PT109472A

PT109472A - Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional.

Info

Publication number: PT109472A
Application number: PT109472A
Authority: PT
Inventors: Alexandre Da Silva Condeço Joaquim
Original assignee: Melodysymbol Ltda
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-20
Also published as: WO2017221132A1

Abstract

O PRESENTE INVENTO DIZ RESPEITO A UM DISPOSITIVO MODULAR DE CAPTURA EÓLICA OMNIDIRECIONAL (1) QUE COMPREENDE UMA PLURALIDADE DE MEIOS DE CAPTURA EÓLICA (3) CONSTITUÍDOS POR VÁRIAS SUPERFÍCIES ARQUEADAS (3A) QUE FORMAM UMA SECÇÃO INTERIOR E UMA PLURALIDADE DE MEIOS DE CAPTURA DE EÓLICA, AMOVÍVEIS (4A) QUE FORMAM UMA SECÇÃO EXTERIOR. A SINCRONIA DOS MEIOS DE CAPTURA EÓLICA (3) E (4A), CRIA VÁRIOS CANAIS DE ESCOAMENTO (5), APTOS A RECEBER QUALQUER BRISA DE QUALQUER DIREÇÃO. O DISPOSITIVO MODULAR DE CAPTURA EÓLICA OMNIDIRECIONAL (1), COMPREENDE AINDA UM CONTROLADOR ELETRÓNICO (8), APTO A FAZER TODA A GESTÃO DE FORMA PROGRAMADA.

Description

Descrição

Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional

Domínio técnico da invenção A presente invenção está inserida na área dos dispositivos de captura eólica e geradores de energia. Neste caso em concreto, o dispositivo é modular e a captura de vento é totalmente passiva e realizada a partir de todas as direcções. A presente invenção poderá ser inserida no ramo industrial e habitacional.

Estado da técnica São conhecidos do estado técnica, vários equipamentos de captura eólica e geração de energia que apresentam na maioria dos casos algumas limitações e condições de funcionamento muito específicas. 0 documento US8961103 divulga uma turbina eólica de eixo vertical com captação omnidirecional que compreende uma câmara circular em torno do eixo de rotação, lâminas estáticas, um gerador eléctrico e um compartimento exterior circular. 0 documento GB2513674 divulga uma turbina eólica vertical com controladores de velocidade do rotor, duas ou mais lâminas que rodam em torno do eixo vertical e um compartimento que roda, também ele, em torno do mesmo eixo vertical e que possui meios de orientação ligados a uma ou mais lâminas e que direcionam o vento para as mesmas. A presente invenção resolve o problema técnico de captar vento e leves brisas em qualquer situação, através da conjugação das lâminas exteriores com os interiores e com auxílio da assistência electrónica incluída no rotor.

Sumário da invenção A presente invenção diz respeito a um dispositivo modular de captura eólica omnidirecional. É constituído por uma secção exterior estática, substancialmente quadrangular que compreende uma pluralidade de meios de captura eólica, uma secção interior substancialmente circular, também ela com meios de captura eólica, um rotor com assistência electrónica e um controlador com gestão de potência programada. Os meios de captura da secção interior possuem uma forma ideal para receber ventos/brisas de qualquer velocidade que são guiados através dos meios de captura exteriores. 0 rotor compreende dois discos de material magnético com neodímios que funcionam como gestor rotativo de controlo de tensão e corrente.

Este dispositivo modular de captura eólica omnidirecional, poderá compreender um ou mais módulos semelhantes, podendo ser montado como torre produtora de energia e com a grande vantagem de poder receber ventos de todas as camadas de ar, ou seja, cada módulo terá a sua própria produção, somando assim o conjunto de potência gerada por todos os módulos.

Breve descrição dos desenhos A fig.l representa uma perspectiva do dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) onde é percetível a sincronia entre os meios de captura amovíveis (4A) e os meios de captura (3) e os respectivos canais de escoamento (5) formados entre ambos. A fig.2 representa a secção interior (2) substancialmente circular, com os meios de captura (3) acoplados em torno do rotor (6). A fig.3 representa uma outra perspetiva do dispositivo de captura eólica omnidirecional (1) já com os meios de captura amovíveis (4A) montados. A fig.4 representa um pormenor da secção interior (2) com realce para as superfícies argueadas (3A) e as superfícies planas (3B). A fig. 5 representa um pormenor da secção exterior (4) substancialmente quadrangular, com a disposição dos meios de captura amovíveis (4A). A fig.6 representa o rotor (6) com os vários componentes: meios de deslocamento (A) , veio do rotor (B) , Placa de circuito impresso (C) e os discos magnéticos com neodímios (7) . A fig.7 representa um detalhe do rotor (6) onde é visível a forma como os neodímios (D) estão dispostos.

Legenda 1- Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional; 2- Secção interior; 3- Meios de captura; 3A- Superfícies arqueadas; 3B- Superfícies planas; 4- Secção exterior; 4A- Meios de captura amovíveis; 5- Canais de escoamento; 6- Rotor; V- Discos de material magnético; 8- Controlador eletrónico; A- Meios de deslocamento; B- Veio do rotor; C- Placa de circuito impresso; D- Neodímios.

Descrição detalhada da invenção A presente invenção diz respeito a um dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1), que compreende pelo menos um módulo gerador de energia e é constituído por duas partes principais, a secção exterior (4) e a secção interior (2) que inclui o rotor e a componente eletrónica. A secção exterior (4) substancialmente quadrangular, é constituída por uma pluralidade de meios de captura de vento amovíveis (4 A) , com três larguras pré-definidas e que se encontram em sincronia com os meios de captura (3) da secção interior (2) , formando assim, canais de escoamento (5) com ângulos de ataque em função das condições de vento. A secção interior (2) compreende, também, uma pluralidade de meios de captura de vento (3) , que são constituídos por duas superfícies arqueadas (3A) com ângulos previamente definidos e por três superfícies planas (3B) . Esta secção interior (2) e todas as suas partes constituintes, definem uma área substancialmente circular, que se encontra acoplada em torno de um rotor (6), que funciona no interior desta área. 0 rotor (6) é constituído por um veio em aço (B) que tem acoplado pelo menos três meios de deslocamento (A) , dois discos de material magnético (7) com uma pluralidade de neodímios (D)dispostos em torno do eixo do referido rotor (6) e uma placa de circuito impresso circular (C), localizada entre os dois discos (7), onde estão inseridas as bobines de excitação, as bobines de potência e o controlador eletrónico com gestão de potência (8). 0 modo de funcionamento do dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) , é relativamente simples e a principal característica reside na forma como realiza a captura de vento. A combinação e sincronia entre os meios de captura (3) da secção interior (2) e os meios de captura amovíveis (4A) da secção exterior (4), permite a captura de leves brisas, bem como a extração do excedente, aquando de velocidades elevadas de vento. Os canais de escoamento (5) formados pelos referidos meios de captura (3) e (4A), apresentam uma forma afunilada, estreitando progressivamente, o que permite o aumento de velocidade do vento na entrada, criando a pressão necessária ao início de rotação e consequente início de funcionamento do rotor (6). A captura de vento é realizada lateralmente, em qualquer posição e a partir do momento de entrada no dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1), e após percorrer os canais de escoamento (5) , dando início ao processo de funcionamento do rotor (6), o ar capturado, sairá pelo lado oposto à entrada, uma vez que o dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) se encontra munido de um topo fechado e uma base. 0 rotor (6) tem assistência e controlo permanente, através do controlador eletrónico (8) que faz a gestão de potência programada e controlo por parte de um software próprio (não representado). 0 dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) é ainda dotado de um quadro sinóptico local, onde se podem verificar anomalias e funções que está desempenhar na altura, bem como funções de mudança de parâmetros.

Numa forma de realização preferencial da invenção, os meios de captura amovíveis (4A), são construidos em material compósito.

Numa forma de realização preferencial da invenção, o dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) pode conjugar vários módulos, criando-se uma torre que irá agir como uma chaminé inversa, direcionando o fluxo de vento de qualquer direcção até aos rotores de cada um dos referidos módulos.

Numa outra forma de realização preferencial da invenção, o dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) terá a função de fornecer energia a um inversor de rede, bastando introduzir os parâmetros desse inversor, para que se retire o maior ganho do seu funcionamento.

Claims

Reivindicações

1. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) , com pelo menos um módulo gerador de energia caracterizado por compreender: uma secção interior (2) que compreende uma pluralidade de meios de captura de vento (3), constituídos por duas superfícies arqueadas (3A) com ângulos pré-determinados e três superfícies planas (3B), acoplados a um rotor (6) aptas a definir uma área substancialmente circular em torno do referido rotor (6); uma secção exterior (4) substancialmente quadrangular e que compreende uma pluralidade de meios de captura de vento (4 A) amovíveis, com três larguras pré-definidas, estando os referidos meios de captura em sincronia com os meios de captura de vento (3) da secção interior (2), formando canais de escoamento (5) com ângulos de ataque pré-definidos; um rotor (6) com pelo menos três meios de deslocamento (A), em que a assistência eletrónica compreende dois discos de material magnético (7) com uma placa de circuito impresso circular e um circuito eletrónico de comutação que funciona como gestor rotativo com controlo de tensão e corrente, e; um controlador eletrónico (8) com gestão da potência programada.
2. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos ângulos dos meios de captura de vento (3) da secção interior (2), serem definidos entre as superficies arqueadas (3A) e as superficies planas (3B), compreendendo diferentes valores.
3. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os meios de captura de vento (4 A) possuírem três larguras diferentes, compreendidas no intervalo entre 100 - 170 mm.
4. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por o a sincronia entre os meios de captura (3) e os meios de captura (4 A) , permitir expelir o vento excedente em condições de velocidade elevada.
5. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o rotor (6) compreender pelo menos três meios de deslocamento (A) com um dos referidos meios apto a servir de guia e apoio.
6. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (D de acordo com as reivindicações 1 e 5, caracterizado por o rotor (6) compreender a bobinagem no próprio circuito impresso.
7. Dispositivo modular de captura eólica omnidirecional (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por estar apto a definir uma torre de vários módulos geradores, em que cada um deles terá a sua própria produção de energia elétrica.