Turbina eólica con sistema de transmisión de ondas electromagnéticas.

Turbina eólica, que comprende:

- una pluralidad de palas (5a, 5b, 5c) y

- unos medios para convertir el movimiento de dicha pluralidad de palas

(5a, 5b, 5c) en energía eléctrica;

en la que cada pala de dicha pluralidad (5a, 5b, 5c) incluye una antena (6a, 6b, 6c) correspondiente, y en la que dicha turbina eólica comprende además un circuito (70) transmisor para alimentar por lo menos una antena (6a) con una señal (71) que va a radiarse, y comprende además una unidad de conmutación (72) conectada entre dicho circuito (70) transmisor y las antenas (6a, 6b, 6c) comprendidas en dicha pluralidad de palas (5a, 5b, 5c), en la que dicha unidad de conmutación (72) está adaptada para conectar dinámicamente una o más de dichas antenas (6a, 6b, 6c) a dicho circuito (70) transmisor,

estando dicha turbina eólica caracterizada por que dicha unidad de conmutación (72) está adaptada para conectar a un potencial (73) de referencia las antenas (6a, 6b, 6c) de dicha pluralidad que no están conectadas al circuito (70) transmisor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/064045.

Solicitante: INSTITUT FUR RUNDFUNKTECHNIK GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Floriansmühlstrasse 60 80939 München ALEMANIA.

Inventor/es: SIEBER, ANDREAS, GROSSKOPF,RAINER, KUNERT,CLEMENS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D9/00 (Adaptaciones de los motores de viento para usos especiales; Combinaciones de motores de viento con los aparatos que accionan (disposiciones relativas a conjuntos de propulsión de vehículos alimientados por energía eólica B60K 16/00; bombas caracterizadas por su combinación con motores de viento F04B 17/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Motores de viento con el eje de rotación dispuesto... > F03D1/06 (Rotores)

PDF original: ES-2534451_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Turbina eólica con sistema de transmisión de ondas electromagnéticas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a turbinas eólicas y en particular, se refiere a una turbina eólica que comprende un sistema de transmisión de ondas electromagnéticas.

La invención se refiere además a un procedimiento para controlar la turbina eólica anterior con el fin de transmitir ondas electromagnéticas con polarización deseada.

Antecedentes de la invención

Se conoce que puede utilizarse viento para generar potencia eléctrica por medio de turbinas eólicas, también denominadas sistemas de energía eólica.

El tipo más común de turbina eólica es la turbina eólica de eje horizontal, que comprende una o más palas montadas verticalmente en un buje de rotor. Cuando el viento golpea las palas, el buje de rotor rota alrededor de un eje horizontal y un árbol de rotor transmite movimiento a un generador eléctrico que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.

El buje de rotor y el generador eléctrico están situados en la parte superior de una torre que es muy alta con el fin de capturar vientos más fuertes que los que se producen a nivel del suelo.

Se utilizan largos hilos conductores para transportar energía eléctrica desde el generador eléctrico hasta la red eléctrica, u otros tipos de cargas tales como una batería, que está situada en la parte inferior de la torre.

Aunque la utilización de turbinas eólicas es bien acogida y se impulsa con el fin de aumentar la producción de energía "verde", por otra parte, las turbinas eólicas presentan varios inconvenientes.

En primer lugar, cuando no hay viento o cuando hay demasiado viento, las turbinas eólicas no funcionan, por tanto sólo echan a perder el paisaje (denominado contaminación visual). Además, cuando se agrupan en grandes parques eóllcos, las turbinas eólicas pueden interferir con radiocomunicaciones terrestres (tales como televisión, radio y teléfonos móviles) y señales de radar.

El documento US 2423273A1 que presenta el título "Modification of wind turbines to contain communication signal functionality" se refiere a una torre de turbina eólica que sujeta o contiene de manera desmontable dispositivos de tipo antena, utilizados para recibir y/o transmitir señales de comunicación, de modo que la torre de turbina eólica contiene la funcionalidad tanto de una torre de comunicaciones como de una torre de turbina eólica.

Objetivos y sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una turbina eólica que puede utilizarse no sólo para generar energía, y en particular que puede utilizarse también cuando las palas no se mueven.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una turbina eólica que puede utilizarse en redes de telecomunicaciones en lugar de interferir con ellas. En particular, también es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para transmitir ondas electromagnéticas con polarización lineal o circular utilizando una turbina eólica.

Estos y otros objetivos de la presente invención se alcanzan mediante una turbina eólica que incorpora las características de las reivindicaciones adjuntas, que forman parte integral de la presente descripción.

Según un aspecto de la invención, por lo menos una antena está incluida en una pala de una turbina eólica. Un circuito transmisor está conectado eléctricamente a la antena y alimenta la antena con una señal que va a transmitirse.

De este modo, cuando la turbina no se utiliza como generador eléctrico (por ejemplo porque no hay viento), puede utilizarse como antena de un sistema de comunicaciones. En particular, puesto que la antena está integrada en la pala, ésta última puede utilizarse para transmitir señales con polarización horizontal o vertical mediante el control de la posición de la pala y la generación de la señal que va a transmitirse.

Además, mediante el control de las señales transmitidas por la pala, la turbina eólica puede utilizarse como parte activa de una red de comunicaciones, evitando por tanto la interferencia con otras redes de comunicaciones.

Preferentemente, la turbina eólica comprende tres palas, dotada cada una con una antena, y una unidad de conmutación para conectar dinámicamente el circuito transmisor a una antena seleccionada cada vez, mientras que conecta las otras a un potencial de referencia. Como ejemplo, la unidad de conmutación conecta el circuito transmisor a la pala vertical, mientras que conecta las otras dos palas a un potencial de referencia, en particular a un plano de tierra; de este modo las antenas funcionan como un dipolo vertical que emite radiaciones electromagnéticas de polarización vertical. Alternativamente, la unidad de conmutación conecta el circuito transmisor a la pala que está situada en una posición espacial predeterminada en un tiempo predeterminado, para generar ondas de polarización circular.

Por tanto, mediante el control de la conmutación de las señales en las palas de la turbina eólica, es posible utilizar estas últimas para simular el campo electromagnético generado por dipolos con direcciones deseadas.

Según otro aspecto de la invención, un parque eólico puede comprender una pluralidad de turbinas eólicas separadas oportunamente y dotadas de un circuito transmisor que transmite la misma señal de manera sincronizada (con polarización diferente o idéntica) para implementar una configuración MIMO para la multiplexación espacial.

Según otro aspecto de la invención, la turbina eólica está configurada como un repetidor de una red de telecomunicaciones y para este fin comprende un aparato receptor apto para recibir señales procedentes de dispositivos externos. La señal recibida se procesa con el fin de obtener la señal que va a transmitirse a través del circuito transmisor y la(s) antena(s) integrada(s) en la(s) pala(s).

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se pondrán más claramente de manifiesto las características y ventajas adicionales de la invención con la lectura de la descripción detallada de formas de realización preferidas, no exclusivas, de un procedimiento y un sistema para transmitir señales de ondas electromagnéticas según la invención, que se describen a titulo de ejemplos no limitativos haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 muestra una vista frontal y una lateral de una turbina eólica según la invención;

- la figura 2 muestra una pala de la turbina eólica de la figura 1;

- la figura 3 es una representación esquemática del circuito transmisor de la turbina eólica de la figura 1;

- la figura 4 muestra una unidad de conmutación apta para utilizarse en el circuito transmisor de la figura 3;

- la figura 5 muestra la utilización de dos turbinas eólicas, según una segunda forma de realización de la

presente invención, en una red de telecomunicaciones;

- la figura 6 muestra una representación esquemática del circuito transmisor de la turbina eólica de la figura 5;

- la figura 7 muestra la utilización de dos turbinas eólicas en una configuración MIMO;

- la figura 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento para transmitir señales de radio según la invención;

- la figura 9 muestra las palas de turbina eólica de la figura 1 durante diferentes etapas del procedimiento de la figura 8;

- la figura 1 muestra conexiones eléctricas desde una antena hasta el circuito transmisor de la turbina eólica de la figura 1;

- la figura 1a es una vista lateral de un circulador de señales utilizado en la forma de realización de la figura 1;

- la figura 1b es una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Turbina eólica, que comprende:

- una pluralidad de palas (5a, 5b, 5c) y

- unos medios para convertir el movimiento de dicha pluralidad de palas (5a, 5b, 5c) en energía eléctrica;

en la que cada pala de dicha pluralidad (5a, 5b, 5c) incluye una antena (6a, 6b, 6c) correspondiente, y en la que dicha turbina eólica comprende además un circuito (7) transmisor para alimentar por lo menos una antena (6a) con una señal (71) que va a radiarse, y comprende además una unidad de conmutación (72) conectada entre dicho circuito (7) transmisor y las antenas (6a, 6b, 6c) comprendidas en dicha pluralidad de palas (5a, 5b, 5c), en la que dicha unidad de conmutación (72) está adaptada para conectar dinámicamente una o más de dichas antenas (6a, 6b, 6c) a dicho circuito (7) transmisor,

estando dicha turbina eólica caracterizada por que dicha unidad de conmutación (72) está adaptada para conectar a un potencial (73) de referencia las antenas (6a, 6b, 6c) de dicha pluralidad que no están conectadas al circuito (7) transmisor.

2. Turbina eólica según la reivindicación 1, en la que dicha unidad de conmutación (72) es un circulador (72) de señales.

3. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en la que dicha pluralidad de palas (5a, 5b, 5c) están conectadas mecánicamente a un buje (4) de rotor, en la que dicho buje (4) de rotor está conectado mecánicamente a una junta (73) giratoria, comprendiendo dicha junta (73) giratoria por lo menos un orificio de entrada y uno de salida y siendo apta para permitir la comunicación constante entre un orificio de entrada y uno de salida, estando dicho orificio de entrada conectado a dicha unidad de conmutación (72) y estando dicho orificio de salida funcionalmente conectado a una antena.

4. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además un aparato (8) receptor para recibir una señal de entrada procedente del exterior de dicha turbina eólica, estando dicho aparato (8) receptor funcionalmente conectado a dicho circuito (7) transmisor de modo que dicha señal que va a radiarse dependa de la señal de entrada.

5. Turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además por lo menos un sensor para detectar si una pala está en una posición predeterminada.

6. Procedimiento para transmitir señales de radio a un aparato de recepción, comprendiendo el procedimiento la etapa de transmisión de una señal de radio por medio de por lo menos una antena (6), estando el procedimiento caracterizado por que dicha antena está incluida en una turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha turbina eólica comprende una pluralidad de antenas (6a, 6b, 6c) y en el que dicho procedimiento comprende la etapa de conexión a un potencial (73) de referencia todas las antenas que no son alimentadas con dicha señal que va a radiarse.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicha turbina eólica comprende una pluralidad de palas móviles (5a, 5b, 5c) y en el que el procedimiento comprende además las etapas siguientes:

- generar una señal que va a radiarse (81),

- detectar una pala en una reglón espacial predeterminada (82),

- alimentar una antena (83) incluida en la pala detectada con dicha señal que va a radiarse.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que cada pala de dicha pluralidad de palas (5a, 5b, 5c) incluye una antena (6a, 6b, 6c), en el que dichas palas (5a, 5b, 5c) están distribuidas por igual alrededor de un buje (4) de rotor circular, y en el que dicha región espacial es la zona del sector delimitado por un arco de circunferencia que presenta su centro en el centro del buje (4) de rotor y que se extiende entre el radio de circunferencia que pasa por dos antenas adyacentes.

9. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicha turbina eólica comprende una pluralidad de palas (5a, 5b, 5c), en el que cada pala de dicha pluralidad (5a, 5b, 5c) incluye una antena (6a, 6b, 6c), y en el que dicho procedimiento comprende además las etapas siguientes:

- mantener Inmóvil dicha pluralidad de palas,

- generar una señal que va a radiarse,

- alimentar durante un tiempo predeterminado con dicha señal que va a radiarse una primera antena (123) Incluida en una primera pala de dicha pluralidad,

- una vez transcurrido dicho tiempo predeterminado (124), alimentar con dicha señal que va a radiarse una segunda antena adyacente a dicha primera antena.

1. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicha señal que va a radiarse se aplica a dicha segunda

antena durante el mismo periodo predeterminado, y en el que una vez transcurrido dicho tiempo predeterminado, la señal que va a radiarse se aplica a una antena adyacente.

11. Procedimiento para transmitir señales de radio, en el que por lo menos dos turbinas eólicas según cualquiera de 1 las reivindicaciones 1 a 5 transmiten una señal de radio correspondiente según un procedimiento según cualquiera

de las reivindicaciones 6 a 1 y en el que dichas turbinas eólicas transmiten señales con diferente polarización y están situadas preferentemente a una distancia comprendida entre 5 m y 3 km.

12. Parque eólico, que comprende una pluralidad de turbinas eólicas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, 15 en el que dichas turbinas eólicas están separadas oportunamente y provistas de un circuito transmisor, estando los

circuitos transmisores de las turbinas eólicas adaptados para transmitir la misma señal de manera sincronizada, con polarización diferente o idéntica, para ¡mplementar una configuración MIMO para la multiplexación espacial.

13. Red de telecomunicaciones, que comprende una turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en 2 la que dicha turbina eólica está configurada como un repetidor de la red de comunicaciones, comprendiendo dicha

turbina eólica un aparato receptor apto para recibir señales procedentes de dispositivos externos, para procesar la señal recibida con el fin de obtener la señal que va a transmitirse a través del circuito transmisor y la antena comprendida en la pala.