DISPOSITIVO E INSTALACION PARA LA GENERACION DE ENERGIA REGENERATIVA Y RENOVABLE A PARTIR DE VIENTO.

Dispositivo (1) para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento,

con al menos un generador (3) para la generación de energía eléctrica, y unido al generador (3) un árbol de transmisión (5) que presenta una pluralidad de álabes (21, 24) que el aire que sopla hace que giren, estando dispuestos los álabes (21, 24) a lo largo del árbol de transmisión (5) y desplazados entre sí, caracterizado porque:

- los álabes (21, 24) están realizados de tipo hélice y porque

- es ajustable la posición angular de los álabes (21, 24) entre sí

Dispositivo e instalación para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Además, la presente invención se refiere a una instalación para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento que presenta una pluralidad de dispositivos de este tipo.

En los últimos años se ha dado a conocer una pluralidad de dispositivos e instalaciones para la generación de energía que se basan en el aprovechamiento de la energía eólica. Tanto en instalaciones terrestres como en las llamadas instalaciones marinas (off-shore) son construidos generadores eólicos individuales o parques eólicos completos que presentan una pluralidad de generadores eólicos a los que hace girar el aire que sopla y que con ello accionan generadores que generan corriente.

No obstante, las instalaciones de energía eólica levantadas como generadores eólicos individuales o como parques eólicos tienen una serie de inconvenientes. Los generadores eólicos deben estar fijamente anclados al suelo y para ello precisan una construcción correspondiente que es extremadamente cara y esto afecta negativamente de forma considerable al balance costes-beneficios o incluso lo anula o hace negativo.

Además, los generadores eólicos individuales o las instalaciones de parques eólicos completas conllevan problemas medioambientales considerables, ya que en particular en tierra, aunque también en el mar, no encajan en el paisaje, y lo desfiguran de forma extrema.

Por el documento GB 2 264 754, que es considerado el estado de la técnica más reciente, es conocida una turbina eólica que presenta palas dispuestas a lo largo de un árbol de transmisión y desplazadas una de otra que giran por el viento que sopla. Las palas según el documento GB 2 264 754 están realizadas planas y el viento fluye transversalmente al plano de las palas.

Por el documento US-4,355,958 es conocida una instalación para la generación de energía a partir del viento que presenta álabes cilíndricos dispuestos a lo largo de un árbol de transmisión que en la sección transversal tienen forma semicircular. En los sectores descubiertos con forma semicircular del cilindro de los álabes debe apresarse el viento y así ser aprovechado para el accionamiento del árbol de transmisión.

En el documento WO 02/33253 A2 se da a conocer una turbina eólica que presenta varias palas que están dispuestas a lo largo de un árbol de transmisión y desplazadas una de otra. Las palas son accionadas por un mecanismo costoso, en cada vuelta en torno al árbol de transmisión, de manera que cada pala cuando está expuesta al viento abate dos elementos laterales para ofrecer al viento una superficie de ataque mayor, mientras que estos dos elementos laterales son plegados cuando la pala es movida en contra del viento para reducir la resistencia de la pala.

La presente invención se propone, por tanto, el objeto de conseguir un dispositivo para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento especialmente compatible con el medio ambiente, que sea fácil de montar y de emplear y que además presente un grado de eficacia especialmente alto, incluso en caso de diferente disponibilidad de viento.

Además también debe conseguirse una instalación que pueda ser montada correspondientemente de forma modular a partir de dispositivos de este tipo.

El dispositivo según la invención para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento comprende al menos un generador para la generación de energía eléctrica y unido al generador un árbol de transmisión que presenta una pluralidad de álabes que giran por el viento que sopla. Puesto que los álabes están dispuestos a lo largo del árbol de transmisión y desplazados entre sí, se obtiene un aprovechamiento óptimo de la presión existente por el aire que sopla y resulta un número de revoluciones sorprendentemente alto del árbol de transmisión, así como un momento de giro alto.

Con el dispositivo según la invención para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento se consigue una pluralidad de ventajas que entre otras son:

- Posibilidad de aplicación fácil y simple sin medidas de construcción previstas;

- Posibilidad de un abastecimiento básico regional por uso cercano al lugar correspondiente para el consumidor de corriente;

- Adaptación universal del dispositivo a las condiciones de flujo existentes y con ello la garantía de un grado de eficacia óptimo del dispositivo según la invención;

- Generación de energía no contaminante;

- Adaptación óptima del tamaño del dispositivo a las cantidades de energía correspondientes que haya que generar, por ejemplo un juego de montaje del tamaño de una maleta para el empleo en colonizaciones distantes y similares;

- Generación de energía absolutamente sin emisiones.

Ventajosamente según la invención los álabes están realizados de tipo hélice. Las hélices tienen la misma estructura que los propulsores, pero según la definición los propulsores sirven para el accionamiento (por ejemplo de un avión o barco), mientras que las hélices son accionadas por medios que fluyen alrededor. Bajo el concepto de tipo hélice se entienden hélices que pueden presentar uno, dos o incluso más álabes.

Ventajosamente según la invención es ajustable la posición angular de los álabes entre sí. Esto conduce a una optimización del aprovechamiento de la cantidad de aire que fluye, pudiendo ser diferente la posición angular de los álabes entre sí a lo largo del árbol de transmisión.

Además es ventajoso que la distancia de los álabes en la dirección longitudinal del árbol de transmisión sea ajustable y eventualmente sea diferente o no constante.

Además es ventajoso que la posición angular de la superficie de los álabes sea ajustable respecto al árbol de transmisión. Para ello la posición de la superficie de los álabes es ajustable en la presión de flujo que le afecta y puede ser diferente a través de la longitud del árbol de transmisión. Por tanto, el ajuste puede realizarse por medio de control por ordenador y/o de forma mecánica, por electromotor, neumática o hidráulicamente.

Puesto que los álabes están montados de forma separable en el árbol de transmisión, es posible un cambio rápido de álabes individuales, cuyo motivo puede ser por ejemplo desgaste o deterioro.

En una primera forma de realización preferida, el árbol de transmisión está unido directamente al generador y acciona éste directamente. Alternativamente, el árbol de transmisión puede estar unido al generador también a través de un engranaje correspondiente.

Puesto que el árbol de transmisión está montado en un marco, por ejemplo con forma rectangular, se consigue la ventaja de una estructura sencilla, compacta, fácil de transportar y fácil de instalar. En el marco puede ser colocado de forma ventajosa también el generador.

Además es ventajoso que el marco está dispuesto esencialmente horizontal y giratorio en torno a un eje vertical. Así el dispositivo puede adaptarse siempre de forma óptima a la dirección del viento variable.

Si el dispositivo presenta un tubo que envuelve al árbol de transmisión y a los álabes, resulta la ventaja de una conducción del aire precisa y eventualmente ajustable. El tubo puede extenderse a lo largo del árbol de transmisión con un diámetro constante o un diámetro que se estrecha desde la cara de entrada del aire hacia la cara de salida del aire.

Ventajosamente el dispositivo según la invención puede estar dispuesto preferentemente encima del casco de un buque que presenta uno o varios cuerpos ascensionales o de flotación y preferentemente un ancla. Con ello se consigue la gran ventaja de que el dispositivo flota en el agua, lo que permite que el dispositivo según la invención se pueda disponer sencillamente y sin otras medidas de construcción en el agua (off-shore). Por un anclaje adecuado es posible también un aseguramiento de la posición sencillo, de manera que el dispositivo se adapte sin otras medidas costosas adicionales para la generación de corriente.

Esto se favorece si además el dispositivo presenta ventajosamente un mecanismo de timón que se autooriente.

Como se indicó antes, con el dispositivo de generación...

1. Dispositivo (1) para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento, con al menos un generador (3) para la generación de energía eléctrica, y unido al generador (3) un árbol de transmisión (5) que presenta una pluralidad de álabes (21, 24) que el aire que sopla hace que giren, estando dispuestos los álabes (21, 24) a lo largo del árbol de transmisión (5) y desplazados entre sí, caracterizado porque:

- los álabes (21, 24) están realizados de tipo hélice y porque

- es ajustable la posición angular de los álabes (21, 24) entre sí.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia entre los álabes (21, 24) es ajustable en la dirección longitudinal del árbol de transmisión (5).

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la posición angular de la superficie (22) de los álabes es ajustable respecto al árbol de transmisión (5).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el ajuste de los álabes (21, 24) se realiza por medio de control por ordenador, pudiendo realizarse el ajuste de forma mecánica, por electromotor, neumática o hidráulicamente.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los álabes (21, 24) están montados de forma separable sobre el árbol de transmisión (5).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el árbol de transmisión (5) está unido directamente al generador (3).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el árbol de transmisión (5) está montado en un marco (7).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el marco está dispuesto esencialmente horizontal y giratorio en torno a un eje vertical.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dispuesto en un tubo (77).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque está dispuesto por encima de un casco de buque que presenta uno o varios cuerpos ascensionales o de flotación (61) y preferentemente un anclaje (63).

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque presenta un mecanismo de timón autoorientable.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el árbol de transmisión (5) está montado tanto en sus dos extremos como en al menos otro lugar (87) entre los extremos.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque para el apoyo del árbol de transmisión (5) están previstos cojinetes de deslizamiento o de bolas exentos de mantenimiento y sin aceite, incluso de plástico o cerámica.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el árbol de transmisión (5) está realizado como un árbol (40) de múltiples dientes y el soporte de los álabes (21, 24) respectivos como soporte (48) de múltiples dientes.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque está prevista una jaula de rejilla que rodea al dispositivo.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada dos álabes (24) desplazados 180º forman un perfil hueco (26) común que presenta un espacio hueco (28) en el que existe un líquido (30).

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque el líquido existente en el espacio hueco (28) es agua.

18. Dispositivo según la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque el líquido (30) llena el espacio hueco (28) esencialmente hasta la mitad.

19. Instalación (101) para la generación de energía regenerativa y renovable a partir de viento, caracterizada porque presenta una pluralidad de dispositivos (1) según una de las reivindicaciones 1 a 18 dispuestos uno tras otro y/o uno junto a otro y/o uno sobre otro.

20. Instalación según la reivindicación 19, caracterizada porque los árboles de transmisión (5) de los dispositivos (1) están unidos entre sí por juntas de cardán.

21. Empleo de al menos un dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 18 para el accionamiento de un barco (105, 121).

22. Empleo de una instalación (101) según la reivindicación 19 ó 20 para el accionamiento de un barco.