AEROGENERADOR.

La presente invención propone un aerogenerador de tipo vertical. La presente invención tiene como principal ventaja frente a los aerogeneradores convencionales, que es capaz de aprovechar la energía de las corrientes turbulentas además de las laminares. El aerogenerador comprende una turbina móvil

(1), una parte exterior fija (12), unos perfiles verticales aerodinámicos (4) y un eje de rotación (8). La turbina móvil (1) es hueca y comprende: una cubierta superior (9), una cubierta inferior (10); unas entradas (13) y unos perfiles cóncavos (11), tal que la turbina móvil es capaz de rotar angularmente mediante la acción individual o combinada de: i) el empuje realizado por las corrientes laminares incidentes sobre los perfiles cóncavos (11); ii) el empuje realizado por al menos un vórtice creado por las corrientes turbulentas incidentes en un punto interior de la turbina móvil (1).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201231411.

Solicitante: REACCION UPTHEWORLD, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GONÇALVES PEDROSA SALGUEIRO,Rui Sergio, CONTRERAS MARTINEZ,Laura, CONTRERAS MARTINEZ,Jorge, ARMENTA DEU,Carlos, ARCEDIANO FERRERA,Jorge, BENAVENTE MORENO,Manuel, GIL GARCIA,Marcos, REGUERA MINGUEZ,Daniel, BLANCO PRIETO,Eduardo.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Motores de viento con un eje de rotación dispuesto... > F03D3/06 (Rotores)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Motores de viento con un eje de rotación dispuesto... > F03D3/04 (implicando medios fijos para el guiado del viento, p. ej. mediante conjuntos de álabes o canales directores)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D3/00 (Motores de viento con un eje de rotación dispuesto sustancialmente perpendicular al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00))
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AEROGENERADOR.

Fragmento de la descripción:

Objeto de la invención.

La presente invención propone un aerogenerador de tipo “eje vertical”, que mediante su conexión a un sistema de conversión de energía mecánica a eléctrica, es capaz de generar energía eléctrica.

La presente invención tiene como principal ventaja frente a los aerogeneradores convencionales, que es capaz de aprovechar la energía de las corrientes turbulentas además de las laminares. Es decir, las corrientes turbulentas mejoran el rendimiento del aerogenerador de la presente invención en vez de disminuir el rendimiento como sucede con los aerogeneradores del estado de la técnica.

La invención se enmarca dentro del sector de las tecnologías relacionadas con la Energía y, más en concreto, en el ámbito de las tecnologías de la transformación de la energía eólica en cualquier otro tipo de energía, principalmente energía eléctrica.

Antecedentes de la invención En el estado de la técnica se conocen aerogeneradores de tipo vertical como el divulgado en la solicitud de patente US-A1-2007/0274830 con título “Eolic Energy Transformation Tower”. Esta solicitud de patente divulga una turbina móvil que comprende un conjunto de aspas cóncavas unidas entre sí mediante un eje vertical que se conecta con un sistema de transformación de energía mecánica en energía eléctrica.

En el estado de la técnica también se conocen aerogeneradores de tipo vertical como el divulgado en la patente US-A-4486143 “Turbine-type Wind Machine” de McVey, que además divulga un sistema de paneles que orientan el flujo de aire incidente a la turbina.

Los documentos del estado de la técnica aprovechan las corrientes laminares pero se ven afectadas negativamente por las corrientes turbulentas.

Por tanto, sería deseable encontrar un aerogenerador que aprovechase ambas corrientes, laminares y turbulentas, para generar movimiento mecánico y, por consiguiente, energía eléctrica.

En el contexto de la presente invención se consideran corrientes laminares aquellas corrientes generadas por un flujo de aire en régimen laminar, y corrientes turbulentas aquellas generadas por un flujo de aire en régimen turbulento.

Descripción de la invención La presente invención divulga un aerogenerador capaz de aprovechar las corrientes laminares y turbulentas generadas por un flujo de aire incidente sobre el aerogenerador.

Para poder aprovechar el empuje de las corrientes turbulentas, el aerogenerador de la presente invención tiene una turbina móvil con un diseño que permite la creación de vórtices en su interior, aumentando el empuje sobre la superficie interna de la turbina, obteniendo así un mayor rendimiento de la energía eólica disponible.

Por tanto, en la forma de realización esencial de la invención asociada con la turbina móvil, la turbina móvil es hueca y comprende al menos una entrada de flujo de aire hacia el interior de la turbina móvil, unos perfiles aerodinámicos angulados en la dirección preferente al movimiento (horario o anti-horario) de la turbina móvil y una configuración tal que la turbina móvil es capaz de rotar angularmente mediante la acción individual o combinada de: i) el empuje realizado por unas corrientes laminares incidentes sobre los perfiles; ii) el empuje realizado por al menos un vórtice creado por unas corrientes turbulentas incidentes en un punto interior de la turbina móvil.

En la realización preferida de la invención asociada con el aerogenerador, el aerogenerador de la presente invención comprende: i) una turbina móvil; ii) una parte exterior fija que comprende una parte inferior y una parte superior y unos perfiles verticales aerodinámicos dispuestos entre la parte inferior y la parte superior, donde los perfiles aerodinámicos están angulados en la dirección preferente al movimiento (horario o anti-horario) de la turbina móvil; y, iii) un eje de rotación que conecta la turbina móvil con la parte exterior fija y que permite una rotación angular de la turbina móvil, donde el eje de rotación es conectable con un sistema de conversión de energía mecánica a energía eléctrica. El aerogenerador está caracterizado por que la turbina móvil es hueca y comprende: i) una cubierta superior; ii) una cubierta inferior; iii) unas entradas dispuestas entre la cubierta superior y la cubierta inferior; y, iv) unos perfiles cóncavos dispuestos entre la cubierta superior y la cubierta inferior conectados entre sí mediante las entradas; tal que la turbina móvil está dispuesta en el interior de la parte exterior fija, la cual capta y canaliza el flujo de aire incidente, el cual genera unas corrientes laminares incidentes y unas corrientes turbulentas incidentes, a través de los perfiles verticales aerodinámicos de tal forma que las corrientes laminares incidentes y las corrientes turbulentas incidentes alcanzan el interior de la turbina móvil tras atravesar las entradas y, en donde la turbina móvil es capaz de rotar angularmente mediante la acción individual o combinada de: i) el empuje realizado por dichas corrientes laminares incidentes sobre dichos perfiles cóncavos; y, ii) el empuje realizado por al menos un vórtice creado por las corrientes turbulentas incidentes en un punto interior de la turbina móvil.

La turbina móvil de la presente invención aprovecha el empuje de todos los vórtices que se crean en cualquier punto interior de la turbina móvil, siendo el punto óptimo el centro de masas de la turbina móvil (que puede coincidir con el centro de masas del aerogenerador) . Es decir, el vórtice creado en el centro de masas de la turbina móvil crea un empuje máximo sobre la turbina móvil. Es por ello, que en una forma de realización que contiene a cualquiera de las anteriores, el punto interior de la turbina móvil es el centro de masas de la turbina móvil.

Por otro lado, el eje de rotación conecta la turbina móvil con la parte exterior fija atravesando el interior de la turbina móvil o sin atravesar el interior de la turbina móvil. En la realización preferida de la invención, el eje de rotación no atraviesa la turbina móvil porque así se favorece la creación del vórtice en el centro de masas de la turbina móvil cuando la posición del centro de masas de la turbina móvil y el eje coinciden.

En la realización preferida de la invención, el aerogenerador adicionalmente comprende un sistema de apertura y cierre de los perfiles verticales aerodinámicos tal que la velocidad y dirección de las corrientes laminares incidentes y de las corrientes turbulentas incidentes hacia el interior de la turbina móvil son controlados por la apertura de los perfiles verticales aerodinámicos.

La presente invención presenta las siguientes ventajas innovadoras:

• Mayor rendimiento. El aerogenerador de la presente invención permite un mayor aprovechamiento de la energía eólica generando vórtices en la turbina interior hueca debido a su diseño innovador. Esta cualidad permite al aerogenerador de la presente invención obtener rendimientos más elevados que los aerogeneradores actuales para los mismos vientos incidentes.

• Gran margen de operatividad. El aerogenerador de la presente invención, debido a su diseño, obtiene un alto rendimiento, ya sea en altas como en bajas velocidades de viento, cubriendo con una sola máquina, un amplio espectro de diseños, tanto de eje horizontal como de eje vertical.

• Alta eficiencia para vientos turbulentos en cualquier régimen (alto o bajo) de velocidad. El aerogenerador de la presente invención obtiene una alta eficiencia en este tipo de régimen debido a su diseño y a los vórtices que se crean en su interior. La turbulencia es un parámetro que siempre juega en contra del aprovechamiento...

 


Reivindicaciones:

1. Aerogenerador que comprende:

• una turbina móvil (1) ;

• una parte exterior fija (12) que comprende una parte inferior (3) y una parte superior (2) y unos perfiles verticales aerodinámicos (4) dispuestos entre la parte inferior (3) y la parte superior (2) , donde los perfiles aerodinámicos están angulados en la dirección preferente al movimiento de la turbina móvil (1) ;

• un eje de rotación (8) que conecta la turbina móvil (1) con la parte exterior fija (12) y que permite una rotación angular de la turbina móvil (1) , donde el eje de rotación (8) es conectable con un sistema de conversión de energía mecánica a energía eléctrica;

caracterizado por que la turbina móvil (1) es hueca y comprende:

• una cubierta superior (9) ;

• una cubierta inferior (10) ;

• unas entradas (13) dispuestos entre la cubierta superior (9) y la cubierta inferior (10) ;

• unos perfiles cóncavos (11) dispuestos entre la cubierta superior (9) y la cubierta inferior (10)

conectados entre sí mediante las entradas (13) ; tal que la turbina móvil está dispuesta en el interior de la parte exterior fija (12) , la cual capta y canaliza un flujo de aire incidente, el cual genera unas corrientes laminares incidentes y unas corrientes turbulentas incidentes mediante los perfiles verticales aerodinámicos (4) , de tal forma que las corrientes laminares incidentes y las corrientes turbulentas incidentes alcanzan el interior de la turbina móvil tras atravesar las entradas (13) y, en donde la turbina móvil es capaz de rotar angularmente mediante la acción individual o combinada de: i) el empuje realizado por dichas corrientes laminares incidentes sobre dichos perfiles cóncavos (11) ; y, ii) el empuje realizado por al menos un vórtice creado por las corrientes turbulentas incidentes en un punto interior de la turbina móvil (1) .

2. Aerogenerador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el eje de rotación (8) conecta la turbina móvil (1) con la parte exterior fija (12) atravesando el interior de la turbina móvil o sin atravesar el interior de dicha turbina móvil (1) .

3. Aerogenerador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho aerogenerador adicionalmente comprende un sistema de apertura y cierre de los perfiles verticales aerodinámicos (4) tal que la velocidad y dirección de las corrientes laminares incidentes y de las corrientes turbulentas incidentes hacia el interior de la turbina móvil (1) son controlados por la apertura de dichos perfiles verticales aerodinámicos (4) .