PT103489B

PT103489B - Sistema modular de aproveitamento de recursos atmosféricos

Info

Publication number: PT103489B
Application number: PT103489A
Authority: PT
Inventors: Tiago Da Costa Duarte Pardal; Marco Aurelio Baptista Freire
Original assignee: Omnidea Lda; Tiago Da Costa Duarte Pardal
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2008-11-28
Also published as: EP2021625A1; WO2007139412B1; PT103489A; ATE508275T1; DE602007014355D1; WO2007139412A1; EP2341242B1; EP2341242A2; EP2341242A3; EP2021625B1; US8247912B2; US20090278353A1

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUM SISTEMA MODULAR DE APROVEITAMENTO DA ENERGIA EÓLICA, UTILIZANDO UM SUBSISTEMA AERODINÂMICO (5) . ESTE, QUANDO SUJEITO À ACÇÃO DO VENTO E ACTUADO POR UM SUBSISTEMA DE CONTROLO (2), PRODUZ UMA RESULTANTE DE FORÇAS QUE TRACCIONA UM CONJUNTO DE CABOS (3) LIGADO A UM SUBSISTEMA DE SUPERFÍCIE (13), NO QUAL O MOVIMENTO É TRANSFORMADO EM TRABALHO ÚTIL; O CONTROLOPERMITE VARIAR SIGNIFICATIVAMENTE A REFERIDA RESULTANTE, DE MODO A CRIAR DUAS FASES DE FUNCIONAMENTO: UMA DE MAIOR RESULTANTE, QUE É UTILIZADA PARA PRODUZIR TRABALHO ÚTIL, E OUTRA EM QUE UMA RESULTANTE MENOR PERMITE RECOLOCAR O SISTEMA NA POSIÇÃO INICIAL COM MENOR TRABALHO, DE MODO A QUE O BALANÇO DE ENERGIA SEJA POSITIVO. ESTA ENERGIA É UTILIZADA NO SUBSISTEMA DE SUPERFÍCIE (13) PARA A PRODUÇÃODE ENERGIA ELÉCTRICA, PARA PROPULSÃO, OU QUALQUER OUTRA FORMA DE APROVEITAMENTO DA ENERGIA MECÂNICA. O SISTEMA GERAL PODE TER UMA SEGUNDA UTILIZAÇÃO: A DE PROPORCIONAR UMA PLATAFORMA DE ALTA ALTITUDE PERMANENTEMENTE ESTÁVEL. PARA TAL BASTA ALTERAR O OBJECTIVO DO SUBSISTEMA DE CONTROLO (2), QUE ACTUANDO SOBRE OS RESTANTES SUBSISTEMAS PODE COMPENSAR OS EFEITOS DE EVENTUAIS ALTERAÇÕES DAS CONDIÇÕES ATMOSFÉRICAS SOBRE A PLATAFORMA, DE MODO A LIMITAR AS VARIAÇÕES DE POSIÇÃO, NÃO DESEJADAS, DESTA.

Description

(57) Resumo:

A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUM SISTEMA MODULAR DE APROVEITAMENTO DA ENERGIA EÓLICA, UTILIZANDO UM SUBSISTEMA AERODINÂMICO (5) . ESTE, QUANDO SUJEITO À ACÇÃO DO SUBSISTEMA

VENTO E ACTUADO POR UM

DE

RESULTANTE

DE

CONJUNTO

DE

SUBSISTEMA

DE

CONTROLO (2), PRODUZ UMA FORÇAS QUE TRACCIONA UM

CABOS (3) LIGADO A UM SUPERFÍCIE (13), NO QUAL O

É TRANSFORMADO EM TRABALHO

MOVIMENTO ÚTIL;

CONTROLOPERMITE

VARIAR

DE MODO A CRIAR DUAS FASES DE

SIGNIFICATIVAMENTE A REFERIDA RESULTANTE,

FUNCIONAMENTO: UMA DE MAIOR RESULTANTE, QUE É UTILIZADA PARA PRODUZIR TRABALHO ÚTIL, E OUTRA EM QUE UMA RESULTANTE MENOR PERMITE RECOLOCAR O

SISTEMA NA POSIÇÃO INICIAL COM MENOR TRABALHO, DE MODO A QUE O BALANÇO DE ENERGIA SEJA POSITIVO. ESTA ENERGIA É UTILIZADA NO SUBSISTEMA DE SUPERFÍCIE (13) PARA A PRODUÇÃODE ENERGIA ELÉCTRICA, PARA PROPULSÃO, OU QUALQUER OUTRA FORMA DE APROVEITAMENTO DA ENERGIA MECÂNICA. O SISTEMA GERAL PODE TER UMA

SEGUNDA UTILIZAÇÃO: A DE PROPORCIONAR UMA PLATAFORMA DE ALTA ALTITUDE PERMANENTEMENTE ESTÁVEL. PARA TAL BASTA ALTERAR O OBJECTIVO DO SUBSISTEMA DE

CONTROLO (2), QUE ACTUANDO SOBRE OS RESTANTES SUBSISTEMAS PODE COMPENSAR OS EFEITOS DE EVENTUAIS ALTERAÇÕES DAS CONDIÇÕES ATMOSFÉRICAS SOBRE A PLATAFORMA, DE MODO A LIMITAR AS VARIAÇÕES DE POSIÇÃO, NÃO DESEJADAS, DESTA.

RESUMO

Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos

A presente invenção consiste num sistema modular de aproveitamento da energia eólica, utilizando um subsistema aerodinâmico (5). Este, quando sujeito a acção do vento e actuado por um subsistema de controlo (2), produz uma resultante de forças que tracciona um conjunto de cabos (3) ligado a um subsistema de superfície (13), no qual o movimento é transformado em trabalho útil; o controlo permite variar significativamente a referida resultante, de modo a criar duas fases de funcionamento: uma de maior resultante, que é utilizada para produzir trabalho útil, e outra em que uma resultante menor permite recolocar o sistema na posição inicial com menor trabalho, de modo a que o balanço de energia seja positivo. Esta energia é utilizada no subsistema de superfície (13) para a produção de energia eléctrica, para propulsão, ou qualquer outra forma de aproveitamento da energia mecânica.

sistema geral pode ter uma segunda utilização: a de proporcionar uma plataforma de alta altitude permanentemente estável. Para tal objectivo do subsistema de controlo basta alterar o (2), que actuando sobre os restantes subsistemas pode compensar os efeitos de eventuais alterações das condições atmosféricas sobre a plataforma, de modo a limitar as variações de posição, não desejadas, desta.

Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos

Área da Invenção

A presente invenção foi desenvolvida no âmbito da engenharia mecânica para aproveitamento de energia eólica, com o objectivo de diminuir os custos da sua utilização como fonte de energia para outras aplicações.

Estado da Arte

Considera-se que muito deve ainda ser feito para que as energias de fontes renováveis sejam capazes de responder as necessidades energéticas da sociedade, para aumentar o nível de desenvolvimento e o conforto dos seus habitantes. Com este objectivo deve-se não apenas desenvolver as tecnologias já existentes - que no caso da energia eólica se baseiam no desenvolvimento tecnológico de um conceito com séculos de existência, os moinhos de vento de pás medievais - mas também desenvolver novas formas, radicalmente diferentes, de aproveitamento energético, como é o caso da presente invenção.

Considera-se assim ser necessário mudar a filosofia adoptada para a utilização das energias renováveis. Um dos problemas principais das energias de fontes renováveis é envolver custos muito elevados, devido essencialmente a filosofia adoptada para estas tecnologias. É o caso dos aero-geradores, que apresentam elevados custos devido a uma política de maximização do seu rendimento no aproveitamento da energia do vento. Tal é pouco razoável quando o vento é um recurso abundante. A solução poderá consistir em sistemas de baixo custo por unidade de potência instalada, independentemente do rendimento de conversão do sistema.

Com esta nova filosofia, economicamente mais viável, poder-se-á investir mais neste tipo de tecnologia de conversão de energia de fontes renováveis, uma vez que o retorno será mais rápido, possibilitando então a cada país a obtenção de uma maior independência energética.

Considera-se ainda que a presente invenção soluciona o problema das plataformas atmosféricas de alta altitude, que até ao presente não foi resolvido. Todas as soluções propostas têm sofrido sempre de um problema de energia, que resulta ou duma falta de capacidade de armazenamento que limita a autonomia e que obriga a uma recolha periódica do sistema (como é o caso das aeronaves), ou duma falta de potência que se traduz sempre numa incapacidade de controlo (por exemplo balões). Neste último caso os sistemas têm uma grande margem de deriva, não dispondo de potência para compensar o vento e se posicionarem de modo pretendido. Relativamente ao primeiro caso já houve tentativas de aproveitar a energia solar, mas nunca se conseguiu armazenar o suficiente para o período nocturno, de modo a que o sistema se mantivesse aéreo com uma longa autonomia.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Na figura 1, encontra-se exemplificada uma concretização possível do sistema, composta por actuadores do subsistema de controlo (2), um conjunto de cabos (3) que são guiados ao bobinador (7) pelo rodízio (1) . Os cabos são não só um meio de ligação entre componentes do grupo de subsistemas aéreos, como também um meio de ligação entre este grupo e o subsistema de superfície (13) . A embraiagem (12) é o elemento responsável por transmitir ou interromper o movimento aos restantes elementos, como é o caso da roda de inércia (8) e o veio (11) que alimenta um alternador (10), ou um propulsor ou outro. Os suportes (9) fixam os componentes do subsistema de superfície e suportam os esforços que lhes são transmitidos. O grupo de subsistemas aéreos é composto ainda por elementos insuflados do subsistema de impulsão (4), que neste caso também desempenham uma função no subsistema estrutural (15), uma vez que suportam os perfis do subsistema aerodinâmico (5) responsável por proporcionar sustentação. Uma cauda (6), representada em maior detalhe na figura 19, destina-se a garantir a estabilidade aerodinâmica natural ao grupo de subsistemas aéreos quando sujeito ao vento.

A figura 2 representa mais um possível exemplo de grupo de subsistemas aéreos. Os elementos estão numerados da mesma forma da figura 1, ou seja, os subsistemas de cabos (3), de impulsão (4) e aerodinâmico (5). Este sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos tem a possibilidade, de acordo com as necessidades, de ser modular para aumentar a potência convertida, podendo atingir as dimensões que se pretender, ou seja, pode ser acrescentado em todas as direcções para aumentar a potência. Na figura 2 representa-se um exemplo típico desta capacidade de ser modular, dado que a sua configuração segue um padrão, e a sua área exposta ao vento pode ser facilmente aumentada quer em altura como em largura.

As figuras 4 e 3 representam as orientações do grupo de subsistemas aéreos durante as fases de trabalho e de recolha respectivamente. Na fase de trabalho, os perfis (5) apresentam um ângulo de ataque em relação ao vento de modo ao grupo de subsistemas aéreos adquirir um movimento ascendente, provocando a tracção do cabo (3) e consequente alimentação do veio de transmissão (11). Na fase de recolha, os mesmos perfis (5) apresentam um ângulo de atague de modo ao grupo de subsistemas aéreos adguirir um movimento descendente, auxiliando assim na recolha dos cabos (3) e na minimização da energia despendida nesta fase; note-se que, para este processo, será sempre necessário fornecer alguma energia para a recolha dos cabos (3).

A figura 5 pretende demonstrar uma possível disposição dos cabos (3) pelo grupo de subsistemas aéreos de modo a distribuir os esforços para evitar rompimentos da tela e aumentar a gama das condições nominais de funcionamento, assim como a durabilidade do sistema.

A figura 6 pretende exemplificar mais um possível grupo de subsistemas aéreos que poderá substituir os exemplificados nas figuras 1, 2, 3, 4, 8 e 9, com melhor desempenho aerodinâmico.

A figura 7 exemplifica um perfil alar de grande corda insuflado, de modo a ter um volume que uma vez preenchido com gás mais leve que o ar forneça uma impulsão superior ao seu peso. Este é um exemplo típico de componente que exerce simultaneamente uma função no subsistema aerodinâmico e no de impulsão. Este modelo, tal como os anteriores, necessita de um sistema de controlo para variar o ângulo de ataque da asa entre as fases de trabalho e de recolha.

Nas figuras 8 e 9 apresenta-se mais um exemplo de grupo de subsistemas aéreos tendo, neste caso, uma configuração com um elevado arrasto na figura 8 que, quando exposto ao vento, maximiza a força de tracção dos cabos (3) para a fase de trabalho. Na fase seguinte será recolhido com a configuração da figura 9 (com os elementos insuflados laterais, ou de topo, unidos), para que a força resultante de tracção dos cabos seja mínima.

Na figura 10 apresenta-se um subsistema aerodinâmico com cilindros em que a fase de trabalho é efectuada com uma rotação axial destes, de modo a tirar proveito do efeito de Magnus, obtendo-se assim um aumento do arrasto e uma força de sustentação ainda maior (que o arrasto), em que a resultante da sua soma vectorial provoca a tracção dos cabos (3). Durante a fase de recolha dos cabos, os cilindros rodam em sentido contrário induzindo uma sustentação no sentido descendente, ou não rodam, caso em que é apenas necessário vencer o arrasto natural devido a geometria e caracteristicas superficiais. O resultado final é que durante um período sob a acção do vento existe uma força resultante na fase de trabalho muito superior a da fase de recolha.

As figuras 11, 12, 13, 14 e 15 exemplificam vários tipos de componentes que podem ser aplicados no subsistema aerodinâmico (5) para obter a sustentação dada por este. Os componentes das figuras 11 e 14 são perfis alares projectados para gerar uma elevada sustentação e um baixo arrasto, assim como os das figuras 12, 13 e 15 estes últimos, no entanto, como têm superfície superior e inferior, caso se deseje, podem ter um volume suficiente para, no caso de incorporarem elementos do subsistema de impulsão (4), poderem conter uma quantidade de gás (mais leve que o ar) suficiente para torná-los, pelo menos, imponderáveis. O elemento da figura 13 é um cilindro, que se pretende com rotação axial variável e controlável de modo a tirar proveito do efeito de Magnus. O componente da figura 14 é simplesmente formado por uma tela ou placa de espessura fina, enquanto que o componente da figura 15 é formado por duas, resultando numa superfície inferior distinta da superior. Nos dois casos existe uma simetria em relação corda e uma elevada sustentação baixo arrasto. No entanto, comparando as geometrias dos componentes da figura 14 e 15 com os da figura 11 e 12, respectivamente, o desempenho dos primeiros é ligeiramente inferior na fase de trabalho, tendo, no entanto, a vantagem de um menor custo de fabrico.

As figuras possíveis, mas de modo nenhum restritivos, de elementos insuflados do subsistema de impulsão (4). Pretende-se que no total o seu volume de gás, seja pelo menos suficiente para tornar imponderável toda a massa aérea.

Neste caso particular, estes elementos têm também a função de suportar os perfis responsáveis pela sustentação aerodinâmica, fazendo assim também parte do subsistema estrutural.

Na figura 19, apresenta-se um exemplo de um componente com uma cauda para garantir a estabilidade aerodinâmica do sistema, e que, portanto, também faz parte do subsistema de controlo. Esta cauda auxilia também a transição entre fases de trabalho e de recolha, uma vez que pode funcionar com superfícies de controlo como a cauda de uma aeronave, ou servir de braço de alavanca para mais facilmente se alterar o ângulo de ataque de todo o grupo.

Na figura 20 representa-se um exemplo de subsistema de superfície (13) responsável pelo armazenamento dos cabos durante a fase de recolha e pela conversão do movimento periódico do grupo de subsistemas aéreos em energia eléctrica.

Na figura 21 detalha-se o subsistema de superfície (13) apresentado na figura . Este deve ser composto essencialmente por um bobinador (7) que serve para a recolha dos cabos (3) e um alternador (10) .

Para melhorar o seu desempenho pode ainda incluir uma roda de inércia (8), suportes para os vários componentes (9) , um veio (11) e um trinco ou uma embraiagem (12), de forma a desacoplar o bobinador (7) dos restantes componentes não lhes transmitindo qualquer binário durante a fase de recolha.

Com a utilização facultativa da roda de inércia (8) pretende-se manter uma potência constante, sendo a sua principal função armazenar energia durante a fase de trabalho e alimentar o alternador, quando todo o sistema se encontra na fase de recolha e o bobinador não actua sobre o veio de transmissão (11). A roda de inércia é apresentada a título de exemplo e pode facilmente ser substituída por outro qualquer componente que execute a referida função de armazenamento de energia, como é o caso das baterias, células de combustível regenerativas, condensadores, compressão de gás acoplada com turbinas entre muitos outros existentes no mercado.

O alternador (10) é responsável pela conversão de movimento mecânico em energia eléctrica.

Existem no entanto outros componentes para a produção de energia eléctrica, com uma tecnologia fora do âmbito desta invenção, que podem substituir o alternador, como é o caso dos sistemas recorrendo ao fenómeno da magnetohidrodinâmica.

Os suportes (9) podem ser utilizados, caso em que são os responsáveis por manter o bobinador e a roda de inércia colocados numa posição em que estes possam realizar os seus movimentos de rotação sem interferências, e suportarem os esforços necessários para o correcto funcionamento do sistema terrestre.

A figura 22 representa um rodízio (1) que tem como função evitar a fricção do cabo com qualquer superfície e guiá-lo de modo a manter sempre a mesma orientação para o bobinador independentemente da posição do grupo de subsistemas aéreos e da direcção do vento. 0 rodízio (1) deve ser utilizado caso todo o subsistema (13) esteja fixo, mas não terá grande utilidade no caso de todo o sistema se orientar de acordo com a direcção do vento. 0 rodízio, quando utilizado deve preferencialmente ser montado por cima do bobinador, com o intuito de encaminhar os cabos para que o enrolamento/desenrolamento seja efectuado sempre na mesma posição, independentemente da direcção do vento, podendo o rodízio efectuar rotações completas de 360°.

As figuras 23, 24, 25 e 26 pretendem exemplificar outras duas configurações possíveis do grupo de subsistemas aéreos em que, tal como nos anteriores, se garante a sua permanência no ar mesmo sem vento. O subsistema de superfície (13), neste caso particular, tem os mesmos componentes que os da figura 21 e está no solo. O subsistema de impulsão (4), nas figuras 23 e 24, é composto apenas por um componente de grandes dimensões,

enquanto	que	nas	figuras 25 e	26	é constituído por
elementos	de	menor volume,	fixos	e distribuídos
espaçadamente	pelo	subsistema de	cabos	(3), movimentando-

se solidariamente com ele durante as fases de trabalho e recolha. Por controlo (2) garante-se o correcto posicionamento de todo o grupo (14) que deve incluir uma combinação, de pelo menos, os subsistemas de carga útil, estrutural, aerodinâmico e de propulsão. Nas figuras 23 e 24 o sistema utiliza ventos acima do componente (4) que se encontra a uma altitude constante. Estes dois exemplos podem ter a mesma base de funcionamento dos anteriores, com a particularidade de no caso de não haver vento o grupo (14) ficar suspenso, sem atingir o solo, como exemplificado nas figuras 24 e 26, uma vez que os elementos insuflados (4) garantem a impulsão de toda a massa, impedindo a queda de qualquer componente do grupo de subsistemas aéreos.

As figuras 27 e 28 representam uma outra configuração desta invenção, observando-se na figura 27 vários módulos e na figura 28 a ampliação de um deles. Neste caso os subsistemas de impulsão (4) (para impulsionar o peso de todos os componentes do módulo), de propulsão (16) e o aerodinâmico (5) encontram-se totalmente desacoplados entre si. Os módulos apresentam um sistema propulsor (16) com a capacidade de rodar em torno dos cabos (3) e/ou do eixo horizontal do subsistema estrutural. Previne-se assim que a posição do cabo (3) seja alterada por arrasto do vento e, no caso dos elementos insuflados (4) não garantirem impulsão suficiente o subsistema propulsor (16) actuará de modo a compensar esta falta.

SESÇRIÇÀD DETALHADA DO IWEKTO

A presente invenção consiste num sistema de aproveitamento da densidade atmosférica e da energia do vento, através de um grupo de subsistemas aéreos o qual inclui um conjunto §

de cabos que, sob a acção do vento, é traccionado e actua sobre um grupo de subsistemas aéreos pode incluir na sua composição:

um subsistema de cabos (3 ) um subsistema de um subsistema de propulsão (16) ;

um subsistema de carga útil;

um subsistema um subsistema aerodinâmico (5).

Esta invenção, em quase todas as suas aplicações, necessita ainda de incorporar um subsistema de controlo (2) e de ser actuada pelo mesmo.

Para a conversão de energia eólica em energia mecânica útil, o controlo (2) actua de modo a que o grupo de subsistemas aéreos execute um movimento periódico com uma fase de trabalho e outra de recolha, tentando maximizar a diferença entre as forças resultantes em cada uma das fases. A transição entre as fases de movimento é realizada idealmente, mas não obrigatoriamente, pela alteração do ângulo de ataque do sistema aerodinâmico em relação ao vento. Essa alteração faz-se através de um mecanismo que solta e recolhe os cabos consoante a posição pretendida.

grupo de subsistemas aéreos, quando incorpora um subsistema aerodinâmico e se encontra exposto ao vento, fica sujeito a uma força resultante com a direcção e intensidade dada pela soma vectorial das componentes de sustentação e arrasto aerodinâmicos, que é a responsável pela tracção do subsistema de cabos (3) que actua sobre o subsistema de superfície (13) . Na figura 4 observa-se um exemplo de um grupo de subsistemas aéreos composto por elementos insuflados (4) e por vários perfis (5).

subsistema aerodinâmico (5) pode incorporar, por exemplo, um ou vários componentes de configuração variável (figuras 8 e 9) , com perfis alares (figuras 11, 12, 14 e 15), com corpos em rotação (figura 13).

Por elemento com configuração variável entende-se, a título de exemplo, mas de modo nenhum restritivo:

- um elemento semelhante a um parapente que está aberto durante a fase de trabalho e fechado durante a fase de recolha (figuras 8 e 9);

- um pára-quedas, puramente de arrasto, que inverte a sua concavidade dependendo da fase de funcionamento em que se encontra;

- asas com superfícies de controlo.

Pelas suas caracteristicas, o subsistema aerodinâmico apresenta ou uma configuração (ou forma) variável ou uma variação do ângulo de ataque aerodinâmico relativamente ao vento. Obtém-se assim uma variação da força resultante, que torna maior ou menor a área exposta e varrida por unidade de tempo do grupo de subsistemas aéreos, permitindo assim, de acordo com as condições climatéricas, efectuar um aproveitamento energético.

subsistema aerodinâmico (5), quando recorre a perfis com sustentação aerodinâmica, pode ser controlado, por exemplo, pelos métodos distintos que se passam a descrever:

- Os perfis rodam de modo a adquirir um determinado ângulo de ataque independentemente dos restantes componentes, à semelhança do funcionamento das persianas para a protecção do sol ou variação da luminosidade;

- A estrutura e perfis são solidários e todo o conjunto adquire o ângulo de ataque pretendido, como se exemplifica na figura 4, havendo, a título de exemplo, os seguintes processos de efectuar esta operação:

i) Actuando superfícies de controlo existentes na cauda de estabilização (6) e/ou nos perfis (5);

ii) Recolhendo ou soltando os cabos (3) de modo a orientar-se todo o conjunto.

grupo de subsistemas aéreos é livre de se deslocar em quase todas as direcções, estando apenas constrangido pela ligação por cabo(s) (3) ao subsistema de superfície (13) (do tipo rótula) e, como opção na maioria das aplicações, também pelo movimento linear do(s) referido(s) cabo(s) (3) . Este tipo de invenção é original nesse sentido uma vez que todos os outros sistemas de captação da energia do vento têm mais graus de constrangimento. Esta característica apresenta grandes vantagens, uma vez que garante ao sistema liberdade para converter energia do vento a altitudes bem superiores as dos modelos existentes actualmente e, dado que todo o sistema está essencialmente a tracção, também permite uma fácil implementação em águas, independentemente da sua profundidade, pois não é necessária a construção de fundações, dado que o sistema de superfície (13) pode ficar simplesmente ancorado e a flutuar.

grupo de subsistemas aéreos, pela sua versatilidade, pode funcionar até ao limite da troposfera, onde a densidade de energia do vento é máxima. Passando para a estratosfera o vento diminui de intensidade e só haverá vantagens em subir para esta camada da atmosfera se o sistema estiver a ser utilizado como plataforma para telecomunicações, observação terrestre, ou outros fins.

No caso de ser aplicada para o fornecimento de energia eléctrica à rede, a presente invenção pode ser projectada de modo a que o subsistema de controlo actue sobre o grupo de subsistemas aéreos de modo a, consoante as variações de intensidade do vento, ir rectificando o intervalo de altitudes de funcionamento com o objectivo de injectar continuamente na rede eléctrica a potência permitida pela licença. Note-se que actualmente devido às flutuações de densidade de energia do vento - obviamente variável dependendo da localização dos parques eólicos - apenas uma média de vinte e cinco por cento da potência é fornecida à rede.

Este sistema tem também a possibilidade, de acordo com as necessidades, de ser modular e/ou escalável para aumentar a potência convertida, podendo atingir as dimensões que se pretender, ou seja, pode ser acrescentado em todas as direcções para aumentar a potência. Se for o caso de se acrescentar mais conjuntos de componentes, em largura e/ou altura, seguindo um padrão, então considera-se como sendo uma configuração modular. Se for o caso em que se aumenta as dimensões de componentes do grupo de subsistemas aéreos para o tornar maior, então considera-se como sendo escalável.

Para garantir que todo o grupo de subsistemas aéreos se mantém no ar na ausência de vento, incorpora-se um ou os dois seguintes subsistemas distintos:

Um subsistema de impulsão (4) constituído por um conjunto de elementos insuflados com um gás mais leve que

- Um subsistema de propulsão constituído (16), constituído por um número de independentes e tradicionais sistemas de propulsão da aviação, como por exemplo motor(es) de reacção e/ou o motor e hélice, responsáveis por fornecer

quantidade de movimento subsistemas aéreos.	para	manobrar	o grupo	de
0 subsistema de impulsão	(4) é	constituído	pela soma	de
todos os elementos que são	incorporados com o	objectivo	de

diminuir a densidade global do sistema. Preferencialmente deverão ser insuflado com um gás com menor densidade que o ar a superfície terrestre do local de instalação e, podem estar distribuídos por vários locais do grupo de subsistemas aéreos.

Este subsistema de ligados ao de cabos impulsão pode ter elementos apenas ou seja, totalmente desacoplados dos restantes. A vantagem de distribuir a impulsão pelos cabos, de modo a que cada secção tenha uma impulsão maior que o seu peso, é que com o mesmo volume consegue-se uma maior impulsão quanto mais baixa a altitude. Adicionalmente as tensões nos cabos também são menores dado que só têm de suportar o peso da sua secção e não de todo o conjunto até ã superfície. Alguns exemplos apresentam-se nas figuras 16, 17 e 18 - neste caso, estes elementos insuflados podem exercer também uma função, no subsistema estrutural, de suporte para um conjunto de elementos do subsistema aerodinâmico.

No caso do subsistema de impulsão (4) ser insuflado com um

gás	mais	leve	que	o ar,	pode ser útil que	os cabos (3) ,
que	ligam	este	ao	subsis	tema de superfície	(13) , permitam
canalizar	o	gás	para	o primeiro. A necessidade de

canalizar o gás deve-se ao facto de ser difícil impedir, em absoluto, a fuga de algum gás dos elementos insuflados, com a consequente perda gradual da impulsão.

No caso de ser hidrogénio o gás mais leve que o ar fornecido, então o subsistema de controlo pode incluir um componente para absorver humidade do ar e efectuar uma electrólise da água capturada para produzir e alimentar de hidrogénio os elementos insuflados.

Uma outra característica que os cabos (3) podem apresentar é a de permitir a troca de dados e informação entre o grupo de subsistemas aéreos e a superfície. Adicionalmente estes cabos podem permitir passagem de corrente eléctrica para alimentar o subsistema de propulsão (16) e/ou o de controlo (2), o qual, nalgumas implementações, pode incorporar motores para transmitir rotação a corpos (por exemplo cilindros) do subsistema aerodinâmico.

conjunto de cabos (3) pode ainda servir para descarregar o potencial da atmosfera. Deste modo obtem-se não só energia eléctrica útil, como ainda se aumenta a segurança do sistema por evitar electricidade estática na superfície do grupo de subsistemas aéreos, ou servir de pára-raios.

A alimentação eléctrica do sistema de controlo (2) pode ainda ser obtida através de um sistema secundário de potência, pelo qual se entende um qualquer sistema que seja recarregável com energia eléctrica de que alguns exemplos são baterias, condensadores e células de combustível regenerativas. Este sistema secundário de potência pode ser recarregado por energia solar, podendo os painéis solares fazer parte da superfície do grupo de subsistemas aéreos, ou por energia eólica, através da

fixação de um pequeno aero-gerador convencional no subsistema estrutural (15).

Um aero-gerador de maiores dimensões, para produção de energia eléctrica, pode ser instalado no subsistema de carga útil, com a vantagem que permitiria que este funcionasse quase sempre no seu máximo de potência nominal, uma vez que controlando a sua altitude de funcionamento se pode posicioná-lo a um nível com a adequada densidade de energia.

Para ligar os vários componentes do grupo de subsistemas aéreos recorrendo ao conjunto de cabos, estes têm de ser fixos aos elementos com o espaçamento necessário de modo a que não haja ruptura de material com a força exercida pelo vento. É na fase de trabalho que o subsistema aerodinâmico tracciona os cabos e os esforços são maiores. Os cabos devem ser ramificados para melhor distribuir os esforços. Na figura 5 exemplifica-se uma boa distribuição dos cabos pelo grupo de subsistemas aéreos de modo a evitar rupturas.

A estabilidade deste sistema é um factor muito importante para garantir a segurança do mesmo, impedindo-o de se despenhar no solo colocando pessoas ou bens em perigo. Para garantir a estabilidade do grupo de subsistemas aéreos, este deve preferencialmente ser naturalmente estável. Terá portanto de ter o seu centro de pressões atrás do centro de massa relativamente a frente primeiro exposta ao vento. Com esse objectivo o grupo de subsistemas aéreos poderá incluir na sua composição uma ou várias caudas (6) que poderão ser, por exemplo mas não exclusivamente, simples fitas como as utilizadas tradicionalmente em papagaios.

subsistema estrutural (15) é constituído pelo conjunto de todos os elementos necessários para garantir a integridade do grupo de subsistemas aéreos aos esforços originados pelo vento. Estes elementos podem ser rígidos para suportar cargas de torção, compressão e flexão. Alguns exemplos, de modo nenhum limitativos, de estruturas rígidas são tirantes de vigas, treliças e pontos de união. Outros elementos possíveis do subsistema estrutural podem ser costuras nas telas de elementos insuflados, linhas de cola, pontos de fixação ou outros.

Como referido o grupo de subsistemas aéreos, através do seu movimento, transmite potência a um subsistema de superfície que é alimentado com energia mecânica para uma qualquer aplicação. Esta pode ser, por exemplo, o propulsor de uma embarcação, um alternador (10), ou qualquer outro sistema que através de movimento crie uma variação de um campo magnético, induzindo uma corrente eléctrica, como foi descrito por Faraday.

Este sistema pode ser aplicado a propulsão de embarcações utilizando o movimento de cabos que actuam no veio de transmissão (11) que, numa fase final, alimenta a hélice propulsora duma embarcação. Poupa-se assim uma elevada quantidade de combustível, que passa apenas a ser necessário caso a velocidade da embarcação seja inferior a pretendida ou em alguns casos excepcionais, nomeadamente durante a fase de manobras delicadas ou de atracagem em alguns portos ou marinas.

O subsistema de superfície pode ser implementado em terra podendo ser fixo numa determinada posição apresentando um rodízio (1), ou um qualquer sistema que desempenhe a mesma n

função como é o caso do sistema de quatro cilindros habitualmente utilizados nos guinchos, para guiar correctamente o(s) cabo(s) (3), sem fricção, para o bobinador (7) , como na figura 20, ou pode ser colocado numa base que suporta todos os componentes e que possibilita posicionar todo o sistema de acordo com a direcção do vento. Existe ainda a possibilidade de implementar todo este projecto no mar, onde o sistema dito de superfície ficaria instalado numa embarcação ancorada ou não, numa bóia, ou numa plataforma fundeada. Existem várias vantagens para que este sistema ser implementado no mar, nomeadamente porque, no mar a intensidade do vento tende a ser maior do que em terra e mais constante, a área de oceano é maior que a continental, haverá menor risco de acidente com a aviação por navegação em linha de vista, a área de varrimento projectada a superfície terá menor impacto em território marítimo.

Este sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos pode ter também um grande potencial de aplicação ao ser utilizado como plataforma, normalmente designada de alta altitude, estratosférica, ou apenas atmosférica. Na presente invenção esta plataforma constitui o subsistema de carga útil e é inovadora no aspecto de ser a primeira que é estável durante um longo período. Este subsistema de carga útil permite a instalação de equipamento, tanto para o mercado militar como o civil, com aplicações, por exemplo, para observação terrestre, experiências científicas, telecomunicações e outros.

Enunciando algumas aplicações, de modo nenhum restritivas, tem-se:

Na categoria de observação terrestre:

- Auxílio a monitorização e/ou prevenção de fogos;

Instalação de estações meteorológicas de alta altitude;

- Monitorização de emissões;

Para telecomunicações:

- Transferência de informação com satélites que, por se poder estar acima das nuvens, permite que esta seja finalmente realizada por laser;

Correcção diferencial para sistemas de navegação por satélite;

Aumento da eficácia de repetidores e/ou antenas retransmissoras;

Fornecimento de serviços de Internet e/ou de comunicações móveis em zonas remotas;

- Uma alternativa local para satélites geo-síncronos;

- Instalação de radares.

Na área científica tem-se:

- Observações astronómicas com melhores resultados que as obtidas à superfície terrestre, por se estar acima da camada mais densa da atmosfera;

Instalação de uma torre de queda para ensaios de microgravidade.

As plataformas e cabos podem ainda ser utilizadas como

instabilidade, que passa assim a ter a capacidade de suportar maiores esforços sem correr o risco de colapsar. Pode-se exemplificar este caso com a figura 23, supondo que o subsistema de superfície (13) não é utilizado para a produção de electricidade, mas é antes um subsistema que utiliza a(s) força(s) de tracção transmitida(s) pelos cabos para evitar o seu colapso por cargas de compressão. Um subsistema de superfície destes pode ser por exemplo um elemento tão simples como uma viga, uma barra, um mastro, ou um poste, ou atingir escalas muito maiores como edifícios, pilares de pontes, ou outras aplicações de engenharia civil. Uma outra aplicação de engenharia civil é a de utilizar estas plataformas para instalar elevadores de carga para auxiliar a construção nos locais de obra.

As plataformas podem ainda servir para actividades de turismo ou outros fins, podendo ser usadas para instalar um elevador panorâmico e/ou um habitáculo que proporcione condições de bem-estar a seres humanos.

Outra vantagem destas plataformas verifica-se no lançamento de cargas a elevadas altitudes e/ou no auxílio a lançamentos para o Espaço. Servindo o subsistema de carga útil como plataforma de lançamento poupa-se uma grande proporção de massa normalmente utilizada para elevar um lançador aos primeiros quilómetros de altitude o lançador poderia ter a sua ignição já na estratosfera, tendo assim já uma elevada quantidade de energia potencial. Uma outra utilização bastante mais vantajosa é aquela em que se usa a plataforma para acelerar desde a superfície uma qualquer carga, por exemplo um lançador e/ou um veículo Espacial. Esta, uma vez livre da plataforma, não só já está a elevada altitude como adquiriu também uma elevada velocidade, ou seja, energia cinética. Toda esta energia é, deste modo, fornecida a carga acelerada sem consumo de nenhuma parte da sua massa.

Esta aplicação do invento pode ser implementada, por exemplo, com um mecanismo em que a carga é acelerada solidariamente com um conjunto de cabos ou, alternativamente, é acelerada ao longo de cabos que não se movem e na prática formam um carril flexível que pode até ser de levitação magnética. Os lançamentos podem ainda auxiliados se forem executados dentro de uma torre ser (ou tubagem) dentro da qual existe uma atmosfera rarefeita e/ou um gás com uma velocidade sónica superior a atmosférica.

Por fim, passa a apresentar-se, com um pouco mais de detalhe, um exemplo do subsistema de controlo, com uma configuração que não se pretende de forma alguma restritiva.

Este deve ser projectado para actuar sempre que seja necessário corrigir os valores de algum componente do grupo de subsistemas aéreos.

Deve ter a capacidade de medir inclinação do subsistema aerodinâmico e alterar sua orientação, nomeadamente actuando sobre o ângulo de ataque dos perfis (5 ) .

Independentemente da sua aplicação o grupo de subsistemas aéreos deve, idealmente, estar munido de um dispositivo de navegação por satélite para que o subsistema de controlo conheça a posição dos vários componentes do grupo aéreo e possa actuar de forma a corrigir a sua posição sempre que necessário. A verificação dos parâmetros climatéricos pode ser realizada directamente, medindo a velocidade local do vento com anemómetros, ou indirectamente medindo a potência convertida em electricidade. Relativamente a impulsão, o controlo deve corrigir excesso ou défice de pressão de gás e, para isso, deve ter sensores de pressão de modo a actuar no nível de enchimento dos elementos insuflados. Todas as acções referidas necessitam de equipamento de actuação como por exemplo motores, válvulas, interruptores e outros não detalhados por serem convencionais e específicos a cada tipo de implementação. Existe sempre a necessidade de manter o subsistema de controlo a funcionar, de modo a que todo o sistema cumpra a sua função, por isso este deve estar munido de um sistema de alimentação autónomo já referido.

Bibliografia

Patentes consultadas:

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1 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos, caracterizado por um subsistema de superfície (13) que utiliza a(s) força(s) e/ou o trabalho que lhe é transmitido por um grupo de subsistemas aéreos que incorpora um ou vários dos seguintes subsistemas:

a) Um subsistema ou conjunto de cabos (3) que entre outras funções faça a ligação ao subsistema de superfície (13);

b) Um subsistema de carga útil ou plataforma (s) , onde é colocada a carga útil na posição atmosférica desejada;

c) Um subsistema de impulsão (4) que serve essencialmente para manter todo o grupo de subsistemas aéreos permanentemente no ar com segurança;

d) Um subsistema de propulsão (16), que incorpora motores de reacção, os quais, consumindo energia, fornecem uma quantidade de movimento e rectificam, quando necessário, a posição do grupo de subsistemas aéreos, ou apenas parte dele, como por exemplo a(s) plataforma(s);

e) Um subsistema de controlo (2) que actue sobre o grupo de subsistemas aéreos de modo a que este realize uma ou várias das seguintes funções:

i) Execute um movimento periódico, com forças aerodinâmicas resultantes variáveis, com uma fase de trabalho em que energia útil do vento é transmitida ao subsistema de superfície (13) através da tracção e movimento axial livre do conjunto de cabos (3);

ii) Mantenha em cada instante o subsistema de carga útil numa posição estável e/ou definida relativamente a superfície;

iii) Através do conjunto de cabos (3) traccione o subsistema de superfície (13) com uma tensão pretendida;

f) Um subsistema estrutural (15) responsável pela ligação entre elementos e componentes e por garantir a integridade do sistema nas suas condições de funcionamento nominais;

g) Um subsistema aerodinâmico (5), para aproveitar a energia e quantidade de movimento do vento, e que incorpora na sua composição um ou vários dos seguintes componentes:

i) Perfis com sustentação aerodinâmica;

ii) Elementos com configuração ou forma variável;

iii) Corpos com possibilidade de entrar em rotação axial total ou parcial para utilização do efeito de Magnus.
2 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com a reivindicação 1 alínea a), caracterizado pelo conjunto de cabos (3) poder ter várias funções e que, para as poder realizar, incorpora um ou vários dos seguintes elementos e/ou componentes:

a) Cabo(s) condutor(es) de corrente eléctrica para:

i) Transferência de dados entre o subsistema de superfície e o subsistema de controlo e/ou a carga útil da plataforma;

ii) Alimentar, com energia eléctrica, componentes no grupo de subsistemas aéreos;

iii) Transferir energia da carga útil da(s) plataforma(s) para o subsistema de superfície (13);

b) Outros elementos para transferência de informação como por exemplo fibras ópticas;

c) Sinalização para aviso a aviação;

d) Tubagens para transporte de fluidos;

e) Elementos que proporcionem resistência estrutural para suportar os esforços a que os cabos (3) estarão sujeitos, nomeadamente quando executam uma ou várias das seguintes funções:

i) Transferência de trabalho ao subsistema de superfície;

ii) Tracção do subsistema de superfície;

iii) Ligação e ou suporte entre componentes e/ou elementos.

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3 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com a reivindicação 1 alínea e), caracterizado pelo subsistema de controlo (2) poder incluir vários tipos de instrumentos de medida, dos quais se nomeiam sistemas de navegação por satélite, de telemetria, sensores de pressão, de tensão, de extensão, inclinómetros, tubos de pitot, anemómetros, reflectores ópticos, emissores e receptores de radiação (e/ou ondas) electromagnética assim como componentes electrónicos, computadores e seus programas, motores, válvulas, interruptores e/ou outros tipos de actuadores, e ainda um sistema secundário de potência, podendo o subsistema de controlo (2), e seus componentes, ser alimentado, por um, ou pela combinação de vários, dos seguintes processos:

a) Energia solar através de painéis solares incluídos na superfície do grupo de subsistemas aéreos;

b) Produção de energia eléctrica através de um pequeno aero-gerador convencional incorporado no grupo de subsistemas aéreos;

c) Pelo subsistema de cabos (3), conforme a reivindicação 2 alínea a).
4 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo subsistema de controlo (2) garantir que o grupo de subsistemas aéreos se mantém permanentemente no ar, desempenhando o seu correcto funcionamento, executando uma aterragem ou recolha com segurança quando pretendido e que para tal possa recorrer a um ou vários dos seguintes processos:

a) Impulsão aumentada pela utilização de elementos insuflados, que diminuem a densidade do sistema, e que podem estar distribuídos sob várias formas pelo grupo de subsistemas aéreos;

b) Sustentação proporcionada pelo subsistema aerodinâmico que pode contribuir para um melhor posicionamento do sistema;

c) Estar ligado a superfície por um subsistema de cabos (3) que lhe forneça uma ancoragem e permita o fornecimento de energia e/ou combustível para o subsistema de propulsão (16) e/ou de controlo (2), que garanta a transferência de quantidade de movimento necessária para compensar uma eventual ausência de vento e consequente falta de sustentação aerodinâmica, e/ou a falta de imponderabilidade potencialmente dada pelo subsistema de impulsão (5).
5 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1, 2 e 4 alínea a), caracterizado pelo processo de impulsão ser realizado por elementos insuflados, de preferência com um gás menos denso que o ar atmosférico, em que todos somados, tenham um volume total suficiente para dar ao grupo de subsistemas aéreos uma impulsão a superfície (15) maior do que o seu peso gravítico e em que a alimentação/reposição de gás possa ser realizada por:

a) Uma tubagem que transporta o gás conforme a reivindicação 2 alínea d);

b) Absorção de humidade do ar e electrólise desta água capturada para produção e fornecimento de hidrogénio as partes insufladas.
6 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1, 2 e 4, caracterizado pelo subsistema de controlo (2) controlar a(s) força(s) aerodinâmica(s), actuando sobre o subsistema aerodinâmico (5) de modo a alterar um ou vários dos seguintes parâmetros:

a) Ângulo de ataque dos perfis com sustentação;

b) Configuração ou forma de um ou vários elementos aerodinâmicos;

c) Velocidade de rotação axial de alguns elementos de modo a se tornar significativo o efeito de Magnus.
7 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1, 2, 4 e 6, caracterizado pelo grupo de subsistemas aéreos poder movimentar-se livremente e estar apenas limitado ao grau de constrangimento da ligação (do tipo rótula) do subsistema de cabos (3) ao subsistema de superfície (13) e em que:

a) Pela tracção dos cabo(s) (3) se transfere(m) força(s) ao subsistema de superfície (13), podendo esta(s) ser controlada(s) pela altitude em que se encontram os vários componentes do subsistema de impulsão e/ou aerodinâmico;

b) 0(s) cabo(s) pode(m) ainda ser livre (s) de ter um movimento axial em que, pelo seu movimento axial sob esforço de tracção, se transfere trabalho ao subsistema de superfície (13).
8 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1, 2, 4, 6, e 7, caracterizado pela transferência de energia se realizar através de um movimento periódico, entre fases de trabalho e de recolha, em que o subsistema de controlo (2), actuando sobre o subsistema aerodinâmico (5), o posiciona relativamente ao o vento de modo a que este aproveite a sua potência e:

a) Durante a fase de trabalho o subsistema aerodinâmico (5) tenha uma força resultante ascendente tal que, a medida que o grupo de subsistemas aéreos sobe, através do subsistema de cabos (3) se transmita trabalho útil ao subsistema de superfície (13) de modo a:

i) Induzir corrente eléctrica;

ii) Alimentar o sistema propulsor de uma embarcação;

iii) Fornecer energia mecânica a um qualquer sistema;

§

b) Durante a fase de recolha, o subsistema aerodinâmico (5) tenha uma força resultante com menor valor ascendente que durante a fase de trabalho, devendo preferencialmente ter uma direcção e sentido descendente e, idealmente mas nâo obrigatoriamente, também compensando o valor da força dada pelo subsistema de impulsão (4), de modo a minimizar a energia dispendida nesta fase, necessária para recolocar todo o sistema em posição de poder iniciar uma nova fase de trabalho.
9 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1, 2, 4, 6, e 7, caracterizado por se poder variar a potência e/ou força(s) de tracção transmitida(s) ao subsistema de superfície (13), recorrendo-se para esse efeito a uma alteração:

a) Do número de módulos instalados e expostos ao vento;

b) Da dimensão de componentes do grupo de subsistemas aéreos, sendo este assim escalável;

c) Da altitude de funcionamento, podendo assim haver um controlo sem nenhuma modificação física ao sistema, obtendo-se apenas vantagem do facto de a intensidade energética do vento ir aumentando até a estratosfera.
10 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com as reivindicações 1, 2, 4, e 6, caracterizado pelo subsistema de controlo (2) , recorrendo quando necessário aos restantes subsistemas, ter a capacidade de manter o subsistema de carga útil numa posição pretendida, passando assim a fornecer um apoio, ou ponto(s) de ancoragem a alta altitude, que pode(m) ser utilizado(s) para:

a) Transportar cargas ou pessoas para qualquer elevação intermédia até ao valor máximo de altitude do subsistema de carga útil;

b) Acelerar ou mudar o vector da quantidade de movimento linear e/ou angular de cargas, tripuladas ou não, durante um percurso que pode ir até ao ponto mais elevado do grupo de subsistemas aéreos;

c) Traccionar o subsistema a superfície (13), nas aplicações em que a finalidade pretendida seja o suporte deste ou de alguma estrutura que lhe esteja ligada, para que este fique sujeito a menores esforços de compressão e suporte maiores cargas;

d) Instalar equipamento para qualquer aplicação que beneficie de poder utilizar uma posição elevada, entre as quais se nomeia:

i) Efectuar monitorização e observação terrestre;

ii) Telecomunicações;

iii) Realizar transferência, acima das nuvens, de informação com satélites, estações terrestres e/ou outras plataformas atmosféricas;

iv) Astronomia;

v) Possibilitar a existência de uma coluna de gás numa tubagem (ou torre) de atmosfera rarefeita ou com um gás de velocidade sónica diferente da atmosfera circundante;

vi) Produção de electricidade com um aero-gerador convencional para obter proveito da maior potência a alta altitude e que transfira a energia pelo subsistema de cabos (3) conforme a reivindicação 2 alínea a)iii).
11 - Sistema de aproveitamento de recursos atmosféricos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo subsistema de superfície (13), que pode estar fixo numa determinada posição ou numa plataforma móvel em terra ou em água, nomeadamente numa embarcação ancorada ou não, numa bóia ou numa plataforma fundeada, e incluir na sua composição uma combinação de:

a) Um componente de recolha dos cabos, que incorpore um elemento com força motriz, e que albergue o total comprimento dos cabos, como por exemplo um bobinador para enrolamento motorizado;

b) Um equipamento para produção de energia eléctrica;

c) Uma roda de inércia ou outro componente para armazenamento de energia durante a fase de trabalho para ser utilizada durante a fase de recolha;

d) Um conjunto de suportes para fixar os vários componentes para o seu correcto funcionamento;

e) Um veio de transmissão para transferência de binário entre componentes;

Uma embraiagem que permite a transmissão do movimento apenas num sentido;

g) Um rodízio que encaminhe o cabo para o bobinador ou um sistema de cilindros como os tradicionalmente utilizados nos guinchos;

h) Um sistema de engrenagens para desmultiplicar o binário e aumentar a velocidade de rotação do sistema de indução eléctrica;

i) Um freio para limitar a velocidade de rotação do equipamento impedindo que este se danifique;

j) Um sistema de rectificação da corrente eléctrica na frequência e tensão pretendidas;

k) Um componente para descarga de potencial eléctrico da atmosfera, como por exemplo um condensador ligado ao elemento condutor eléctrico do conjunto de cabos;

l) Fundações para suporte estrutural;

m) Lastro com peso maior do que a força máxima prevista, de tracção fornecida pelos cabos;

n) Uma ancoragem.

10 de Outubro de 2006 '•Χν, iBlli ·' ^.............

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Figura 4

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Figura 19

Figura 20

Figura 21

Figura 23

Figura 24

Figura 25

Figura 26