CAPTADOR DE ENERGÍA EÓLICA VERTICAL CON PANTALLA OCULTADORA DE VELAS.

Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas.

Constituido por un eje vertical y central giratorio cuyo extremo inferior se encuentra sujeto mediante cojinetes a un soporte rígido fijado al suelo y presentando asidos de forma perpendicular a la longitud del eje, al menos, tres velas rectangulares con sus correspondientes bastidores que giran alrededor del eje central. Una pantalla semicircular elaborada con un material adecuado se encuentra instalada circunvalando la mitad de la circunferencia que realiza, vista en planta, el movimiento giratorio del eje central con sus respectivas velas. La mitad de las velas se encuentran en el interior de la pantalla semicircular mientras que la otra mitad de las velas se localizan fuera de ésta y a merced de la fuerza del viento

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200901801.

Solicitante: HERAS SANTAMARIAA, CESAR J.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BURGOS.

Inventor/es: HERAS SANTAMARIAA,CESAR J.

Fecha de Solicitud: 25 de Agosto de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 10 de Febrero de 2012.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D3/04E4

Clasificación PCT:

  • F03D3/04 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 3/00 Motores de viento con un eje de rotación dispuesto sustancialmente perpendicular al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00). › implicando medios fijos para el guiado del viento, p. ej. mediante conjuntos de álabes o canales directores.

Fragmento de la descripción:

Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas.

La presente invención se refiere a un generador eólico de eje vertical que mejora ampliamente la eficiencia de los ahora existentes abarcando rangos de velocidades del viento hasta ahora no aprovechados. Consiste como los convencionales en un eje vertical al suelo en donde se disponen, al menos, tres velas rectangulares con la novedad de la incorporación de una pantalla orientable o no que facilita la canalización del flujo del aire sobre las velas activas. Con ello se mejora el generador convencional de molinete al quedar en éste todas las velas expuestas a la fuerza del viento produciéndose movimientos aleatorios tendentes a adoptar una posición de equilibrio y paralizándose la rotación de todo el generador.

Su aplicación industrial se encuadra dentro del campo de lo generadores eólicos y, dentro de éste, de los generadores eólicos de eje vertical.

Se utiliza constantemente la conversión de la energía eólica en movimiento lineal, especialmente en la navegación marítima, por medio de velas así como se aprovecha auxiliarmente en la navegación aerostática y aeronáutica. Igualmente se ha utilizado a lo largo de los siglos la conversión de la energía eólica en movimiento circular a través de los populares molinos de viento La conversión del movimiento lineal del viento en un movimiento circular se consigue con la exposición de superficies adecuadas a la fuerza de éste. Así se han desarrollado sistemas de captación eólica de eje horizontal donde la superficie se desplaza perpendicularmente a la acción del viento y también se han desarrollado de eje vertical donde la superficie captadora se desplaza en la misma dirección del viento.

Así se conocen los molinos de viento, los molinetes verticales para la extracción de agua, aeromotores de eje horizontal y de eje vertical. El documento 2209591 describe un captador de energía eólica de eje vertical cuyas velas se encuentran plegadas dos a dos y al dar el viento sobre éstas despliega las velas produciéndose un desequilibrio entre las velas plegadas y desplegadas que rompen la inercia de las velas a mantenerse en equilibrio. El documento 2285912 propone un generador eólico cuyas palas verticales giran alrededor del eje vertical y giran también sobre sí mismas con objeto de que la misma fuerza del aire las abata para que no ofrezcan resistencia cuando no se encuentran expuestas a la fuerza eólica. El documento 2009482 narra un generador eólico cuyo funcionamiento se basa en un eje vertical u horizontal que tiene la novedad de incorporar una doble pantalla consistente en una malla y en una lámina flexible de modo que cuando el viento incide en la malla, ésta se opone al giro y cuando incide en la lámina flexible ésta efectúa el giro cediendo a la fuerza del viento.

Esto que ya se conoce en el estado de la técnica presenta en relación con la invención propuesta los inconvenientes que a continuación se indican:

- Los molinos de viento y los molinetes verticales tienen la desventaja de que no se encuentran defendidos del viento en aquellas palas cuya posición no se orienta en la dirección de éste por lo que efectúan una fuerza contraria equilibrando las aspas e impidiendo que la fuerza del viento ejecute la acción del giro de las mismas e impidiendo que la rotación sea efectiva.

- A los aerogeneradores de eje vertical y horizontal les ocurre lo mismo que en el apartado anterior y a esto se le suma su alto coste y su diseño horizontal impide aprovechar la fuerza directa del viento, no así la de giro del mismo.

- El documento 2209591 no tiene en cuenta que al desplegar la vela ésta debida a la falta de movilidad lineal como ocurre en la náutica y al ofrecer resistencia al viento puede ser rasgada ocasionando la continua reparación de la misma o reposición en caso de ruptura.

- El documento 2285912 tiene la desventaja de que las palas ostentan dos movimientos distintos: el de su eje principal y el de giro sobre sí mismas. El del eje principal sí es convencionalmente adecuado pero el eje de giro sobre sí misma no se encuentra controlado con lo que a mayor fuerza del viento podrá conseguirse un giro excesivo de las palas incontrolado y a fuerza del viento menor las palas no solo no girarán sobre sí mismos sino que opondrán su resistencia al viento.

- El documento 2009482 describe un generador de dobles palas. Estas dobles palas por una de sus caras ofrece resistencia al viento y por otra no. De la misma manera que la invención anterior el anverso de la cara que es una malla es incontrolado ocurriendo que la resistencia que se opone al viento dependerá de su fuerza y aunque a un golpe fuerte de viento sí resulta efectivo no lo es a la inversa, es decir cuando la fuerza del viento no sea lo suficientemente capaz de mover la malla con lo que el arranque será siempre un problema.

Frente a estos inconvenientes la invención que aquí se propone presenta las siguientes ventajas:

- La pantalla orientable impide el equilibrio con lo que se aprovecha mucho más la fuerza del viento.

- El hecho de ser vertical permite aprovechar la fuerza directa del viento y no la de giro incluyendo la ventaja de no tener un compromiso entre ofrecer la máxima resistencia al viento y presentar una estructura resistente a la fuerza del empuje.

- No son velas desplegables configurándose en tela en toda su extensión sino que son velas elaboradas de un solo paño y siempre presentan el mismo diseño, es decir sin desplegarse con lo que no existe problemas de ruptura o de rasgado.

- No se mueven las velas sobre sí mismas a merced del viento sino son controladas en sus movimientos.

- Solamente tienen una cara con lo que se impide que una de éstas retarde la iniciación del giro así como el crecimiento exponencial con la velocidad del viento.

- El costo es bajo pues la fabricación de la pantalla es con medios conocidos y económicos.

- De fácil instalación.

Así, la presente invención se constituye a partir de un eje vertical y central giratorio cuyo extremo inferior se encuentra sujeto mediante cojinetes a un soporte rígido fijado al suelo y presentando asidos de forma perpendicular a la longitud del eje, al menos, tres velas rectangulares con sus correspondientes bastidores que giran alrededor del eje central. Una pantalla semicircular elaborada con un material adecuado se encuentra instalada circunvalando la mitad de la circunferencia que realiza, vista en planta, el movimiento giratorio del eje central con sus respectivas velas. Dicha pantalla semicircular no es fija pudiéndose, a mano, cambiar su posición. La mitad de las velas se encuentran en el interior de la pantalla semicircular mientras que la otra mitad de las velas se localizan fuera de ésta y a merced de la fuerza del viento. De esta manera se elimina el efecto nocivo de la fuerza que actúa en las velas que se encontrarían sin la pantalla en sentido opuesto a la dirección del viento equilibrando las fuerzas y paralizando el giro de las velas sobre el eje central.

El funcionamiento comienza cuando la fuerza del viento incide sobre todo el captador ocasionando el movimiento de las velas que se encuentran fuera de la pantalla mientras que dicha fuerza al encontrar la pantalla se desvían no incidiendo en aquellas velas que se encuentran en el interior de ésta.

Una realización diferente incorpora la misma pantalla pero orientable por medio de un timón veleta junto con un sistema de deflectores adecuados que facilita la canalización del aire sobre las velas expuestas al viento.

Para una mejor comprensión de esta memoria descriptiva, se acompaña de un dibujo a modo de ejemplo no limitativo que describe una realización preferida de la invención:

Figura 1.- Vista en planta del eje con sus velas y la pantalla ocultadora.

En dicha figura se destacan los siguientes elementos numerados

1.-Eje vertical y central 2.-Cojinetes 3.-Soporte rígido 4.-Velas rectangulares 5.-Bastidores 6.-Pantalla.

Una realización preferida de la invención propuesta se constituye a partir de un eje vertical y central (1) giratorio cuyo extremo inferior se encuentra sujeto mediante cojinetes (2) a un soporte rígido (3) fijado al suelo y presentando asidos de forma perpendicular a la longitud del eje (1), al menos, tres velas rectangulares (4) con sus correspondientes bastidores (5) que giran alrededor del eje central (1). Una pantalla (6) semicircular elaborada con un material adecuado se encuentra instalada circunvalando la mitad de la circunferencia...

 


Reivindicaciones:

1. Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas, constituido a partir de un eje vertical y central (1) giratorio cuyo extremo inferior se encuentra sujeto mediante cojinetes (2) a un soporte rígido (3) fijado al suelo y presentando asidos de forma perpendicular a la longitud del eje (1), al menos, tres velas rectangulares (4) con sus correspondientes bastidores (5) que giran alrededor del eje central (1), caracterizado por encontrarse adosado a todo el conjunto, una pantalla (6) semicircular elaborada con un material adecuado circunvalando la mitad de la circunferencia que realiza, vista en planta, el movimiento giratorio del eje central (1) con sus respectivas velas (4).

2. Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas, según reivindicación 1, caracterizado porque la pantalla semicircular (6) no es fija pudiéndose, a mano, cambiar su posición.

3. Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas, según reivindicación 1 y 2, caracterizado porque la mitad de las velas (4) se encuentran en el interior de la pantalla (6) semicircular mientras que la otra mitad de las velas (4) se localizan fuera de ésta (6) y a merced de la fuerza del viento.

4. Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas, según reivindicación 1 a 3, caracterizado porque el funcionamiento comienza cuando la fuerza del viento incide sobre todo el captador ocasionando el movimiento de las velas (4) que se encuentran fuera de la pantalla (6) mientras que dicha fuerza al encontrar la pantalla (6) se desvía no incidiendo en aquellas velas (4) que se encuentran en el interior de ésta (6).

5. Captador de energía eólica vertical con pantalla ocultadora de velas, según reivindicación 1 a 4, caracterizado porque incorpora una pantalla igual a la anteriormente descrita pero orientable por medio de un timón veleta junto con un sistema de deflectores adecuados que facilita la canalización del aire sobre las velas expuestas al viento.


 

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