connecting rod arms 9, hold the towing units near the arms, releasing the ropes 13, the units 1 to 6, with the windsocks closed, will rise until they stabilize at the approximately half altitude, held by the weight of the ropes, and by the lower air density, at this point, the electronic system 29 will intervene, which increases the lift of the wing 30, until they rise to the pre-established altitude controlled by an on-board altimeter , the plant will be ready to start production.

In figura 1 , vediamo le unità di traino 1 , 2, e 3, in fase di traino con la manica a vento chiusa, attraccati ai bracci biella 9; la forza motrice di queste unità, viene trasmessa così tramite le funi 13, ai carrelli 7, che si mettono in In figure 1, we see the towing units 1, 2, and 3, in the towing phase with the windsock closed, moored to the connecting rod arms 9; the driving force of these units is thus transmitted through the ropes 13 to the trolleys 7, which are

movimento, e sono disposti su tutto il percorso della monorotaia 8, in modo da formare un unico anello ruotante. movement, and are arranged along the entire path of the monorail 8, so as to form a single rotating ring.

I carrelli 7 fig. 2 sono dotati di ruote guida antisollevamento 14, e di appoggio 25, l’albero della ruota 25, è collegato tramite una scatola ad ingranaggi ad un generatore di corrente 26, che produce corrente agli elettromagneti induttori 27, e 27b, fissati ai carrelli 7; lungo tutto il perimetro della monorotaia 8, sono disposti degli elettromagneti indotti 28 e 28b, che sotto l’influenza dei campi magnetici generati dagli elettromagneti induttori 27, e 27b in movimento, producono corrente elettrica da utilizzare. The trolleys 7 fig. 2 are equipped with anti-lifting guide wheels 14, and support 25, the wheel shaft 25, is connected by means of a gear box to a current generator 26, which produces current to the inductor electromagnets 27, and 27b, fixed to the carriages 7 ; along the entire perimeter of the monorail 8, induced electromagnets 28 and 28b are arranged, which under the influence of the magnetic fields generated by the inductive electromagnets 27, and 27b in motion, produce electric current to be used.

Gli elettromagneti induttori 27, che sono alimentati dalla corrente elettrica generata dai generatori 26, mossi dalle ruote 25, sono sottoposti ad una intensità di corrente direttamente proporzionale alla velocità di rotazione delle ruote, e pertanto, dell’anello di carrelli 7, si capisce cosi che il sistema diventa autoregolante in quanto, quando aumenta la velocità del vento e pertanto dell’anello aumenta l’induzione che tende a frenare il complesso; chiaramente il tutto sotto la gestione del circuito elettronico 29, che gestisce anche la chiusura parziale o totale delle maniche a vento corrispondente al carrello. The inductor electromagnets 27, which are powered by the electric current generated by the generators 26, moved by the wheels 25, are subjected to a current intensity directly proportional to the speed of rotation of the wheels, and therefore, of the ring of carriages 7, it is thus understood that the system becomes self-regulating since, when the wind speed increases and therefore the induction increases, which tends to slow down the complex; clearly all under the management of the electronic circuit 29, which also manages the partial or total closure of the windsocks corresponding to the trolley.

Questo sistema di alimentazione dei pacchi induttori 27, e dato a titolo di esempio non limitativo, e può essere sostituito da qualsiasi altro mezzo di alimentazione esterno, a mezzo collettori, e gestito con mezzi elettronici. This system for feeding the inductor packs 27 is given by way of non-limiting example, and can be replaced by any other external power supply means, by means of collectors, and managed by electronic means.

Sopra al carrello in prossimità del perno 16 del braccio biella 9, sono posizionati due sensori 17, e 17b, che controllano la posizione del braccio 9, essendo questo tirato dalle unità di traino è continuamente allineato con questa, e di conseguenza con la direzione del vento; ad un certo punto della sua corsa, il carrello si troverà in prossimità del punto “Punto Morto esterno”, (vedi carrello dell’unità 3 in fig. 1) con il braccio 9, in posizione trasversale esterno rispetto all’anello della monorotaia 8, il sensore 17, sarà azionato dal braccio, ed invierà tramite il circuito elettronico 20, e un cavo elettrico accoppiato ad una una delle funi, il segnale di apertura della manica a vento 20 fig. 3; i verricelli 21, allenteranno le funi 40 , 41 e 41 b, che mantengono chiusa la manica a vento 20, ed il vento potrà passare liberamente, mentre l’unità diventa passiva, e viene trainata fino all’altra estremità dell’anello monorotaia; nella sua corsa all’indietro, l’ala sarà investita da un flusso d’aria maggiore, e pertanto farà salire l’unità di qualche diecina di metri, secondo l’incidenza dell’ala, e la lunghezza della corsa; quando ricomincerà la sua fase di traino, ricomincerà a scendere, essendo trattenuta dalle funi fissati ai carrelli a terra; eseguendo così un ciclo continuo di sale, e scende, facendo sì, che tutte le unità di traino si troveranno sempre a quote diverse, lasciando le maniche a vento che si trovano davanti sempre investiti in pieno dal vènto. Above the carriage near the pin 16 of the connecting rod arm 9, there are two sensors 17, and 17b, which control the position of the arm 9, since it is pulled by the drive units and is continuously aligned with this, and consequently with the direction of the wind; at a certain point of its travel, the trolley will be near the "External Dead Center" point, (see unit 3 trolley in fig. 1) with the arm 9, in an external transverse position with respect to the ring of the monorail 8 , the sensor 17, will be activated by the arm, and will send through the electronic circuit 20, and an electric cable coupled to one of the ropes, the opening signal of the windsock 20 fig. 3; the winches 21, will loosen the ropes 40, 41 and 41 b, which keep the windsock 20 closed, and the wind can pass freely, while the unit becomes passive, and is towed to the other end of the monorail ring; in its backward stroke, the wing will be hit by a greater flow of air, and therefore will make the unit rise by a few tens of meters, depending on the incidence of the wing, and the length of the stroke; when it starts its towing phase again, it will start to go down again, being held by the ropes fixed to the trolleys on the ground; thus performing a continuous cycle of up and down, making sure that all the towing units will always be at different altitudes, leaving the windsocks that are in front always fully invested by the wind.

Contemporaneamente al lato opposto dell’anello 8 fig. 1 , il carrello dell’unità 6, si troverà in prossimità del punto PM interno con il braccio 9, in posizione trasversale interno rispetto all’anello monorotaia ed azionerà il sensore 17b, che comanderà la chiusura della manica a vento, i verricelli 21, fig. 3 riavvolgeranno le funi, chiudendo la manica a vento, e l'unità aerostatica 6 diventerà trainante. Simultaneously with the opposite side of the ring 8 fig. 1, the carriage of the unit 6 will be located near the point PM inside with the arm 9, in an internal transverse position with respect to the monorail ring and will activate the sensor 17b, which will control the closure of the windsock, the winches 21, fig. 3 will rewind the ropes, closing the windsock, and the aerostatic unit 6 will become driving.

Si capisce cosi, che avendo una monorotaia di forma circolare i punti PM esterno, e PM interno, ruoteranno sempre con la direzione del vento auto allineando il sistema, cosi rimpianto non necessiterà di apparati per il rilevamento della direzione del vento, e della gestione dell'impianto; e la potenzialità di questo, dipenderà solo dal diametro dell'anello monorotaia, dal numero di unità di traino installati, e dal diametro della manica a vento; rendendo possibile con il sistema oggetto del presente trovato, la costruzione di centrali eoliche ad alto rendimento, di facile gestione, con costi di costruzione relativamente bassi, e con basso impatto ambientale. It is thus understood that having a circular monorail, the external PM and internal PM points will always rotate with the direction of the wind, self-aligning the system, so regretted it will not require devices for detecting the wind direction, and for managing the wind. 'plant; and the potential of this will depend only on the diameter of the monorail ring, the number of towing units installed, and the diameter of the windsock; making it possible with the system according to the present invention, the construction of wind farms with high efficiency, easy to manage, with relatively low construction costs, and with low environmental impact.

Su ogni carrello sarà predisposto un circuito di alimentazione elettrica per gli argani e per tutte le utenze necessarie al buon funzionamento del sistema, e sulle unita di traino sarà possibile installare dei dispositivi di segnalazione de impianto, con mezzi visivi, ed elettronici, secondo le regolamentazioni vigenti dei caso. An electric power supply circuit for the winches and for all the utilities necessary for the proper functioning of the system will be arranged on each trolley, and on the towing units it will be possible to install system signaling devices, with visual and electronic means, according to the regulations. in force of the case.

Sarebbe anche possibile sfruttare la superfìcie allungata del pallone aerostatico, per della pubblicità notturna con un sistema d’illuminazione a led, aumentando così la segnalazione dell’impianto. It would also be possible to take advantage of the elongated surface of the balloon, for nighttime advertising with a LED lighting system, thus increasing the signaling of the system.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento ad una sua forma di realizzazione attualmente preferita, ma si comprenderà che in pratica, potranno essere apportate varianti e modifiche, senza uscire dall’ambito di protezione della presente privata industriale. The present invention has been described with reference to a currently preferred embodiment thereof, but it will be understood that in practice, variations and modifications may be made, without departing from the scope of protection of this industrial private sector.

Claims

CLAIMS 1 Plant system for the production of electricity from high-altitude winds, characterized by the fact that it includes: A particular current-generating monorail train, consisting of a series of trolleys elastically connected to each other; towed by a series of units at high altitude, equipped with resealable windsock, means for closing the windsocks, means for controlling the opening and closing of the windsocks, aerostatic lifting means, wing means for support in height, electromechanical means of actuation, of the opening and closing signal of the windsocks; moreover, means for producing electric energy by means of electromagnetic inductors fixed to the trolleys, means for excitation of the inductive electromagnets, and induced electromagnetic means, for the production of electric energy.

2 Plant system for the production of electrical energy from high altitude winds, according to one or more of claims 1 and 2, characterized in that the train of trolleys elastically connected to each other form a closed loop, which rotates around the entire perimeter of a circular monorail.

3. Plant system for the production of electricity from high-altitude winds, according to one or more of claims 1 and 2, characterized in that on the trolley to which a towing unit will be moored, a pin is integrally mounted on which rotates an arm with the function of connecting rod, equipped with pulleys, and winch for recalling the units; and that this arm interacts with sensors, which command the opening and closing of the windsock of the unit docked to it.

4 Plant system for the production of electricity from high altitude winds, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that the towing units are moored to the connecting rod arms, with two ropes, which are fixed both on the arm, which on the frame of the unit, in two points diagonally; in order to form a pantograph system, to keep the unit always horizontally.

5 Plant system for the production of electricity from high altitude winds according to one or more claims from 1 to 4, characterized by the fact that the trolleys running on the monorail produce electricity directly, with electromagnetic means such as generators linear, or indirectly, by taking the driving force of the trolleys with mechanical means, to send it to one or more electric generators.

6 Plant system for the production of electricity from high altitude winds, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that the packs of inductor electromagnets can be powered directly by current generators driven by the shaft of the trolley wheels, or indirectly from external sources, through collector means.

7 Plant system for the production of electricity from high altitude winds according to one or more of the preceding claims, characterized in that the towing units consist of an aerodynamic balloon, coupled to a support with adjustable incidence from the ground, and by one or more windsocks, which can be closed by parachute, by means of a mechanism of ropes and winches, or other servo-assisted device.

8 Plant system for the production of electricity from high altitude winds according to one or more of the preceding claims, characterized in that the windsock is equipped with a system for closing the free part, by means of a cable system pulled, arranged in a radius for the entire circumference of the sleeve, according to the description, and that when the windsock is closed, it takes the shape of a parachute.

9 Plant system for the production of electricity from high altitude winds according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that the towing units are kept at a height by a balloon assisted by a supporting wing, and this it can be straight or delta-shaped, rigid or in fabric on a frame, of the hang-gliding type equipped with a lift variation servomechanism.

10 Plant system for the production of electricity from high altitude winds according to one or more of the previous claims, and substantially as previously described, and illustrated with reference to the figures of the attached drawings.