1. Generador eólico de aspas y cometas caracterizado por comprender unas cometas (1) con un borde de ataque curvo (8) y un borde de fuga recto (9),

construidas en material de fibra de vidrio y carbono.2. Generador eólico de aspas y cometas según reivindicación 1, caracterizado por comprender un mástil (6) en cuya parte superior se dispone un cabezal (11), un eje central (2) desde donde salen las palas situadas en un plano perpendicular al suelo, un hidráulico de doble brazo que va montado sobre un amortiguador de tipo neumático (3). Por cada brazo (5) llevará fijadas dos aspas, conteniendo el conjunto del aerogenerador un número de cuatro aspas (4). Unos brazos articulados mediante una rótula (10) situados en la parte trasera de la cometa (1) y cogida al borde de fuga (9) y unos ejes pivotantes en la parte delantera de la cometa (1) cogida en el borde de ataque curvo (8)

Generador eólico de aspas y cometas.

Sector de la técnica

La técnica empleada se encuadra dentro de las aplicaciones industriales de los aerogeneradores; en concreto, en las palas de los mismos, con la finalidad de optimizarlos y facilitar que puedan actuar en situaciones de escaso viento, viento racheado, o viento fuerte.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un generador eólico que incluye aspas que giran alrededor del eje, las cuales en su parte alta van provistas de un elemento a modo de cometa, con el objeto de enfrentarlas al viento durante el desplazamiento rotativo, para favorecer el giro de las palas alrededor del eje, facilitando de esta manera el desplazamiento de rotación de las palas, de forma que se reduce la capacidad de viento necesario para iniciar o potenciar el movimiento giratorio de las palas alrededor del eje obteniendo con ello mayor rendimiento energético en condiciones de poco viento.

Antecedente de la invención

Los generadores eólicos o aerogeneradores del estado de la técnica están constituidos por un mástil en cuya parte superior se dispone un cabezal en el que se soportan palas que quedan situadas en un plano perpendicular al suelo, de forma que dichas palas pueden girar sobre dicho plano. Además el cabezal está dotado de los correspondientes medios que permiten transformar el desplazamiento rotacional de las palas en energía eléctrica. En el estado de la técnica no se conocen aerogeneradores en los que las palas queden unidas entre sí mediante un elemento a modo de cometa.

Descripción de la invención

La presente invención propone el desarrollo de un nuevo generador eólico que comprende un mástil (6) en cuya parte superior se dispone un cabezal (11) en el se encuentra el eje central hueco en forma de cono (2), donde van alojados los mecanismos de rotación de las aspas, desde - 45º a +45º para poder captar mas o menos viento y optimizar la rotación del grupo. Este mecanismo tiene varias soluciones que se pueden aplicar, proponiendo la que esta formada por un hidráulico con doble brazo y montado sobre un amortiguador neumático, (3) cada brazo acciona 2 aspas y dicho amortiguador neumático permite cierta tolerancia en caso de vientos racheados.

Los ejes de las aspas están en la parte delantera del eje o cono hueco y los mecanismos en la parte trasera para posibilitar de esa manera el mantenimiento y la reparación. Consta de cuatro aspas (4) con estructura similar a las utilizadas por los helicópteros; planas en toda su longitud, es decir, a diferencia de las hélices utilizadas normalmente por los molinos convencionales, y en su sección trasversal tienen forma de ojo alargado con una zona mas gruesa en su parte anterior y una mas fina en su parte posterior. Unos brazos articulados (5) que mediante rotulas (10) en la parte trasera de la cometa o borde de fuga y unos ejes pivotantes en la parte delantera de la cometa o borde de ataque, todo ello situado en el extremo de las aspas para sostener las cometas y que les dan la posibilidad de cazar mas o menos viento según la orientación que tengan, las condiciones de viento y la optimización de la computadora del generador eléctrico. Las cometas (1) configuradas con un diseño específico principalmente por ofrecer un borde de ataque curvo (8) y un borde de fuga recto (9), con la finalidad de poder aprovechar todo el viento posible sin llegar a tocar el mástil que soporta el conjunto en la rotación. Las cometas (1) así como el conjunto de la invención propuesta será preferentemente construida en los siguientes materiales: fibra de vidrio, carbono, maderas de balsa, keblar, epoxi, poliuretanos y espumas de relleno. También seria posible usar una estructura multitubular a modo de ala hueca con algún recubrimiento de materiales, tipo fibras o plásticos etc... como solución para las aspas y las cometas. Por las características de los elementos anteriormente citados y la estructura que se propone del propio aerogenerador el conjunto de las partes a montar pueden reducirse en un 1/3 frente a los modelos actualmente utilizados, pero teniendo la misma superficie alar o en su envergadura y en consecuencia la misma capacidad de potencia, de esto se deduce que a un tamaño igual obtendremos una potencia un 60% superior al diseño de 3 hélices convencional.

La ligereza del conjunto se debe a que las partes son mucho mas pequeñas y a la capacidad de "volar" de las cometas que una vez iniciada su rotación generarían una auto-sustentación del conjunto, gracias a su diseño novedoso irá incrementando la velocidad de giro de forma gradual, consiguiéndose mas revoluciones y menor peso.

La flexibilidad del material de la cometa permite que los laterales de la misma en el borde de fuga cedan a la tensión de las rotulas accionadas por las aspas, de esta forma también la cometa adopta una forma un tanto deformada en dichos extremos del borde de fuga que ayudan a la rotación del grupo. Todo esto ha de ser controlado por el ordenador apoyado en un software específico que será el encargado de gobernar en función de los valores que previamente se le indiquen. El borde de ataque del aspa es mucho más fino que las hélices conocidas con lo que la resistencia al giro se ve reducida de manera importante.

El sistema de giro de las aspas y las cometas montado sobre un sistema hidráulico y neumático a modo se silenblock elimina vibraciones y permite a aspas y cometas abatirse en condiciones de fuertes rachas de viento con lo que se consigue que no sufra el grupo y elimina la posibilidad de roturas alargando la vida útil del conjunto del aerogenerador.

Los costes de fabricación y trasporte de las piezas de la invención aquí propuesta son menores en relación a los aerogeneradores conocidos ya que hay una reducción de los elementos y piezas que se utilizan que en el caso de las hélices sería de de aproximadamente 1/3. En consecuencia también el montaje requiere de menor esfuerzo y de grúas más pequeñas. Un impacto visual menor, abaratando los costes propios del proceso de producción de las partes del aerogenerador así como el montaje y transporte. Es más silencioso pues no hay ningún final de hélice que corte el viento. La capacidad de abatir totalmente el conjunto desde -45º a 0º y +45º (Menos 45 Grados, Cero Grados y Mas 45 Grados) nos permite captar todo el viento disponible, también dejar a cero la capacidad de captación de viento en caso de tormenta o huracán y la posibilidad de frenar el conjunto en posición de contra-rotación para detenerlo en caso de rotura o emergencia, adoptando las cometas una forma determinada con baja potencia y máxima potencia.

Hemos eliminado el problema de la pérdida de sustentación a bajas revoluciones pues el aspa tiene un borde de ataque muy fino y la cometa ayuda en la rotación del grupo. Para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que se ha representado el objeto de la invención. Los tamaños, las formas, el numero de piezas, mecanismos y materiales constitutivos de la invención podrán ser variados para adaptarlos a las ventajas que se puedan derivar de su aplicación concreta siempre que ello no afecte a la esencialidad del invento. Los términos en que se ha escrito la presente memoria deberán ser tomados siempre con carácter ilustrativo y no limitativo.

Breve descripción de las figuras que se aportan

Figura 1.- Muestra una vista esquemática en alzado,

Figura 2.- Muestra una vista esquemática de las hélices y vista frontal del eje hueco.

Figura 3.- Muestra vista de sistema hidráulico y neumático a modo se silenblock.

Figura 4.- Muestra vista de las distintas posiciones de las cometas.

Figura 5.- Muestra vista de los brazos articulados mediante rotulas.

Figura 6.- Cometa.

1. Generador eólico de aspas y cometas

Caracterizado por comprender unas cometas (1) con un borde de ataque curvo (8) y un borde de fuga recto (9), construidas en material de fibra de vidrio y carbono.

2. Generador eólico de aspas y cometas

Según reivindicación 1, caracterizado por comprender un mástil (6) en cuya parte superior se dispone un cabezal (11), un eje central (2) desde donde salen las palas situadas en un plano perpendicular al suelo, un hidráulico de doble brazo que va montado sobre un amortiguador de tipo neumático (3). Por cada brazo (5) llevará fijadas dos aspas, conteniendo el conjunto del aerogenerador un número de cuatro aspas (4). Unos brazos articulados mediante unas rotula (10) situados en la parte trasera de la cometa (1) y cogida al borde de fuga (9) y unos ejes pivotantes en la parte delantera de la cometa (1) cogida en el borde de ataque curvo (8).