GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.

Procedimiento para la conversión de una energía cinética contenida en las corrientes horizontales de fluidos naturales acumulados sobre un suelo,

en una energía mecánica útil, caracterizado por el hecho de que al menos un elemento circulatorio (1) está dispuesto esencialmente en horizontal sobre el suelo y en un circuito cerrado, y sobre dicho elemento están fijados al menos dos cables de tracción (6, 7) y/o cadenas de tracción de longitud ajustable en posiciones esencialmente opuestas, con cuerpos de flotación (8) dispuestos en sus extremos libres, y que presentan respectivamente una sección transversal de impacto para la corriente, en el cual a) un cable de tracción (7) fijado a una sección (2) del elemento circulatorio orientado en un sentido de circulación del elemento circulatorio (1) visto en dirección de la corriente horizontal y/o una tal cadena de tracción se ajusta con una longitud superior a un tal cable de tracción (6) y/o una tal cadena de tracción, el cual o la cual está fijado a una sección (3), del elemento circulatorio (1), orientada en el sentido de circulación del elemento circulatorio (1) visto en la dirección contraria a la corriente horizontal, y por lo cual b) las longitudes de los cables de tracción (6, 7) en el área de los puntos de inversión (4, 5) del elemento circulatorio (1), en los cuales, visto en el sentido de circulación del elemento circulatorio (4) se invierte el curso del elemento circulatorio (4) con respecto a esta corriente horizontal, se adaptan de tal manera que cumplan de nuevo la condición mostrada bajo a)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06014634.

Solicitante: NTS Energie- und Transportsysteme GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Kurfürstendamm 217 10719 Berlin ALEMANIA.

Inventor/es: Uwe Ahrens.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 14 de Julio de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D11/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03D MOTORES DE VIENTO.F03D 11/00 Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase. › Estructuras de montaje.
  • F03D3/00 F03D […] › Motores de viento con un eje de rotación dispuesto sustancialmente perpendicular al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00).
  • F03D5/00 F03D […] › Otros motores de viento (su control F03D 7/00).

Clasificación PCT:

  • F03D5/00 F03D […] › Otros motores de viento (su control F03D 7/00).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2359785_T3.pdf

 

Ilustración 1 de GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.
Ilustración 2 de GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.
Ilustración 3 de GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.
Ilustración 4 de GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.
Ilustración 5 de GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.
GENERADOR ELÉCTRICO ACCIONADO POR EL VIENTO.

Fragmento de la descripción:

Generador eléctrico accionado por el viento.

La invención se refiere a un procedimiento así como a un sistema para la conversión de una energía cinética contenida en corrientes horizontales que surgen en fluidos naturales acumulados sobre un suelo, en una energía mecánica útil.

Casi en todas partes de la tierra existen corrientes horizontales naturales que surgen en los fluidos esenciales (el aire contenido en la atmósfera por encima de la superficie de la tierra, el agua dulce o salada acumulada en las aguas). Bajo corrientes horizontales en el sentido de esta invención se entienden aquellas corrientes que poseen en todo caso una parte horizontal. Ejemplos para corrientes de este tipo son vientos en las diferentes capas atmósferas o corrientes marinas u otras corrientes en aguas. Fundamentalmente, estas corrientes son acumuladores de grandes cantidades de energía, cuyo aprovechamiento es deseado en aumento y se realiza ya en las más diversas conversiones. Ejemplos de aprovechamientos técnicamente ya realizados de tales corrientes son centrales mareomotrices que aprovechan la corriente de las masas de agua entrantes con la marea alta o que se retiran con la marea baja, para generar electricidad mediante turbinas y generadores dispuestos sobre estas, o instalaciones de energía eólica, cuyos rotores accionados por el viento que está soplando sobre el terreno transforman en un principio la energía eólica en energía mecánica y mediante generadores conectados a estos rotores la transforman en energía eléctrica.

El aprovechamiento de la energía existente en corrientes de este tipo tiene la ventaja, en lo que concierne la producción de energía a partir de combustibles de fósiles o el aprovechamiento de procesos nucleares, de que esta es esencialmente ecológica.

Posibilidades del aprovechamiento de energía de la corriente en vientos a unas grandes alturas o en corrientes de aire o de agua están indicadas en los documentos US 5,435,259 o US 2002/0033019 A1, que se consideran un estado de la técnica más próximo.

En el documento anteriormente citado se divulga una solución con una cometa dirigible o una disposición de dichas cometas, en la cual se puede aprovechar la carga del viento que pesa sobre la cometa o las cometas para el accionamiento de medios de transporte. Se ha mencionado también la producción de energía eléctrica p. ej. por hélices en la cometa.

En el principio divulgado en la patente US 2002/0033019 A1, un cuerpo de resistencia o varios cuerpos de resistencia en una corriente se hacen salir y entrar de nuevo periódicamente en un cable de amarre. Por variación de la sección transversal, de grande, al salir (bajo absorción de energía de la corriente), y pequeña, al entrar (contra la fuerza de la corriente bajo gasto de energía), se logra mediante el sistema un rendimiento energético neto que puede ser transformado p. ej. en energía eléctrica.

Con la invención se indica por lo tanto un procedimiento reciente para el aprovechamiento de energías contenidas en fluidos corrientes. Además se indicará un sistema, con el cual se puede implementar un tal procedimiento.

La solución del aspecto técnico del procedimiento de esta tarea se ofrece según la invención mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1 alternativamente mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 3, los sistemas que resuelven el aspecto del problema del sistema están indicados alternativamente en las reivindicaciones 6 y 8. Perfeccionamientos ventajosos del procedimiento se citan en las reivindicaciones 2, 4 y 5 dependientes, aquellos de los sistemas están indicados en las reivindicaciones 7, 9 y 10. En las reivindicaciones 11 y 12 están indicadas finalmente las utilizaciones de los sistemas recientes según la invención.

El reconocimiento fundamental, sobre el cual están basados el procedimiento y el sistema, consiste en que las corrientes horizontales que se producen sobre un suelo a causa del rozamiento con respecto al suelo no movido fluyen en proximidad del fondo con una velocidad contra cero, aumentan con el aumento de la distancia del fondo en la velocidad de la corriente. Este principio rige tanto para corrientes de aire como p. ej. los vientos continentales que están soplando sobre áreas extensas de la superficie terrestre en una dirección esencialmente constante como también para corrientes en el agua, por ejemplo corrientes marinas.

Este principio básico se aprovecha con la invención en un primer aspecto de manera que los cuerpos de flotación que se mueven en la corriente, que están fijados mediante cables o cadenas de tracción sobre un elemento circulatorio, son ajustados en diferentes alturas con respecto al fondo.

En aquel punto, donde el cuerpo de flotación se debe mover con la corriente, se ajusta la longitud del cable de tracción o de la cadena de tracción correspondiente, para que el cuerpo de flotación quede paralizado en una zona de corriente alta sobre el fondo, en la cual la velocidad de la corriente es superior a las áreas próximas al fondo. En la contra-acción, un cuerpo de flotación que debe ser movido en el sistema contra la corriente (que debe ser tirado por al menos un otro cuerpo de flotación), es aproximado al fondo por un cable de tracción correspondientemente más corto o una tal cadena de tracción, donde la velocidad de la corriente del fluido es inferior a causa de la diferencia de las velocidades de corriente que impactan sobre los cuerpos de flotación resulta una velocidad de corriente, que activa el sistema consistente en el cuerpo de flotación y el elemento circulatorio en un sentido circulatorio y conduce por consiguiente la energía mecánica útil a este sistema. Una condición esencial para ello es que los cables de tracción o cadenas de tracción presentan una sección de impacto evidentemente más reducida que los cuerpos de flotación dispuestos a uno de sus extremos libres.

Cuando ahora los cuerpos de flotación hayan alcanzado los puntos de inversión del elemento circulatorio (estos son aquellos puntos, en los cuales "cambia la dirección" en el sistema, e.d. el elemento circulatorio discurre transversalmente a esta dirección de la corriente, para entonces extenderse de nuevo paralelamente a la corriente en dirección contraria), la longitud de los cables o cadenas de tracción debe ser adaptada entonces correspondientemente, para que el cuerpo de flotación que antes iba contra la corriente y ahora es arrastrado en dirección de la corriente quede despedido a una altura más distanciada del fondo que el cuerpo de flotación que iba antes en dirección de la corriente y desde ahora es tirado en dirección contraria.

Otra mejora del rendimiento del procedimiento según la invención o del sistema resulta, cuando los cuerpos de flotación hayan de ser provistos de secciones de impacto variables. Por ejemplo los cuerpos de flotación pueden presentar superficies adicionales a modo de "velas" o "pantallas de tracción", que se utilizan, cuando el cuerpo de flotación se mueve con la corriente horizontal, o los cuerpos de flotación pueden estar estructurados de manera variable en total en su sección transversal.

En un aspecto alternativo se puede aprovechar fundamentalmente también sólo una variación como la arriba descrita de la sección de impacto, para poner el elemento circulatorio en movimiento circulatorio, con los cuerpos de flotación dispuestos sobre el mismo, sobre cables de tracción o cadenas de tracción, con longitudes preferiblemente idénticas que permanecen en todo caso iguales, y para transformar así la energía de la corriente horizontal.

El mejor rendimiento se logra sin embargo con una combinación de ambas medidas arriba descritas, el ajuste de las longitudes de los cables (cadenas) de sujeción y el ajuste de la sección de impacto.

Para que la energía contenida en una sección a ser posible larga del elemento circulatorio en la corriente pueda ser transformada en energía mecánica útil, es ventajoso, cuando el elemento circulatorio está dimensionado tal y como está descrito en las reivindicaciones 2 o 5. De esta manera, en las secciones más largas que discurren esencialmente en paralelo a la dirección de la corriente horizontal puede ser transformada energía, las secciones que discurren a lo largo del punto de inversión, y en las cuales debe ser gastada energía para invertir el sistema, son correspondientemente cortas.

Como cuerpos de flotación entran en consideración todos los cuerpos que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la conversión de una energía cinética contenida en las corrientes horizontales de fluidos naturales acumulados sobre un suelo, en una energía mecánica útil, caracterizado por el hecho de que al menos un elemento circulatorio (1) está dispuesto esencialmente en horizontal sobre el suelo y en un circuito cerrado, y sobre dicho elemento están fijados al menos dos cables de tracción (6, 7) y/o cadenas de tracción de longitud ajustable en posiciones esencialmente opuestas, con cuerpos de flotación (8) dispuestos en sus extremos libres, y que presentan respectivamente una sección transversal de impacto para la corriente, en el cual

a) un cable de tracción (7) fijado a una sección (2) del elemento circulatorio orientado en un sentido de circulación del elemento circulatorio (1) visto en dirección de la corriente horizontal y/o una tal cadena de tracción se ajusta con una longitud superior a un tal cable de tracción (6) y/o una tal cadena de tracción, el cual o la cual está fijado a una sección (3), del elemento circulatorio (1), orientada en el sentido de circulación del elemento circulatorio (1) visto en la dirección contraria a la corriente horizontal, y por lo cual

b) las longitudes de los cables de tracción (6, 7) en el área de los puntos de inversión (4, 5) del elemento circulatorio (1), en los cuales, visto en el sentido de circulación del elemento circulatorio (4) se invierte el curso del elemento circulatorio (4) con respecto a esta corriente horizontal, se adaptan de tal manera que cumplan de nuevo la condición mostrada bajo a).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la respectiva sección de impacto del cuerpo de flotación (8) se modifica de tal manera que la sección de impacto de un cuerpo de flotación (8) que se mueve en dirección de la corriente horizontal es superior a la sección de impacto de un cuerpo de flotación (8) que se mueve en dirección contraria.

3. Procedimiento para la conversión de una energía cinética, contenida en corrientes horizontales que surgen en fluidos naturales acumulados sobre un fondo, en energía mecánica útil, caracterizado por el hecho de que al menos un elemento circulatorio (1) dispuesto esencialmente en horizontal sobre el fondo y en un circuito cerrado, al que están fijados al menos dos cables de tracción (6, 7) y/o cadenas de tracción en posiciones esencialmente opuestas entre sí, con cuerpos de flotación (8) dispuestos en sus extremos libres, y que presentan respectivamente una sección de impacto para la corriente, modificándose la respectiva sección de impacto del cuerpo de flotación (8) de tal manera que la sección de impacto de un cuerpo de flotación (8) que se mueve en dirección de la corriente horizontal es superior a la sección de impacto de un cuerpo de flotación (8) que se mueve en dirección contraria.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los cables de tracción (6, 7) y/o cadenas de tracción son ajustables en la longitud y que

a) un cable de tracción (7) fijado a una sección (2) del elemento circulatorio orientado, visto en sentido de circulación del elemento circulatorio (1), en dirección de la corriente horizontal y/o una tal cadena de tracción se ajusta con una longitud superior a un tal cable de tracción (6) y/o una tal cadena de tracción, el cual o la cual está fijado a una sección (3) del elemento circulatorio (1) orientada, visto en el sentido de circulación del elemento circulatorio (1), en la dirección contraria a la corriente horizontal, y en el cual

b) las longitudes de los cables de tracción (6, 7) en el área de los puntos de inversión (4, 5) del elemento circulatorio (1), en los cuales, visto en el sentido de circulación del elemento circulatorio (4), se invierte el curso del elemento circulatorio (4) con respecto a la corriente horizontal, se adaptan de tal manera que cumplan de nuevo la condición mostrada bajo a).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el elemento circulatorio (1) se dimensiona de tal manera que sus secciones (2, 3) que discurren en dirección de la corriente horizontal o en la dirección contraria a la misma son esencialmente más largas que las secciones orientadas transversalmente a la corriente horizontal.

6. Sistema para la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2 con al menos un elemento circulatorio (1) dispuesto esencialmente en horizontal sobre el fondo y en un circuito cerrado, con al menos dos cables de tracción (6, 7) y/o cadenas de tracción de longitud variable, dispuestas sobre el elemento circulatorio (1) en posiciones esencialmente opuestas, en cuyos extremos libres esta dispuesto respectivamente un cuerpo de flotación (8) con una sección de impacto para la corriente horizontal, y con dispositivos para el ajuste de la longitud de los cables de tracción (6, 7) y/o de las cadenas de tracción.

7. Sistema según una reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que los cuerpos de flotación (8) están formados de manera variable en sus secciones de impacto.

8. Sistema para la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones 3 o 4 con al menos un elemento circulatorio (1) dispuesto esencialmente en horizontal sobre el fondo y en un circuito cerrado, con al menos dos cables de tracción (6, 7) y/o cadenas de tracción dispuestas sobre el elemento circulatorio (1) en posiciones esencialmente opuestas, en cuyos extremos libres está dispuesto respectivamente un cuerpo de flotación (8) con una sección de impacto para la corriente horizontal, por lo cual los cuerpos de flotación (8) están formados de manera variable en sus secciones de impacto.

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que los cables de tracción (6, 7) o cadenas de tracción son ajustables en la longitud y por que el sistema presenta dispositivos para el ajuste de la longitud de los cables de retención (6, 7) y/o cadenas de tracción.

10. Sistema según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por el hecho de que el elemento circulatorio (1) se extiende longitudinalmente, en el cual las secciones (2, 3) más largas del elemento circulatorio son esencialmente paralelas a la dirección de flujo de la corriente horizontal, mientras que las secciones situadas en puntos de inversión (4, 5) que discurren transversalmente a la dirección de la corriente horizontal se mantienen cortas.

11. Utilización de un sistema según una de las reivindicaciones 6 a 10 para el transporte de mercancías y/o personas.

12. Utilización de un sistema según una de las reivindicaciones 6 a 10 para la conversión de la energía mecánica obtenida por el movimiento del elemento circulatorio en energía eléctrica.


 

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