WO2012001188A1 - Dispositivo generador de energía eléctrica - Google Patents

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WO2012001188A1
WO2012001188A1 PCT/ES2011/070213 ES2011070213W WO2012001188A1 WO 2012001188 A1 WO2012001188 A1 WO 2012001188A1 ES 2011070213 W ES2011070213 W ES 2011070213W WO 2012001188 A1 WO2012001188 A1 WO 2012001188A1
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electrical energy
vertical axis
generator device
energy generator
horizontal arms
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PCT/ES2011/070213
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Inventor
Alonso DÍAZ SALAR
Antonio Guillermo ALVARADO RAMÍREZ
Original Assignee
Evoluciones Tecnológicas Del Mediterraneo, S.L.
López Fernández, David
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    • 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
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
    • 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
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • 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
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention provides a new energy production device that produces a lower environmental impact, while protecting wildlife and the device itself.
  • the invention has developed a new electric power generating device with minimal environmental impact that is protected against weather conditions and wildlife, being able to be located in areas that do not harm the environment as well as in a closed enclosure, such as a cage in which its own air flow is generated for the production of electrical energy .
  • the invention provides that at the ends of the arms, instead of supporting the entire wind turbine, only its propellers are supported so that the wind generator's power generator is included in the horizontal arms that emerge from the vertical axis.
  • wind turbine propellers can be arranged both horizontally and vertically.
  • the horizontal arms are provided on a support of the vertical axis to allow its disassembly.
  • the support of the horizontal arms comprises a support platform of the vertical axis and the axial bearing, which determines a structure that favors the rotation of the vertical axis and of the horizontal arms.
  • the vertical axis To facilitate the disassembly and maintenance of the vertical axis, it consists of two removable sections that are joined together by means of keyways provided in the support of the arms, which in turn facilitates the disassembly and maintenance of said horizontal arms.
  • the device of the invention can be located in areas that do not harm the environment, or even in an enclosed area where the device is protected from weather and wildlife, and is protected against to the device, in which case the upper and lower ends of the vertical axis, are fixed respectively on the ceiling and floor of the enclosure, the fixing being made to the ceiling by means of a tapered bearing that is coupled to a support attached to the ceiling and which is provided with means of regulation of the alignment of the vertical axis.
  • the floor is fixed to the enclosure by means of the legs described above.
  • the vertical axis In the upper part of the vertical axis it comprises a plate that joins each of the arms by means of a stabilizer for stabilizing the horizontality of said horizontal arms, achieving a perfect balance in the rotation of the device.
  • Figure 1 Shows a schematic representation of a possible embodiment of the device of the invention located inside an enclosure that is constituted by a cage. DESCRIPTION OF THE FORM. PREFERRED EMBODIMENT
  • the device of the invention comprises a driving element consisting of a motor 1 determined by a variator motor-reducer that is powered by batteries 3 and that by means of helical sprockets 2 transmits the movement to pulleys 4, which by means of belts 5 communicates the movement to other pulleys 6 that are integral with a vertical axis 7, which is located on a guide bushing 8 that is fixed to the ground by means of anchor legs 9, being able to incorporate a sufficient number of anchor legs 9 to provide the correct support of the guide bushing 8 In the figure only one anchor leg 9 is represented, to simplify the figure and facilitate its understanding. Therefore, the rotation of the motor 1 produces the angular displacement of the vertical axis 7.
  • the guide bushing 8 In the axis 7 and superiorly to the guide bushing 8 it comprises a support 10 of horizontal arms 11 at the ends of which it includes wind turbines 12.
  • the support 10 is constituted by a platform in which an axial bearing 13 is included, through which the vertical axis 7 runs and which facilitates the movement of the axis 7 and support 10 of the horizontal arms 11.
  • This configuration determines the rotation of the axis 7 and of the arms 11, and consequently of the propellers 14 of the wind turbines 12, which establishes the energy production by said wind turbines 12.
  • the wind turbines have been described 12 arranged on the ends of the horizontal arms 11; but it is also possible that only at said ends of the horizontal arms 11 are included the propellers 14 of said wind turbines, in which case the generator itself, of the wind turbines 12, is disposed inside the horizontal arms 11, together to support 10, thus lightening the weight in the end of the horizontal arms 11, in which case the movement of the propeller 14 is transmitted to the wind turbine by means of pulleys and belts not shown.
  • the propellers 14 can be located both horizontally and vertically, since in either case, when the horizontal arms rotate 11, the rotation of the wind turbines propellers 14 is established .
  • a plate 15 is provided, which by means of tensioners 16 is fixed to the ends of the horizontal arms 11, to provide the correct balance of the horizontal arms 11 in their rotation.
  • the batteries 3 that feed the motor 1 are rechargeable, the recharging of which is carried out by means of solar panels 17, so that the entire described device can be located in any area that does not damage the environment, but in the preferred embodiment, the described device, it is mounted inside an enclosure 18, such as a cage, for example, so that it is protected from atmospheric agents and animals that may pass through the area.
  • the guide bushing 8 is fixed to the floor of the enclosure 18 by means of the anchor legs 9, and the plate 15 is fixed to the ceiling of the enclosure 18 by means of a tapered bearing 19 arranged in a support 20 integral with the roof of the enclosure 18
  • the support 20 is provided with means for adjusting the alignment of the vertical axis 7, to achieve the correct rotation of the horizontal arms 11.

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Abstract

Un dispositivo que genera energía eléctrica a partir de energías renovables mediante el giro de un motor alimentado con energía solar. El giro del motor hace girar a un eje dotado de brazos horizontales que tienen aerogeneradores que producen energía eléctrica. El dispositivo generación de energía eléctrica se puede colocar en el interior de un recinto para protegerlo de los agentes atmosféricos y de la fauna silvestre.

Description

DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo que tiene por objeto generar energía eléctrica a partir de energías renovables mediante el giro de un motor que es alimentado mediante energía solar, de forma que el giro de dicho motor provoque el giro de un eje dotado de una serie de brazos en cuyos extremos se soportan aerogeneradores , lo que determina que el giro del motor provoca el giro de los aerogeneradores, produciendo energía eléctrica .
Es otro objeto de la invención el incorporar el dispositivo en el interior de un recinto, como por ejemplo puede ser una jaula, de modo que quede protegido de los agentes atmosféricos y de la fauna silvestre.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el estado de la técnica es conocido el empleo de energías renovables, como es el caso de la energía solar y la energía térmica, que permiten la obtención de corriente eléctrica a partir de la energía del sol y del viento. En este sentido son conocidos un gran número de dispositivos que permiten realizar el aprovechamiento de estas energías. Es deseable que este tipo de dispositivos causen el menor impacto medioambiental posible y ofrezcan protección tanto a la fauna como al propio dispositivo.
En este sentido la invención proporciona un nuevo dispositivo de producción de energía que produce un menor impacto medioambiental, al tiempo que protege a la fauna y al propio dispositivo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para conseguir los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente, la invención ha desarrollado un nuevo dispositivo generador de energía eléctrica con un mínimo impacto medioambiental que está protegido frente a las condiciones metereológicas y frente a la fauna silvestre, pudiendo ubicarse en zonas que no dañen el medio ambiente asi como en un recinto cerrado, como por ejemplo puede ser una jaula en la que se genera su propia corriente de aire para la producción de energía eléctrica.
Para ello la invención se caracteriza porque comprende un motor que engrana y gira un eje vertical del que emergen una pluralidad de brazos horizontales, en cuyos extremos se soporta un aerogenerador, para partir del giro del eje vertical producir el giro de las hélices del aerogenerador, lo que provoca la generación de energía. En la realización preferente de la invención el motor se alimenta mediante energía solar, de forma que todo el proceso de generación de la energía mediante los aerogeneradores se realiza mediante energía renovable.
La invención prevé que en los extremos de los brazos, en lugar de soportarse el aerogenerador completo, se soporten únicamente sus hélices de forma que el generador de energía del aerogenerador se incluya en los propios brazos horizontales que emergen del eje vertical.
En cualquiera de los casos las hélices de los aerogeneradores pueden estar dispuestas tanto en sentido horizontal como en el sentido vertical.
El eje vertical se dispone sobre un casquillo guía que se fija al suelo a través de patas de anclaje. El extremo superior del casquillo guía comprende un rodamiento axial en el que gira el eje vertical, de modo que favorece dicho giro .
Los brazos horizontales están previstos en un soporte solidario del eje vertical para permitir su desmontaje.
En la realización preferente de la invención el soporte de los brazos horizontales comprende una plataforma solidaria del eje vertical y del rodamiento axial, lo que determina una estructura que favorece el giro del eje vertical y de los brazos horizontales. Para facilitar el desmontaje y mantenimiento del eje vertical, éste está constituido por dos tramos desmontables que se unen entre si mediante chaveteras previstas en el soporte de los brazos, lo que a su vez facilita el desmontaje y mantenimiento de dichos brazos horizontales.
Tal y como fue señalado anteriormente, el dispositivo de la invención puede ubicarse en zonas que no dañen el medio ambiente, o incluso en un recinto cerrado en el que el dispositivo queda protegido de las inclemencias atmosféricas y de la fauna silvestre, y está protegido frente al dispositivo, en cuyo caso los extremos superior e inferior del eje vertical, se fijan respectivamente en el techo y suelo del recinto, realizándose la fijación al techo mediante un rodamiento cónico que está acoplado a un soporte unido al techo y que está dotado de medios de regulación del alineado del eje vertical. La fijación al suelo del recinto se efectúa mediante las patas que fueran descritas anteriormente.
En la parte superior del eje vertical comprende un plato que se une a cada uno de los brazos mediante un tensor de estabilización de la horizontalidad de dichos brazos horizontales, consiguiendo un perfecto equilibrio en el giro del dispositivo.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una única figura en la que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE ENUNCIADO DE LA FIGURA
Figura 1.- Muestra una representación esquemática de un posible ejemplo de realización del dispositivo de la invención ubicado en el interior de un recinto que está constituido por una jaula. DESCRIPCIÓN DE LA FORMA. DE REALIZACIÓN PREFERIDA
A continuación se realiza una descripción de la invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
El dispositivo de la invención comprende un elemento motriz constituido por un motor 1 determinado por un moto- reductor variador que se alimenta mediante baterías 3 y que mediante piñones helicoidales 2 transmite el movimiento a unas poleas 4, que mediante unas correas 5 comunica el movimiento a otras poleas 6 que son solidarias de un eje vertical 7, que está situado sobre un casquillo guía 8 que se fija al suelo mediante patas de anclaje 9, pudiendo incorporar un número de patas de anclaje 9 suficiente para proporcionar la correcta sujeción del casquillo guía 8. En la figura únicamente se ha representado una pata de anclaje 9, para simplificar la figura y facilitar su comprensión. Por tanto el giro del motor 1 produce el desplazamiento angular del eje vertical 7.
En el eje 7 y superiormente al casquillo guía 8 comprende un soporte 10 de unos brazos horizontales 11 en cuyos extremos incluye unos aerogeneradores 12.
El soporte 10 está constituido por una plataforma en la que se incluye un rodamiento axial 13 por el que discurre el eje vertical 7 y que facilita el movimiento del eje 7 y soporte 10 de los brazos horizontales 11.
Esta configuración determina el giro del eje 7 y de los brazos 11, y en consecuencia de las hélices 14 de los aerogeneradores 12, lo que establece la producción de energía por parte de dichos aerogeneradores 12. En el ejemplo de realización se han descrito los aerogeneradores 12 dispuestos sobre los extremos de los brazos horizontales 11; pero también cabe la posibilidad de que únicamente en dichos extremos de los brazos horizontales 11 se incluyan las hélices 14 de dichos aerogeneradores, en cuyo caso el generador propiamente dicho, de los aerogeneradores 12, está dispuesto en el interior de los brazos horizontales 11, junto al soporte 10, aligerando así el peso en el extremo de los brazos horizontales 11, en cuyo caso el movimiento de la hélice 14 se transmite al aerogenerador por medio de poleas y correas no representadas. En cualquiera de los dos casos las hélices 14 pueden ubicarse tanto en sentido horizontal como en sentido vertical, ya que en cualquiera de los dos casos, al producirse el giro de los brazos horizontales 11, se establece el giro de las hélices 14 de los aerogeneradores .
El eje vertical 7 se encuentra constituido por dos tramos que están unidos mediante chaveteras previstas en el soporte 10 de los brazos horizontales 11, para facilitar tanto el desmontaje de los brazos horizontales 11 como el del eje vertical 7, lo que facilita las posibles reparaciones y mantenimiento del dispositivo.
En el extremo superior del eje vertical 7 se ha previsto un plato 15, que mediante unos tensores 16 se fija a los extremos de los brazos horizontales 11, para proporcionar el correcto equilibrio de los brazos horizontales 11 en su giro.
Las baterías 3 que alimentan el motor 1, son recargables, cuya recarga se efectúa mediante placas solares 17, de modo que todo el dispositivo descrito puede ser ubicado en cualquier zona que no dañe el medioambiente, pero en la realización preferida, el dispositivo descrito, se monta en interior de un recinto 18, como por ejemplo puede ser una jaula, de forma que queda protegido de los agentes atmosféricos y de los animales que pudieran transitar por la zona. En este ejemplo de realización el casquillo guía 8 se fija al suelo del recinto 18 mediante las patas de anclaje 9, y el plato 15 se fija al techo del recinto 18 mediante un rodamiento cónico 19 dispuesto en un soporte 20 solidario del techo del recinto 18. Además el soporte 20 está dotado de medios de regulación del alineado del eje vertical 7, para conseguir el correcto giro de los brazos horizontales 11. El hecho de que el dispositivo se encuentre montado en el recinto 18, proporciona una mayor resistencia y soporte para el giro de los brazos horizontales 11, al tiempo que proporciona protección, seguridad y aislamiento del exterior. En este caso, las placas solares 17 se ubican sobre la cubierta del recinto 18 y se unen a las baterías 3 mediante los correspondientes cables 21.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, caracterizado porque comprende un motor (1) que engrana y giraun eje vertical (7) del que emergen una pluralidad de brazos horizontales (11), en cuyos extremos se soporta al menos la hélice (14) de un aerogenerador (12), para a partir del giro del eje vertical (7), producir el giro de las hélices (14) del aerogenerador (12), generando energía.
2. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación 1, caracterizado porque el generador del aerogenerador (12) se encuentra dispuesto en el interior del brazo horizontal (11), estando la hélice (14) unida al mismo mediante poleas y correas de transmisión.
3. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación 1, caracterizado porque en el extremo de los brazos horizontales (11) se incluye el aerogenerador (12) completo .
4. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones 2 6 3, caracterizado porque las hélices (14) de los aerogeneradores (12) están dispuestas en una posición seleccionada entre horizontal y vertical.
5. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones 1 6 4, caracterizado porque el eje vertical (7) se dispone sobre un casquillo guía (8) que se fija al suelo mediante patas de anclaje (9), y en cuyo extremo superior comprende un rodamiento axial (13) en el que gira el eje vertical (7) .
6. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones 1 6 5, caracterizado porque los brazos horizontales (11) están previstos en un soporte (10) solidario del eje vertical (7) para permitir su desmontaje.
7. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque el soporte (10) de los brazos horizontales (11) comprende una plataforma (10) solidaria del rodamiento axial (13), para favorecer su giro.
8. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación 7, caracterizado porque el eje vertical (7) está compuesto por dos tramos unidos mediante chaveteras previstas en el soporte (10) de los brazos horizontales (11), para facilitar su desmontaje y mantenimiento.
9. - DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo se ubica en un recinto (18) en cuyo techo y suelo se fijan los extremos del eje vertical (7); realizándose la fijación al techo mediante un rodamiento cónico (19) que está acoplado a un soporte (20) unido al techo, y que está dotado de medios de regulación del alineamiento del eje vertical (7) .
10.- DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones 1 6 9, caracterizado porque la parte superior del eje vertical (7) comprende un plato (15) que se une a cada uno de los brazos mediante un tensor (16) de estabilización de la horizontalidad de dichos brazos horizontales (11) .
11.- DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación 9, caracterizado porque el recinto (18) en el que se incluye el dispositivo está constituido por una j aula .
12.- DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación 1, caracterizado porque el motor (1) es un motor eléctrico que se alimenta mediante células solares (17) .
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