ITUB20159328A1

ITUB20159328A1 - Turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari

Info

Publication number: ITUB20159328A1
Application number: ITUB2015A009328A
Authority: IT
Inventors: Alberto Donini
Original assignee: Alberto Donini
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-05-26

Description

DESCRIZIONE

Il campo tecnico a cui si riferisce questa invenzione è quello delle turbine eoliche ad asse verticale. Lo stato della tecnica attuale comprende turbine eoliche ad asse verticale che hanno una potenza nominale definita, non modificabile, mentre la presente invenzione riguarda una turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari, nella quale cioè è possibile aggiungere rotori a piacere, in modo da poter aumentare la potenza nominale della turbina. La turbina eolica ad asse verticale, può avere rotori di tipo Darrieus o Savonius o ibridi Savonius-Darricus. La turbina può essere dotata di un singolo rotore, ma è costruita in modo da poter aggiungere altri rotori al di sopra del primo, e coassiali ad esso, in modo da aumentarne la potenza a piacere. Risolve il problema tecnico di poter aumentare la potenza nominale della turbina eolica senza per forza aggiungere una nuova turbina, ma solo installando uno o più rotori supplementari. Ad esempio, una persona potrebbe acquistare ed installare una turbina eolica a rotori modulari dotata di un rotore da I Kvv di potenza, e solo in seguito, anche uno o due anni dopo, quando avrebbe la disponibilità finanziaria, aggiungere un’ altro rotore in modo da portarla a 2 Kw, o altri due rotori per portarla a 3 Kw,.,, ovviamente, aumentando la potenza complessiva dei rotori, occorrerà sostituire il generatore elettrico da 1 Kw calettato al primo rotore con uno da 2 o 3 Kw. Il resto della struttura, e cioè le torri, i supporti degli alberi dei rotori,... è calcolata per il massimo numero di rotori che quel modello di turbina eolica a rotori modulari può sopportare, quindi, a parte il generatore elettrico, non c’è niente da sostituire nella turbina, ma solo da aggiungere rotori fino al numero massimo previsto per quel modello. Inoltre, la produzione modulare della turbina consente notevoli risparmi a livello produttivo, dato l’alto numero di particolari tutti uguali (rotori, supporti alberi, torri,..). Ulteriori aspetti e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di alcuni suoi esempi di realizzazione attualmente preferiti, illustrati a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, nei quali: la figura 1 è lo schema a blocchi della “turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari", secondo la presente invenzione, formata da almeno un rotore aggiuntivo 1, dotato di un albero B, primo rotore, senza alcun rotore aggiuntivo. La figura 4 illustra un esempio di realizzazione, a titolo indicativo e non limitativo, della "'turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari”, secondo la presente invenzione, vista dall’ alto, con l’albero A del rotore H, l’almeno un supporto L e l’almeno una torre N. La figura 5 illustra un esempio di realizzazione, a titolo indicativo e non limitativo, della "turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari”, secondo la presente invenzione, formata da un albero A del rotore H, sostenuto da almeno due supporti L ed M, collegati ad almeno una torre N. E’ stato montato il rotore aggiuntivo I, fissato all’ albero B, che è calettato all’ albero A tramite il giunto U. Il rotore 1 è sostenuto da almeno due supporti M ed R, collegati ad almeno una torre O. L’estremità superiore dell’ albero B è predisposta per il giunto assiale U, in modo da poter montare altri rotori aggiuntivi. I due rotori trasmettono energia meccanica ad un unico generatore elettrico calettato al primo rotore H. La figura 6 illustra un esempio di realizzazione, a titolo indicativo e non limitativo, delia “turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari”, secondo la presente invenzione, formata da un albero A del rotore H, sostenuto da almeno due supporti L ed M, collegati ad almeno una torre N. Sono stati montati i due rotori aggiuntivi i e P, calettati l’uno all’altro tramite i giunti assiali U. Ogni albero di ogni rotore è sostenuto da almeno due supporti, uno inferiore ed uno superiore, collegati ad almeno una torre. L’estremità superiore dell’ albero Q è predisposta per il giunto assiale U, in modo da poter montare altri rotori aggiuntivi. I tre rotori trasmettono energia meccanica ad un unico generatore elettrico calettato a! primo rotore H. La turbina può essere realizzata anche con due o più rotori H posti in basso e sostenuti da almeno due supporti, uno inferiore ed uno superiore, collegati ad almeno una torre. Tali due o più rotori H sono calettati al generatore elettrico. In tal caso ogni rotore aggiuntivo 1 sarà calettato, tramite un giunto assiale U, ad uno dei rotori H. In questi esempi, la “turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari” ha i rotori di tipo Darrieus, ma può averli anche di tipo Savonius, o ibridi Savonius-Darrieus.

4 sovrapposto e calettato tramite il giunto assiale U all’ albero A dell’ almeno un rotore sottostante H, al quale è calettato il generatore elettrico; in tal modo si possono calettare più rotori uno sopra l’altro ed aumentare la potenza della turbina. 11 giunto assiale U è costruito in modo da mantenere i due alberi A e B rotanti attorno allo stesso asse G, e in modo da trasmettere fra ì due alberi A e B la coppia motrice V. 1 due rotori trasmettono energia meccanica ad un unico generatore elettrico calettato al primo rotore H. E’ possibile aggiungere altri rotori, al di sopra dei primi, tramite altri giunti assiali U. 1 giunti assiali U possono essere ricavati direttamente all’estremità degli alberi A e B, ad esempio tramite profili scanalati, oppure, ad esempio, tramite un’apposita cavità realizzata all' estremità dell’ albero A (femmina), nella quale si inserisce l’estremità dell’ albero B (maschio), e la coppia V può essere trasmessa tramite un perno passante, fermato da copiglie, o da appositi grani o viti. I giunti assiali U possono essere anche normali giunti assiali commerciali, calettati a due alberi contigui in modo da mantenerli coassiali e trasmettere la coppia V. La caratteristica di avere rotori modulari, potendo in tal modo variare a piacere la potenza della turbina eolica ad asse verticale, non è presente nelle turbine eoliche attualmente sui mercato. La figura 2 illustra un esempio di realizzazione, a titolo indicativo e non limitativo, della “turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari”, secondo la presente invenzione, in particolare del giunto assiale U atto ad aggiungere rotori al primo, quello sito più in basso, formato da almeno un albero A, del primo rotore, che ha un’estremità cava C (femmina), nella quale si può inserire il mozzo D (maschio), che è l’estremità dell’ albero B del rotore aggiuntivo. In tal modo i due alberi A e B risultano rotanti attorno allo stesso asse G, cioè coassiali, e la coppia V fra i due rotori è trasmessa dalla spina E, passante e dotata alle due estremità dei fori per copiglie F. La figura 3 illustra un esempio di realizzazione, a titolo indicativo e non limitativo, della “turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari”, secondo la presente invenzione, formata da un albero A del rotore H, sostenuto da almeno due supporti L (inferiore) ed M (superiore), collegati ad almeno una torre N. L’estremità superiore dell’ albero A è predisposta per il giunto U, in modo da poter montare rotori aggiuntivi. In questo caso ho solo il

Claims

RIVENDICAZIONI 1) '‘Turbina eolica ad asse verticale a rotori modulari”, secondo la presente invenzione, è formata da almeno un rotore aggiuntivo I, dotato di un albero B, sovrapposto e calettato tramite il giunto assiale U all’ albero A dell’ almeno un rotore sottostante H, al quale è calettato il generatore elettrico; in tal modo si possono calettare più rotori uno sopra l’altro ed aumentare la potenza della turbina.
2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i giunti assiali U sono costruiti in modo da mantenere i due alberi di due rotori contigui rotanti attorno allo stesso asse G, e in modo da trasmettere fra i due alberi di due rotori contigui la coppia motrice V.
3) Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i giunti assiali U possono essere ricavati direttamente all’estremità degli alberi di due rotori contigui, tramite profili scanalati.
4) Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i giunti assiali U possono essere ricavati direttamente all’estremità degli alberi di due rotori contigui tramite un’apposita cavità all’ estremità dell’ albero A (femmina), nella quale si inserisce l’estremità dell’ albero B (maschio), e la coppia V è trasmessa tramite un perno trasversale passante.
5) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ogni albero di ogni rotore è sostenuto da almeno due supporti, uno inferiore ed uno superiore, collegati ad almeno una torre di sostegno.
6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno un rotore della turbina eolica è di tipo Darrieus.
7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno un rotore della turbina eolica è di tipo Savonius.
8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno un rotore della turbina eolica è di tipo ibrido Darrieus-Savonius.