AEROGENERADOR.

Aerogenerador.

Dispone de un rotor (1) y un eje giratorio (2) verticalmente dispuestos,

desde el rotor vertical (1) parten radialmente unos paneles (5) que incorporan una estructura reticular (8) en la que se distinguen unas ventanas (6) y sobre dichas ventanas (6) se encuentran una multiplicidad de tapetas (7) articuladas, dispuestas en varios niveles y colateralmente. Las tapetas cubren las ventanas (6) en la posición en la que las tapetas (7) se encuentran entre la estructura reticular (8) y el sentido del viento, situación que provoca el empuje del viento sobre el panel (5), y descubren las ventanas (6) para la posición en la que la estructura reticular (8) se encuentra entre las tapetas (7) y el sentido del viento, situación en la que el panel (5) reduce su resistencia al viento cuando gira en sentido contrario a éste

Aerogenerador.

Objeto de la invención

La presente invención pertenece al campo de los generadores eléctricos eólicos.

El objeto de la invención se refiere al desarrollo de una aerogenerador en el que se trata de mejorar el rendimiento de la instalación y reducir los costes mediante la incorporación de unos paneles dotados de tapetas orientables, en lugar de palas, que se montan en posición vertical y en disposición radial sobre un rotor montado en un eje de orientación vertical.

Se trata de incorporar paneles que ofrezcan una mayor superficie a la acción del viento cuando giran en el sentido del viento y reducir su resistencia al viento cuando giran en sentido opuesto al sentido del viento, así como se trata de obtener un aerogenerador en el que se simplifiquen sus órganos mecánicos.

Antecedentes de la invención

Los aerogeneradores convencionales disponen de un rotor montado en el extremo de un eje horizontal que transmite la rotación ocasionada por el viento sobre unas palas radialmente dispuestas sobre el rotor hasta un multiplicador y de éste se transfiere el movimiento a un generador que transforma la energía mecánica en eléctrica.

Los aerogeneradores incorporan de modo generalizado unos sistemas de control y actuación relacionados con las palas que monta el rotor que permiten determinar la carga momentánea del aerogenerador y en función de la misma se regula la orientación de las palas.

El control de la posición de las palas permite conseguir un mejor aprovechamiento energético en función de la velocidad y orientación del viento. Asimismo cuando la velocidad del viento es excesiva normalmente se ponen en funcionamiento unos frenos que actúan sobre el rotor reduciendo su velocidad.

La necesidad de llevar a cabo esta regulación supone incorporar una serie de equipos electrónicos y mecánicos que contribuyen a aumentar la complejidad operativa del aerogenerador, así como su coste.

Descripción de la invención

El aerogenerador que constituye el objeto de esta invención propone una optimización de costes y una mejora en el rendimiento de la instalación mediante la incorporación de unos paneles dotados de tapetas orientables, en lugar de palas, los cuales se montan en posición vertical y en disposición radial sobre un rotor montado sobre un eje de orientación vertical.

Estos paneles ofrecen una mayor superficie a la acción del viento y su posición vertical no se ve afectada por la dirección del viento, asimismo el hecho de que la transmisión del movimiento de rotación de los paneles al eje vertical sea directa supone una simplificación de los órganos mecánicos normalmente requeridos en los aerogeneradores convencionales.

El posicionamiento radial de los paneles en el plano horizontal, en lugar de en el plano vertical en el que se distribuyen las palas en aerogeneradores convencionales, contribuye asimismo a reducir la envergadura del aerogenerador.

Los paneles incorporan una estructura reticular en la que se definen una serie de ventanas, así como una multiplicidad de tapetas articuladas por uno de sus lados sobre dicha estructura reticular.

Los paneles giran solidariamente con el rotor, por lo que en su movimiento de giro adquieren distintas posiciones relativas en relación con el sentido del viento. Cuando las tapetas se encuentran delante de la estructura reticular con relación a la dirección del viento, el viento empuja las tapetas contra la estructura reticular haciendo girar al panel, transformándose por tanto la fuerza horizontal de empuje del viento en un par de giro del panel. Este panel gira hasta alcanzar la posición opuesta a 180º en la que las tapetas se encuentran detrás de la estructura reticular con relación a la dirección del viento, en esta situación el viento penetra por las ventanas de la estructura reticular e incide sobre dichas tapetas haciéndolas girar. Al girar las tapetas los paneles ofrecen una menor resistencia al paso del viento, por lo que se ve favorecido el giro del rotor.

De esta forma se consigue aprovechar la fuerza del viento en aquellos paneles que se encuentran situados en una posición cuyo sentido de giro coincide con el sentido del viento y minimizar la resistencia al movimiento en aquellos otros paneles que se encuentran en una posición en la que su sentido de giro es opuesto al sentido del viento.

El rotor gira por la acción del viento sobre los paneles y por tanto gira igualmente el eje vertical al que es solidario dicho rotor. Por otra parte el eje vertical está asociado a un volante al que se encuentra conectado al menos un conjunto multiplicador generador, preferiblemente tres multiplicadores-generadores que transforman la energía mecánica en energía eléctrica. La incorporación de un mayor número de generadores se ve favorecida por los mayores rendimientos de la instalación.

Para regular la velocidad de rotación del rotor se ha previsto que los paneles sean desplazables en dirección radial, de tal modo que el mayor o menor alejamiento de los paneles respecto del eje vertical permita modificar su velocidad de rotación.

En una posible realización se contempla que los paneles se encuentren montados sobre unos marcos que parten radialmente del rotor y que el aerogenerador disponga de medios de desplazamiento que ocasionen el movimiento de los paneles sobre dichos marcos en dirección radial. Estos medios de desplazamiento actuarán por ejemplo a instancias de la señal percibida por un medidor de la velocidad del viento y/o de la velocidad de giro del eje vertical.

Los mencionados brazos podrían estar vinculados entre sí mediante unos tirantes unidos a las proximidades de sus extremos libres.

Se ha previsto asimismo que el aerogenerador disponga de un sistema alternativo a los sistemas de frenado convencionales para preservar la instalación en el caso de que se produzcan vientos de alta velocidad, consistente en la incorporación de unas solapas que protejan los paneles de la acción del viento. Estas solapas parten del rotor en número coincidente con el número de paneles, son de longitud reducida, inferior a la máxima extensión del panel, y están situadas en disposición paralela a cada uno de los paneles.

A medida que se desplazan los paneles hacia el eje vertical se reduce la velocidad de rotación del rotor. En la posición de máxima retracción de los paneles éstos quedan ocultos detrás de las mencionadas solapas, situación en la que quedan protegidos de la acción del viento llegando a anularse su movimiento de giro.

El diseño de este aerogenerador, tal y como se ha descrito, permite conseguir un mayor aprovechamiento de la fuerza del viento, reduce el número de componentes electrónicos y mecánicos, incorpora medios sencillos de regulación de la velocidad de rotación y elimina la necesidad de instalar frenos.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en alzado del aerogenerador.

Figura 2.- Muestra una vista en planta del aerogenerador con los paneles dispuestos en la posición de máxima extensión respecto del rotor.

Figura 3.- Muestra una vista en alzado de un detalle correspondiente a un panel en la que se observa que las tapetas son empujadas por el viento contra la estructura reticular del panel.

Figura 4.- Muestra una vista en alzado de un detalle correspondiente a la posición del panel opuesta a la de la figura 3, en la que se observa que las tapetas basculan permitiendo el paso del viento a través de las ventanas.

Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva en la que se observa un detalle del panel montado sobre un marco, desplazándose hacia el rotor.

Figura 6.- Muestra una vista en planta del aerogenerador con los paneles dispuestos en la posición de máxima retracción, situados detrás de las solapas.

Figura 7.- Muestra una vista en planta en la que se observa el volante vinculado al eje vertical y tres multiplicadores-generadores asociados a dicho volante.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras se describe a continuación...

1. Aerogenerador que dispone de un rotor (1) vinculado a un eje giratorio (2) que está asociado a al menos un multiplicador-generador (4) que transforma el movimiento de giro del eje (2) en energía eléctrica, caracterizado porque el rotor (1) y el eje giratorio (2) se encuentran dispuesto verticalmente y desde el rotor vertical (1) parten radialmente unos paneles (5) orientados verticalmente que disponen de una estructura reticular (8) en la que se distinguen una serie de ventanas (6) y sobre dichas ventanas (6) se encuentran una multiplicidad de tapetas (7) articuladas por uno de sus lados respecto a la estructura reticular (8) y dispuestas en varios niveles y colateralmente, que cubren las ventanas (6) en la posición en la que las tapetas (7) se encuentran situadas entre la estructura reticular (8) y el sentido del viento, y descubren las ventanas (6) para la posición en la que la estructura reticular (8) se encuentra situada entre las tapetas (7) y el sentido del viento.

2. Aerogenerador según reivindicación 1 caracterizado porque comprende medios de desplazamiento radial (9) asociados a los paneles (5) que ocasionan su acercamiento/alejamiento hacia/del rotor vertical (1) para controlar la velocidad de rotación de éste.

3. Aerogenerador según reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende marcos radiales (10) que parten del rotor vertical (1) en los que se montan los paneles (5) que desplazan guiados por acción de los medios de desplazamiento radial (9).

4. Aerogenerador según reivindicaciones anteriores caracterizado porque dispone de unas solapas (12) que parten del rotor vertical (1) con orientación vertical que se encuentran en disposición paralela a cada uno de los paneles (5) en número coincidente a éstos, y muestran una longitud inferior a la longitud de máxima extensión del panel (5), que protegen a dicho paneles (5) de los fuertes vientos en la posición de máximo retraimiento de los paneles (5).

5. Aerogenerador según reivindicación 1 caracterizado porque incorpora en disposición radial tres multiplicadores-generadores (4) a los que trasmite el movimiento un volante (13) solidario al eje vertical giratorio (2).