ITUB20155026A1 - WIND POWER UNIT WITH VERTICAL AXIS AND COMBINED PLANT WHICH INCLUDES THIS WIND GROUP - Google Patents

WIND POWER UNIT WITH VERTICAL AXIS AND COMBINED PLANT WHICH INCLUDES THIS WIND GROUP Download PDF

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ITUB20155026A1
ITUB20155026A1 ITUB2015A005026A ITUB20155026A ITUB20155026A1 IT UB20155026 A1 ITUB20155026 A1 IT UB20155026A1 IT UB2015A005026 A ITUB2015A005026 A IT UB2015A005026A IT UB20155026 A ITUB20155026 A IT UB20155026A IT UB20155026 A1 ITUB20155026 A1 IT UB20155026A1
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IT
Italy
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wind
turbine
vertical axis
level
rotation
Prior art date
Application number
ITUB2015A005026A
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Italian (it)
Inventor
Mario Repetti
Gian Paolo Repetti
Original Assignee
R M Costruzioni Mecc S N C
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
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    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0454—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale dal titolo: "GRUPPO EOLICO AD ASSE VERTICALE E IMPIANTO COMBINATO CHE COMPRENDE DETTO GRUPPO EOLICO", Description of the patent for industrial invention entitled: "VERTICAL AXIS WIND GROUP AND COMBINED PLANT THAT INCLUDES SAID WIND GROUP",

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Ambito dall'invenzione Scope of the invention

La presente invenzione si colloca nell'ambito delle fonti energetiche alternative, e in particolare, si riferisce a un gruppo eolico ad asse verticale. The present invention is placed in the field of alternative energy sources, and in particular, it refers to a wind turbine with a vertical axis.

Inoltre, la presente invenzione si riferisce a un impianto combinato ad energia alternativa che comprende detto gruppo eolico, Furthermore, the present invention relates to a combined alternative energy plant which comprises said wind group,

Stato dall'arte State of the art

Sono noti impianti per lo sfruttamento di energia alternativa, quale l'energia eolica e l'energia solare. Plants are known for the exploitation of alternative energy, such as wind energy and solar energy.

Sono altresì noti impianti combinati che comprendono turbine eoliche e pannelli solari attivati in combinazione o in alternativa l'uno rispetto all'altro in funzione delle differenti condizioni climatiche. Combined plants are also known which comprise wind turbines and solar panels activated in combination or alternatively with respect to each other according to the different climatic conditions.

Negli impianti eolici sono diffuse le turbine ad asse verticale. Queste comprendono un asse di rotazione verticale dotato di pale, per la conversione della coppia generata dall'energia del vento in energia meccanica e poi in energia elettrica. Vertical axis turbines are widespread in wind farms. These include a vertical rotation axis equipped with blades, for the conversion of the torque generated by the wind energy into mechanical energy and then into electrical energy.

Essendo dispositivi a resistenza aerodinamica, le turbine ad asse verticale a parità di ingombro, sfruttano la forza del vento meno efficacemente di quelle ad asse orizzontale. Presentano tuttavia il vantaggio di poter essere accoppiate in batterie . Being aerodynamic resistance devices, vertical axis turbines with the same overall dimensions exploit the force of the wind less effectively than those with horizontal axis. However, they have the advantage of being able to be coupled in batteries.

È sentita tuttavia l'esigenza di migliorare il rendimento e le prestazioni delle turbine ad asse verticale, sia all'avviamento che nella fase di funzionamento a regime. However, the need is felt to improve the efficiency and performance of vertical axis turbines, both at start-up and in the running phase.

Questo sia nella versione puramente eolica, sia nella versione combinata con moduli fotovoltaici. This both in the purely wind version and in the version combined with photovoltaic modules.

Sommario dell 'invenzione Summary of the invention

È, quindi, scopo della presente invenzione fornire un gruppo eolico ad asse verticale in grado di migliorare le prestazioni e ridurre le perdite nella fase di funzionamento a regime rispetto alle turbine secondo la tecnica nota. It is therefore an object of the present invention to provide a vertical axis wind turbine capable of improving performance and reducing losses in the steady state operation phase with respect to turbines according to the known art.

È altresì scopo della presente invenzione fornire un gruppo eolico ad asse verticale costruttivamente semplice ed economico da realizzare. It is also an object of the present invention to provide a wind turbine with a vertical axis which is constructively simple and economical to produce.

È ancora scopo della presente invenzione fornire un impianto combinato che comprende detto gruppo eolico ad asse verticale che raggiunga i medesimi scopi. Another object of the present invention is to provide a combined plant which comprises said vertical axis wind turbine which achieves the same purposes.

Questi e altri scopi sono raggiunti da un gruppo eolico ad asse verticale che comprende: These and other purposes are achieved by a vertical axis wind turbine which includes:

una prima turbina ad asse verticale con un primo asse di rotazione; a first vertical axis turbine with a first rotation axis;

- almeno una seconda turbina ad asse verticale con un secondo asse di rotazione funzionalmente associata in serie a detta prima turbina ad asse verticale, in modo tale che detto primo e secondo asse di rotazione giacciano rispettivamente su un medesimo piano di riferimento parallelo a detti assi di rotazione, - at least a second vertical axis turbine with a second axis of rotation functionally associated in series with said first vertical axis turbine, so that said first and second axis of rotation lie respectively on the same reference plane parallel to said axes of rotation,

- un carter di protezione associato a detta prima e seconda turbina ad asse verticale, in cui - a protective casing associated with said first and second vertical axis turbine, in which

detto carter di protezione mantiene libera ed esposta al vento una prima porzione superiore, definita rispetto a detto piano di riferimento, di ciascuna di detta prima e seconda turbina, said protective casing keeps a first upper portion, defined with respect to said reference plane, of each of said first and second turbine free and exposed to the wind,

e riveste e isola dal vento una seconda porzione, opposta a detta prima porzione, ed in cui and covers and insulates from the wind a second portion, opposite to said first portion, and in which

detto carter di protezione comprende almeno un condotto di convogliamento ricavato in detta seconda porzione che collega fluidicamente detta prima e seconda turbina in modo tale che; said protective casing comprises at least one conveying duct formed in said second portion which fluidically connects said first and second turbine in such a way that;

quando un flusso di vento primario colpisce rispettivamente la prima e la seconda turbina su detta prima porzione genera; when a primary wind flow hits the first and second turbine respectively on said first portion it generates;

una rotazione attiva delle pale di detta prima e seconda turbina, e an active rotation of the blades of said first and second turbine, e

un flusso di vento convogliato che da detta prima porzione attraversa detta seconda porzione e viene canalizzato mediante detto condotto di convogliamento per passare tra detta seconda turbina verso detta prima turbina in modo tale da colpire le pale di detta prima turbina e addizionarsi a detto flusso di vento primario, a flow of wind conveyed which from said first portion crosses said second portion and is channeled by means of said conveyance duct to pass between said second turbine towards said first turbine in such a way as to hit the blades of said first turbine and add to said wind flow primary,

e tale che and such that

quando un flusso di vento primario colpisce rispettivamente la prima e la seconda turbina su detta seconda porzione viene respinto da detto carter di protezione, in modo tale da evitare una resistenza passiva di detta prima e seconda turbina. when a primary wind flow hits the first and second turbine respectively on said second portion it is rejected by said protective casing, so as to avoid passive resistance of said first and second turbine.

Con rotazione attiva si intende una rotazione della turbina secondo una direzione di coppia che sfrutta il flusso di vento in modo attivo, mentre con resistenza passiva si intende il flusso di vento diretto in verso contrario alla direzione attiva che quindi genera una resistenza e una perdita di carico e riduzione del rendimento. With active rotation we mean a rotation of the turbine according to a torque direction that exploits the wind flow in an active way, while with passive resistance we mean the wind flow directed in the opposite direction to the active direction which therefore generates a resistance and a loss of load and reduction of efficiency.

In tal modo, il gruppo eolico secondo la presente invenzione consente di sfruttare il flusso di vento in due fasi distinte: quella primaria quando colpisce direttamente le pale della turbina nella porzione esposta al vento, e - nel contempo - in una fase secondaria. In this way, the wind group according to the present invention allows to exploit the wind flow in two distinct phases: the primary one when it directly hits the turbine blades in the portion exposed to the wind, and - at the same time - in a secondary phase.

In quest'ultima lo stesso flusso di vento passa nella porzione protetta del carter ed è convogliato mediante il condotto di convogliamento tra la seconda turbina verso la prima turbina. In tal modo, il flusso di vento è sostanzialmente canalizzato e contribuisce all'azionamento della pale della prima turbina invece di essere disperso e non sfruttato. Questo consente di aumentare il rendimento complessivo di trasformazione e generazione di energia elettrica. In the latter, the same wind flow passes into the protected portion of the casing and is conveyed by means of the conveyance duct between the second turbine towards the first turbine. In this way, the wind flow is substantially channeled and contributes to the actuation of the blades of the first turbine instead of being dispersed and not exploited. This allows to increase the overall efficiency of transformation and generation of electricity.

In una forma realizzativa preferita, detto condotto di convogliamento comprende una prima ed una seconda porzione di condotto, che definiscono sostanzialmente una diramazione a triangolo, atta a confluire un primo flusso convogliato sostanzialmente tangente alla direttrice di rotazione della pale, ed un secondo flusso sostanzialmente radiale alla direttrice di rotazione della pale. Il primo e il secondo flusso convogliato percorrono distintamente la diramazione per poi riunirsi e colpire le pale della prima turbina. Il tal modo, il flusso convogliato viene addizionato al flusso primario contribuendo all'azionamento delle pale della prima turbina. In a preferred embodiment, said conveying duct comprises a first and a second portion of duct, which substantially define a triangle branch, apt to converge a first conveyed flow substantially tangent to the direction of rotation of the blades, and a second substantially radial flow to the direction of rotation of the blades. The first and second flow conveyed distinctly run along the branch and then reunite and hit the blades of the first turbine. In this way, the conveyed flow is added to the primary flow contributing to the actuation of the blades of the first turbine.

Vantaggiosamente, sono previste turbine aggiuntive a detta prima e seconda turbina a formare una batteria di turbine allineate e adiacenti tra loro. Ciascuna coppia di turbine adiacenti tra loro, riproduce il principio di funzionamento sopradescritto. Advantageously, additional turbines are provided to said first and second turbines to form a battery of turbines aligned and adjacent to each other. Each pair of adjacent turbines reproduces the operating principle described above.

Preferibilmente, detta prima e seconda turbina comprendono pale a profilo curvo, in particolare una curvatura concava esposta verso il flusso di vento. Preferably, said first and second turbines comprise curved profile blades, in particular a concave curvature exposed to the wind flow.

Vantaggiosamente, ciascuna pala presenta un raggio di curvatura compreso tra 0.2m e 2m, in particolare tra 0.5m e lm. Advantageously, each blade has a radius of curvature between 0.2m and 2m, in particular between 0.5m and 1m.

Preferibilmente, detto gruppo eolico è montato su un supporto orientabile, in modo tale da esporre verso la direzione del vento detta prima porzione di ciascuna di dette prima e seconda turbina. Preferably, said wind group is mounted on an orientable support, in such a way as to expose said first portion of each of said first and second turbines towards the direction of the wind.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione è fornito un impianto combinato che comprende: According to another aspect of the present invention, a combined plant is provided which comprises:

detto gruppo eolico ad asse verticale said vertical axis wind group

almeno un modulo fotovoltaico funzionalmente associato a detto gruppo eolico ad asse verticale, at least one photovoltaic module functionally associated with said vertical axis wind group,

in cui detto almeno gruppo eolico ad asse verticale e detto almeno modulo fotovoltaico sono montati su una base di supporto orientabile angolarmente rispetto ad una asse di rotazione ortogonale a detta base di rotazione. wherein said at least vertical axis wind group and said at least photovoltaic module are mounted on a support base which can be oriented angularly with respect to a rotation axis orthogonal to said rotation base.

In una forma realizzativa preferita detto impianto comprende un primo e secondo piano di livello impilati tra loro, in cui su detto primo piano di livello è montato detto gruppo eolico e su detto secondo piano di livello, disposto superiormente a detto primo piano di livello, è montato detto modulo fotovoltaico. In a preferred embodiment, said system comprises a first and second level floor stacked together, in which said wind group is mounted on said first level floor and on said second level floor, arranged above said first level floor, is mounted said photovoltaic module.

In particolare detto primo piano di livello definisce un canale nel quale è predisposto almeno un gruppo eolico ad asse verticale. Detto canale favorisce ulteriormente il convogliamento del vento massimizzando il flusso di vento catturato che va ad attivare il gruppo eolico. In particular, said first level plane defines a channel in which at least one wind group with vertical axis is arranged. Said channel further favors the conveyance of the wind by maximizing the flow of captured wind that activates the wind group.

In particolare, sono previste due basi di supporto conformate come piattaforme funzionalmente indipendenti tra loro, in modo tale da poter essere angolarmente regolate ciascuna in modo autonomo. In tal modo, la posizione del gruppo eolico può essere regolata in modo ottimale e indipendente rispetto alla regolazione dell'orientamento del modulo fotovoltaico. In particular, two support bases are provided which are shaped as platforms that are functionally independent from each other, so that each can be angularly adjusted independently. In this way, the position of the wind turbine can be adjusted optimally and independently of the orientation adjustment of the photovoltaic module.

In particolare sono previsti una pluralità di gruppi eolici adiacenti, distatati tra loro secondo un passo predeterminato. In particular, a plurality of adjacent wind groups are provided, spaced apart according to a predetermined pitch.

In particolare, detto passo predeterminato è compreso tra lm e 3m, preferibilmente tra 1.5m e 2m. In particular, said predetermined pitch is comprised between 1m and 3m, preferably between 1.5m and 2m.

Vantaggiosamente sono previsti una pluralità di moduli fotovoltaici montati su detto secondo piano di livello. Ciascun modulo è orientabile rispetto alla direzione del sole in modo tale da poter variare la sua angolazione rispetto alla base di supporto. Advantageously, a plurality of photovoltaic modules mounted on said second level plane are provided. Each module can be oriented with respect to the direction of the sun in such a way as to be able to vary its angle with respect to the support base.

Descrizione delle figura dell'invenzione Description of the figures of the invention

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell' invenzione risulteranno meglio evidenziati dall'esame della seguente descrizione dettagliata di più forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, illustrate a titolo indicativoe non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will be better highlighted by examining the following detailed description of several preferred, but not exclusive, embodiments, illustrated by way of non-limiting example, with the support of the attached drawings, in which:

• la figura 1 mostra una vista schematica frontale con sezione strappata di un gruppo eolico ad asse verticale secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a schematic front view with a torn section of a wind turbine with vertical axis according to the present invention;

• la figura 2 mostra una vista schematica del gruppo eolico di figura 1 in un avariante realizzativa a tre turbine in serie tra loro; Figure 2 shows a schematic view of the wind group of figure 1 in an alternative embodiment with three turbines in series with each other;

• la figura 3 mostra una vista schematica di un impianto combinato che comprende almeno un gruppo eolico di figura 1 o 2 associato ad almeno un modulo fotovoltaico. Figure 3 shows a schematic view of a combined plant comprising at least one wind group of Figure 1 or 2 associated with at least one photovoltaic module.

Descrizione dettagliata dell'invenzione Detailed description of the invention

Con riferimento alla figura 1, è mostrato un gruppo eolico 1 ad asse verticale, secondo la presente invenzione. Il gruppo eolico comprende una prima turbina 2 ad asse verticale con un primo asse di rotazione XI, e almeno una seconda turbina 3 ad asse verticale con un secondo asse di rotazione X2 funzionalmente associata in serie alla prima turbina 2. In particolare, il primo e secondo asse di rotazione XI, X2 sono allineati tra loro e giacciano rispettivamente su un medesimo piano di riferimento P. With reference to Figure 1, a vertical axis wind turbine 1 is shown, according to the present invention. The wind group comprises a first turbine 2 with a vertical axis with a first axis of rotation XI, and at least a second turbine 3 with a vertical axis with a second axis of rotation X2 functionally associated in series with the first turbine 2. In particular, the first and second axis of rotation XI, X2 are aligned with each other and lie respectively on the same reference plane P.

Il gruppo eolico 1 comprende inoltre un carter di protezione 4 che riveste in parte la prima e la seconda turbina, in modo tale da mantenere aperta ed esposta al vento una prima porzione superiore 50, definita rispetto al piano di riferimento P, e rivestire e proteggere dal vento una seconda porzione 60, opposta alla prima porzione 50. The wind group 1 also comprises a protective casing 4 which partially covers the first and second turbine, in such a way as to keep a first upper portion 50, defined with respect to the reference plane P, open and exposed to the wind, and to cover and protect from the wind a second portion 60, opposite to the first portion 50.

Il carter di protezione 4 comprende almeno un condotto di convogliamento 5,6 ricavato nella seconda porzione che collega fluidicamente la prima 3 e la seconda 4 turbina. The protective casing 4 comprises at least one conveying duct 5.6 obtained in the second portion which fluidically connects the first 3 and the second 4 turbines.

Quando un flusso di vento primario 7,7' colpisce rispettivamente la prima e la seconda turbina nella prima porzione o porzione aperta 50, viene generata una rotazione attiva della pale 2a di ciascuna turbina 2 e 3. Al contempo è generato un flusso di vento convogliato 7a", 7b" che attraversa la seconda porzione o porzione chiusa 60 e viene canalizzato nel condotto di convogliamento 5,6 tra la seconda turbina verso la prima turbina in modo tale da contribuire alla spinta impartita dal vento sulle pale 2a della prima turbina 2, secondo una direzione di rotazione concorde. When a primary wind flow 7,7 'hits the first and second turbine respectively in the first open portion or portion 50, an active rotation of the blades 2a of each turbine 2 and 3 is generated. At the same time a conveyed wind flow is generated 7a ", 7b" which crosses the second portion or closed portion 60 and is channeled into the conveying duct 5,6 between the second turbine towards the first turbine in such a way as to contribute to the thrust imparted by the wind on the blades 2a of the first turbine 2, according to an agreed direction of rotation.

D'altra parte, il carter di protezione 4 consente di proteggere la seconda porzione della turbina esposta in direzione opposta alla direzione di rotazione attiva che quindi porterebbe a generare una resistenza e un contrasto. On the other hand, the protective casing 4 allows to protect the second portion of the turbine exposed in the opposite direction to the direction of active rotation which would therefore lead to generating a resistance and a contrast.

In una forma realizzativa preferita, come mostrato nelle figure 1 e 2, il condotto di convogliamento comprende una prima 5 ed una seconda 6 porzione di condotto, che definiscono sostanzialmente una diramazione a triangolo, atta a confluire un primo flusso convogliato 7a" sostanzialmente tangente alla direttrice di rotazione della pale 2a della seconda turbina 3, ed un secondo flusso convogliato 7b" sostanzialmente radiale alla direttrice di rotazione della pale 2a della seconda turbina 3. Il primo e il secondo flusso convogliato percorrono distintamente la diramazione per poi riunirsi e colpire le pale della prima turbina 2. Il tal modo, il flusso convogliato viene addizionato al flusso primario andando a incrementare il rendimento e le prestazioni del gruppo eolico. In a preferred embodiment, as shown in Figures 1 and 2, the conveying duct comprises a first 5 and a second 6 portion of the duct, which substantially define a triangle branch, apt to converge a first conveyed flow 7a "substantially tangent to the direction of rotation of the blades 2a of the second turbine 3, and a second conveyed flow 7b "substantially radial to the direction of rotation of the blades 2a of the second turbine 3. The first and second conveyed flow distinctly run along the branch and then reunite and strike the blades of the first turbine 2. In this way, the flow conveyed is added to the primary flow, increasing the efficiency and performance of the wind turbine.

Come mostrato nella figura 3, sono previste turbine aggiuntive 3' alla prima 2 e seconda 3 turbina a formare una batteria di turbine allineate e adiacenti tra loro. As shown in Figure 3, additional turbines 3 'are provided to the first 2 and second 3 turbines to form a battery of turbines aligned and adjacent to each other.

In aspetti costruttivi di dettaglio, ciascuna turbina comprende pale 2a a profilo curvo (Fig.3), in particolare una curvatura concava esposta verso il flusso di vento. Ciascuna pala 2a presenta un raggio di curvatura R compreso 0.2m e 2m, in particolare tra 0.5m e lm. In constructive aspects of detail, each turbine comprises curved profile blades 2a (Fig. 3), in particular a concave curvature exposed towards the wind flow. Each blade 2a has a radius of curvature R comprised between 0.2m and 2m, in particular between 0.5m and 1m.

Nella figura 3 è mostrato un impianto combinato che comprende almeno un gruppo eolico 1 ad asse verticale e almeno un modulo fotovoltaico 10 a questo associato. Figure 3 shows a combined plant comprising at least one vertical axis wind turbine 1 and at least one photovoltaic module 10 associated with it.

L'impianto è caratterizzato dal fatto che il gruppo eolico 1 ad asse verticale e il modulo fotovoltaico 10 sono montati su una base di supporto 70,80 orientabile angolarmente rispetto ad una asse di rotazione ortogonale alla stessa. The plant is characterized in that the vertical axis wind group 1 and the photovoltaic module 10 are mounted on a support base 70,80 which can be oriented angularly with respect to a rotation axis orthogonal thereto.

In una forma realizzativa preferita 1'impianto comprende un primo e secondo piano di livello A e B impilati tra loro. Sul primo piano di livello A è montato il gruppo eolico 1, in particolare più gruppi eolici distanziati tra loro secondo un passo p. Sul secondo piano di livello B, disposto superiormente, invece è montato il modulo fotovoltaico 10 , in particolare più moduli fotovoltaici allineati tra loro in file . In a preferred embodiment, the plant comprises a first and second level A and B floors stacked together. The wind power unit 1 is mounted on the first floor of level A, in particular several wind power units spaced apart according to a step p. On the second floor of level B, arranged above, the photovoltaic module 10 is instead mounted, in particular several photovoltaic modules aligned with each other in rows.

In particolare, il primo piano di livello A definisce con il secondo piano di livello B un canale 20 nel quale sono predisposti i gruppi eolici. Il canale 20 favorisce il convogliamento del vento massimizzando il flusso di vento catturato che va ad attivare i gruppi eolici 1. I gruppi eolici sono ad esempio distanziati tra loro secondo un passo compreso tra 0,5 metri e 3 metri, in particolare tra 1 metro e 2 metri. In particular, the first floor of level A defines with the second floor of level B a channel 20 in which the wind turbines are arranged. Channel 20 favors the conveyance of the wind by maximizing the flow of captured wind that activates the wind turbines 1. The wind turbines are for example spaced apart according to a pitch between 0.5 meters and 3 meters, in particular between 1 meter and 2 meters.

In una variante preferita ciascun piano di livello A e B comprende basi di supporto conformate come piattaforme 70,80 funzionalmente indipendenti tra loro, in modo tale da poter essere angolarmente regolate ciascuna in modo autonomo. In a preferred variant, each level A and B level comprises support bases shaped as platforms 70, 80, functionally independent from each other, so that each can be angularly adjusted independently.

In tal modo, la posizione dei gruppi eolici 1 possono essere regolate in modo ottimale e indipendente rispetto alla posizione dei moduli fotovoltaici 10. Quest'ultimi sono allo stesso tempo regolabili angolarmente rispetto alla direzione della radiazione solare. In this way, the position of the wind turbines 1 can be adjusted in an optimal and independent manner with respect to the position of the photovoltaic modules 10. The latter are at the same time angularly adjustable with respect to the direction of the solar radiation.

La descrizione di cui sopra di una o più forme realizzative specifiche è in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/oadattare in varie applicazioni le forme realizzative senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo per questo non limitativo. The above description of one or more specific embodiments is able to show the invention from the conceptual point of view so that others, using the known art, will be able to modify and / or adapt the embodiments in various applications without further research and without departing from the inventive concept, and, therefore, it is understood that such adaptations and modifications will be considered as equivalent to the specific embodiment. The means and materials for carrying out the various functions described may be of various nature without thereby departing from the scope of the invention. It is understood that the expressions or terminology used have a purely descriptive purpose and are therefore not limiting.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Un gruppo eolico (1) ad asse verticale che comprende: - una prima turbina (2) ad asse verticale con un primo asse di rotazione (XI); - almeno una seconda turbina (3) ad asse verticale con un secondo asse di rotazione (X2) funzionalmente associata in serie a detta prima turbina (2) ad asse verticale, in modo tale che detto primo (XI) e secondo (X2) asse di rotazione (X2) giacciano rispettivamente su un medesimo piano di riferimento (P) parallelo a detti assi di rotazione (XI,X2), - un carter di protezione (4) associato a detta prima (2) e seconda turbina (3) ad asse verticale, in cui detto carter di protezione (4) mantiene libera ed esposta al vento una prima porzione (50) superiore, definita rispetto a detto piano di riferimento (P), di ciascuna di detta prima (2) e seconda turbina (3), e riveste e isola dal vento una seconda porzione (60) inferiore, opposta a detta prima porzione (50), ed in cui detto carter di protezione (4) comprende almeno un condotto di convogliamento (5,6) ricavato in detta seconda porzione (60) che collega fluidicamente detta prima (2) e seconda turbina (3) in modo tale che: quando un flusso di vento primario (Ί,Ί') colpisce rispettivamente la prima (2) e la seconda turbina (3) su detta prima porzione (50) genera: una rotazione attiva della pale (2a) di detta prima (2) e seconda turbina (3), e un flusso di vento convogliato (7a",7b") che attraversa la seconda porzione (60) e viene canalizzato mediante detto condotto di convogliamento (5,6) tra detta seconda turbina (3) verso detta prima turbina (2) in modo tale da contribuire alla spinta impartita dal vento sulle pale (2a) di detta prima turbina (2), e tale che quando un flusso di vento primario (7,7') colpisce rispettivamente la prima (2) e la seconda turbina (3) su detta seconda porzione (60) viene respinto da detto carter di protezione (4). CLAIMS 1. A vertical axis wind turbine (1) comprising: - a first turbine (2) with a vertical axis with a first axis of rotation (XI); - at least a second vertical axis turbine (3) with a second rotation axis (X2) functionally associated in series with said first vertical axis turbine (2), so that said first (XI) and second (X2) axis of rotation (X2) lie respectively on the same reference plane (P) parallel to said rotation axes (XI, X2), - a protective casing (4) associated with said first (2) and second turbine (3) with vertical axis, in which said protective casing (4) keeps a first upper portion (50) free and exposed to the wind, defined with respect to said reference plane (P), of each of said first (2) and second turbine (3), and covers and insulates from the wind a second lower portion (60), opposite to said first portion (50), and in which said protective casing (4) comprises at least a conveying duct (5,6) obtained in said second portion ( 60) which fluidically connects said first (2) and second turbine (3) so that: when a primary wind flow (Ί, Ί ') hits the first (2) and second turbine (3) respectively on said first portion (50) it generates: an active rotation of the blades (2a) of said first (2) and second turbine (3), e a conveyed wind flow (7a ", 7b") which crosses the second portion (60) and is channeled by means of said conveyance duct (5,6) between said second turbine (3) towards said first turbine (2) in such a way to contribute to the thrust imparted by the wind on the blades (2a) of said first turbine (2), and such that when a primary wind flow (7,7 ') hits the first (2) and second turbine (3) respectively on said second portion (60) it is rejected by said protective casing (4). 2. Gruppo eolico (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto condotto di convogliamento comprende una prima porzione di condotto (5) e una seconda porzione di condotto (6), che definiscono sostanzialmente una diramazione a triangolo, atta a confluire un primo flusso convogliato (7a") sostanzialmente tangente alla direttrice di rotazione della pale (2a) ed un secondo flusso convogliato (7b") sostanzialmente radiale alla direttrice di rotazione della pale (2a), il primo e il secondo flusso convogliato (7a",7b") percorrono distintamente la diramazione per poi riunirsi e colpire le pale (2a) della prima turbina (2). Wind power unit (1) according to claim 1, wherein said conveying duct comprises a first portion of duct (5) and a second portion of duct (6), which substantially define a triangular branch, apt to converge a first conveyed flow (7a ") substantially tangent to the direction of rotation of the blades (2a) and a second conveyed flow (7b") substantially radial to the direction of rotation of the blades (2a), the first and second conveyed flow (7a ", 7b ") run distinctly along the branch and then come together and hit the blades (2a) of the first turbine (2). 3. Gruppo eolico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, in cui sono previste turbine aggiuntive (3') a detta prima (2) e seconda turbina (3) a formare una batteria di turbine allineate e adiacenti tra loro. Wind power unit (1) according to any one of claims 1-2, in which additional turbines (3 ') are provided to said first (2) and second turbine (3) to form a battery of turbines aligned and adjacent to each other. 4.Gruppo eolico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui detta prima (2) e seconda turbina (3) comprendono pale (2a) a profilo curvo, in particolare una curvatura concava esposta verso il flusso di vento, in particolare ciascuna pala (2a) presenta un raggio di curvatura (R) compreso tra 0.2m e 2m, in particolare tra 0.5m e lm. Wind group (1) according to any one of claims 1-3, wherein said first (2) and second turbine (3) comprise curved profile blades (2a), in particular a concave curvature exposed to the wind flow, in particular each blade (2a) has a radius of curvature (R) between 0.2m and 2m, in particular between 0.5m and 1m. 5.Gruppo eolico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui detto gruppo eolico (1) è montato su un supporto orientabile (70), in modo tale da variare la posizione di detta prima (50) e seconda (60) porzione, ed esporre verso la direzione del vento detta prima porzione (50) di ciascuna di dette prima (2) e seconda turbina (3). 5. Wind group (1) according to any one of claims 1-4, wherein said wind group (1) is mounted on an orientable support (70), in such a way as to vary the position of said first (50) and second ( 60) portion, and expose said first portion (50) of each of said first (2) and second turbine (3) towards the wind direction. 6. Impianto combinato (100) che comprende detto gruppo eolico (1) ad asse verticale e almeno un modulo fotovoltaico (10) funzionalmente associato a detto gruppo eolico (1) ad asse verticale, in cui detto almeno gruppo eolico (1) ad asse verticale e detto almeno modulo fotovoltaico (10) sono montati su una base di supporto (70,80) orientabile angolarmente rispetto ad una asse di rotazione ortogonale a detta base di supporto (A,B). 6. Combined plant (100) which comprises said vertical axis wind group (1) and at least one photovoltaic module (10) functionally associated with said vertical axis wind group (1), in which said at least axis wind group (1) vertical and said at least photovoltaic module (10) are mounted on a support base (70,80) angularly orientable with respect to an axis of rotation orthogonal to said support base (A, B). 7. Impianto secondo la rivendicazione 6, in cui sono previsti un primo (A) e un secondo piano (B) di livello impilati tra loro, in cui su detto primo piano di livello (A) è montato detto almeno gruppo eolico (1) e su detto secondo piano di livello (B), disposto superiormente a detto primo piano di livello (A), è montato detto almeno modulo fotovoltaico (10). 7. Plant according to claim 6, in which a first level (A) and a second level (B) stacked together are provided, in which said at least wind group (1) is mounted on said first level level (A) and on said second level floor (B), arranged above said first level floor (A), said at least photovoltaic module (10) is mounted. 8. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6-7, in cui detto primo (A) piano di livello e detto secondo (B) piano di livello definiscono e conformano un canale (20) nel quale è predisposto almeno detto gruppo eolico (1) ad asse verticale, in modo tale che detto canale (20) favorisca il convogliamento del vento che attiva detto almeno gruppo eolico (1). 8. Plant according to any one of claims 6-7, wherein said first (A) level plane and said second (B) level plane define and shape a channel (20) in which at least said wind group (1) is arranged vertical axis, in such a way that said channel (20) favors the conveyance of the wind which activates said at least wind group (1). 9. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6-8, in cui sono previste una prima base di supporto (70) e una seconda base di supporto (80) conformate come piattaforme funzionalmente indipendenti tra loro montate rispettivamente su detto primo (A) e secondo piano (B) di livello, in modo tale da poter essere angolarmente regolate ciascuna in modo autonomo, System according to any one of claims 6-8, in which a first support base (70) and a second support base (80) are provided, shaped as functionally independent platforms mounted respectively on said first (A) and second level (B) level, so that each can be angularly adjusted independently, 10. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6-9, in cui sono previsti più gruppi eolici (1) disposti in detto canale (20) distanziati tra loro, ed in cui sono previsti una pluralità di moduli fotovoltaici (10) montati su detto secondo piano di livello (B).10. Plant according to any one of claims 6-9, in which several wind turbines (1) are provided, arranged in said channel (20) spaced apart from each other, and in which a plurality of photovoltaic modules (10) mounted on said second level plan (B).
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