DISPOSITIVO DE CAPTACION DE CORRIENTES DE AIRE.

Dispositivo captador de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico,

estando provisto el aerogenerador citado de un eje rotor (2) y unas palas motrices (3), caracterizado porque comprende un tubo (12) con forma de embudo aerodinámico circular, de diámetro y ángulos variables, que forma la boca (1) del dispositivo captador, un cuerpo (4) en cuyo interior se alojan el eje rotor (2) y las palas motrices (3) del aerogenerador, estando la citada boca (1) unida al cuerpo ( 4) del dispositivo captador, comprendiendo también una base soporte (6) que comprende a su vez un cuello giratorio, sobre el cual se apoya todo el dispositivo captador, y a través del cual el citado dispositivo se encuentra unido y anclado al suelo

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800267.

Solicitante: DALTON INTERNACIONAL, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: PEREZ-ESPAA GOMEZ,JOSE ANTONIO.

Fecha de Solicitud: 1 de Febrero de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 28 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01D1/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01D MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO, p. ej., TURBINAS DE VAPOR (motores de combustión F02; máquinas o motores de líquidos F03, F04; bombas de desplazamiento no positivo F04D). › F01D 1/00 Máquinas o motores con desplazamiento no positivo, p. ej. turbinas de vapor (con flujos del fluido de trabajo en direcciones axialmente opuestas para compensar el empuje axial F01D 3/02; teniendo un movimiento diferente de simple rotación F01D 23/00; turbinas caracterizadas por su empleo en sistemas especiales de vapor, ciclos o procesos, dispositivos para su regulación F01K). › atravesados por el fluido de trabajo principalmente en sentido axial.

Clasificación PCT:

  • F01D1/04 F01D 1/00 […] › atravesados por el fluido de trabajo principalmente en sentido axial.
DISPOSITIVO DE CAPTACION DE CORRIENTES DE AIRE.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de captación de corrientes de aire.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo para la captación de corrientes de aire, en particular para aerogeneradores eléctricos.

Antecedentes de la invención

Los aerogeneradores eléctricos representan en la actualidad uno de los sectores industriales más importantes para la sociedad, tanto por su alternativa energética frente a los combustibles minerales y vegetales como por ser una energía natural limpia. Los aerogeneradores son, por tanto, una fuente de energía con una ventaja medioambiental frente a los combustibles tradicionales. Así, la rápida introducción de estos aerogeneradores en la mayoría de los países responde al encarecimiento constante de los actuales combustibles, así como a la alternativa eficaz que proporcionan para aportar energía eléctrica a un coste razonable. La captación de las corrientes de aire, que son la fuerza motriz utilizada en los citados aerogeneradores, se realiza en la actualidad mediante tres palas giratorias, de gran dimensión, unidas a un eje rotor que transmite ese movimiento de giro al mecanismo transformador y generador de la energía eléctrica. Así, estos aerogeneradores actuales necesitan, cuando la corriente de aire no tiene la fuerza suficiente, de un motor de arranque que inicie el movimiento de las palas.

Existen documentos de patente conocidos, como por ejemplo los documentos de patentes españolan números ES 22029601, ES 9800301, ES 9900262 y ES 2206028, los cuales se refieren a sistemas o dispositivos de captación de aire para aerogeneradores eléctricos, empleándose en todos ellos siempre las tres palas motrices comunes a los actuales aerogeneradores.

Así, el objeto de la presente invención es aumentar el rendimiento energético de los actuales aerogeneradores incrementando, por una parte, la cantidad de aire captado por área potencial de captación y, por otra parte, aumentando la relación velocidad/potencia de la corriente de aire capaz de transformarse en energía a través del aerogenerador. Estos dos elementos, el aumento del aire captado por área de captación y la aceleración de la relación velocidad/potencia de la corriente de aire, multiplican la fuerza motriz del rotor del aerogenerador, que está dotado de un sistema de palas motrices capaz de girar a grandes velocidades y, con ello, conseguir un aumento de la eficacia y del rendimiento del aerogenerador, así como de la energía producida.

La presente invención está orientada a la consecución de estos objetivos.

Sumario de la invención

La presente invención propone así un dispositivo captador carenado para la captación de corrientes de aire en un aerogenerador eléctrico que comprende un tubo con forma de embudo aerodinámico circular, de diámetro y ángulos variables, que forma la boca del dispositivo captador carenado, un cuerpo en cuyo interior se alojan el eje rotor y las palas motrices del aerogenerador, estando la citada boca unida al cuerpo del dispositivo captador carenado, y un soporte que comprende a su vez un cuello giratorio, sobre el cual se apoya todo el dispositivo carenado, y a través del cual el citado dispositivo se encuentra unido y anclado al suelo.

La boca del dispositivo captador carenado tiene los siguientes efectos:

- captación de la corriente de aire que llega al área circular del dispositivo captador;
- direccionamiento de la corriente de aire anterior hacia el eje central del dispositivo captador carenado donde está el eje rotor con la palas motrices; y
- aceleración, por el efecto del estrechamiento aerodinámico de la boca del dispositivo captador carenado, de la corriente de aire captada.

El soporte giratorio tiene la función de aprovechar la orientación hacia la dirección de las corrientes de aire y anclar la base del dispositivo captador con el suelo o terreno en que se asienta. Este soporte giratorio del dispositivo captador situado bajo el tubo del dispositivo captador carenado, variará según las características del aerogenerador y el área en que el mismo se proyecte instalar.

En el eje central del dispositivo captador carenado, y en la parte que corresponde al cuerpo del dispositivo, está instalado el rotor que se apoya en una placa vertical de soporte, situada en el interior del cuerpo del dispositivo captador, estando la citada placa dotada de rodamientos adecuados para la sujeción del eje del rotor. En la parte delantera del rotor, se acopla el elemento motriz que consiste en unas palas cuya función es generar el movimiento del rotor.

La corriente de aire captada por la boca del dispositivo captador carenado se canaliza hacia el vértice del mismo, donde se encuentran las palas motrices del rotor que, con el impulso de la corriente de aire concentrado y acelerado hacia el fondo del embudo, inician, impulsan y aceleran el movimiento de giro del rotor. La rotación descrita y la velocidad de rotación conseguida, transmiten la potencia de la fuerza captada del viento a los demás elementos del aerogenerador para su posterior transformación en energía eléctrica.

Así, el dispositivo captador carenado de la presente invención aporta las siguientes ventajas:

- una mayor y mejor eficacia y eficiencia de la producción de energía eléctrica de los sistemas eólicos;
- un ajuste de las condiciones del punto de trabajo y de eficacia óptimas del aerogenerador y, por tanto, de su rendimiento; y
- una reducción de tamaño de los actuales aerogeneradores con un menor impacto ambiental, con su consiguiente posibilidad de aplicación en instalaciones de menor tamaño.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con las figuras que le acompañan.

Descripción de las figuras

La Figura 1 muestra una vista frontal del dispositivo captador carenado de la presente invención.

La Figura 2 muestra una vista en corte transversal del dispositivo captador carenado de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Así, la presente invención propone en una primera realización de la invención un dispositivo captador carenado para la captación de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico que comprende un tubo 12 con forma aerodinámica cuya boca 1, circular y de tamaño variable, está unida al cuerpo 4 del dispositivo captador carenado, en cuyo eje central está instalado un eje rotor 2, en el que están acopladas las palas motrices 3 del dispositivo captador. La parte delantera de la boca 1 del dispositivo captador carenado está provista de una malla 5 vertical, protectora para las aves.

El conjunto del dispositivo captador carenado de la invención está sustentado y anclado al suelo por una base 6 que permite, mediante un acoplamiento de elementos giratorios 7, la orientación permanente del dispositivo captador con la corriente de aire, para lo cual se adaptan al dispositivo captador unos deflectores direccionales 8, que controlan la dirección del viento.

El eje rotor 2 va sujeto al cuerpo 4 del dispositivo captador carenado a través de una placa 9, en cuyo centro se encuentra un mecanismo de rodamientos 10 que permiten la libre rotación del rotor. En el extremo opuesto a las palas motrices 3 del rotor se encuentra un mecanismo acoplador 11 del dispositivo captador de la invención al sistema de transformación y generación eléctrica del aerogenerador.

Las ventajas de este nuevo sistema de aprovechamiento y captación de las corrientes de aire según el dispositivo captador carenado de la invención son varias:

- la captación de la corriente de aire es acelerada por el efecto del tubo aerodinámico 12 que forma la boca 1 del dispositivo captador carenado, lo cual permite reducir la inercia de arranque de los actuales aerogeneradores y la utilización de motores eléctricos de arranque;

- como consecuencia del aumento de la velocidad de la corriente de aire, por el efecto aerodinámico de la boca 1 del dispositivo captador carenado, sobre el sistema de palas motrices 3 y rotor, el dispositivo captador carenado ajusta las condiciones del punto de trabajo y de eficacia óptima del aerogenerador y, por tanto, su rendimiento energético; y

- la menor dimensión, comparativa, del...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo captador para la captación de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico, estando provisto el aerogenerador citado de un eje rotor (2) y unas palas motrices (3), caracterizado porque comprende un tubo (12) con forma de embudo aerodinámico circular, de diámetro y ángulos variables, que forma la boca (1) del dispositivo captador, un cuerpo (4) en cuyo interior se alojan el eje rotor (2) y las palas motrices (3) del aerogenerador, estando la citada boca (1) unida al cuerpo (4) del dispositivo captador, comprendiendo también una base soporte (6) que comprende a su vez un acoplamiento de elementos giratorios (7) que permite la orientación permanente del dispositivo captador con la corriente de aire, sobre el cual se apoya todo el dispositivo captador, y a través del cual el citado dispositivo se encuentra unido y anclado al suelo.

2. Dispositivo captador para la captación de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico según la reivindicación 1 caracterizado porque el dispositivo comprende además unos deflectores direccionales (8) que controlan la dirección del viento.

3. Dispositivo captador para la captación de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque la parte delantera de la boca (1) del dispositivo captador comprende una malla (5) vertical, protectora para las aves.

4. Dispositivo captador para la captación de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el eje rotor (2) va sujeto al cuerpo (4) del dispositivo captador a través de una placa (9), en cuyo centro se encuentra un mecanismo de rodamientos (10) que permiten la libre rotación del rotor.

5. Dispositivo captador para la captación de corrientes de aire de un aerogenerador eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en el extremo opuesto a las palas motrices (3) del rotor se encuentra un mecanismo acopiador (11) del dispositivo captador al sistema de transformación y generación eléctrica del aerogenerador.


 

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