Torre de transformación de energía eólica.

La presente invención permite aprovechar la energía eólica y transformarla en energía mecánica o eléctrica mediante el acoplamiento de un generador fijo.

Ésta consiste en una estructura vertical que permite alojar un rotor de eje vertical y aprovechar mejor el empuje del viento mediante la producción del efecto embudo y efecto túnel sobre el rotor. Esta disposición permite independizar la obtención de la energía de la dirección del viento y utilizar un mayor abanico de intensidades del viento, evitando la parada con grandes vientos mediante el acoplamiento de un sistema de compuertas que debidamente sincronizadas permite la parada, mantenimiento y regulación del rotor que mueve el viento.

TORRE DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención permite aprovechar la energía eólica y transformarla en energía mecánica o eléctrica mediante el acoplamiento de un generador fijo. Permite independizar la obtención de la energía de la dirección del viento y utilizar un mayor abanico de intensidades del viento, evitando la parada con grandes vientos mediante el acoplamiento de un sistema de compuertas que debidamente sincronizadas permite la parada, mantenimiento y regulación del rotor que mueve el viento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son numerosas las invenciones existentes para aprovechar la fuerza del viento. En la antigüedad, desde el empleo de velas en la navegación, hasta los famosos molinos de viento de La Mancha para moler la harina y más recientemente los denominados generadores eólicos que se levantan en nuestros montes, que derivan de los molinos utilizados para sacar agua subterránea y se orientan mediante una veleta.

Los condicionantes de funcionamiento de los molinos actuales son numerosos i el principal puede ser la fuerza del viento y dirección del viento lo que genera una complejidad en su desarrollo y una merma de su efectividad.

La mayoría de los modelos desarrollados tienen el eje horizontal, orientándose conforme a la corriente del viento.

Antiguamente se diseñaron molinos de eje vertical, como el molino persa, posteriormente el rotor de Savonius y más recientemente el rotor Darrieus, si bien estos han tenido escaso desarrollo por su fragilidad.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La (TTEE) TORRE DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA consiste en una estructura vertical (Figura 1) que permite alojar un rotor de eje vertical y aprovechar mejor el empuje del viento mediante la producción del efecto embudo y efecto túnel sobre el rotor (Figura 2) .

La invención (Figura 1) consta por una parte de una

estructura fija (10) o edificio que soporta los mecanismos y potencia el efecto del viento; otra móvil que recoge el empuj e del viento (11) mediante un rotor de ej e vertical con aspas; y otra fija o instalación de conversión, en el que se transforma (12) el empuj e del viento en energía eléctrica, generalmente.

La TTEE se compone de unos muros que conforman su estructura, realizada preferentemente con hormigón armado. Cada uno de estos muros dispone de sendos salientes (8)

(Figura 5) triangulares. La parte exterior, plana, facilita la embocadura (4) del viento, y la parte interior, circular, se aj usta al rotor permitiendo un mejor aprovechamiento de la corriente del viento.

La finalidad de estos salientes es provocar el efecto embudo y mejorar el efecto túnel del viento. Asimismo eliminan el empuje del viento sobre las aspas que retornan y permiten montar dispositivos a modo de compuertas (23) o puertas correderas, que con el mecanismo apropiado, permiten controlar la entrada del aire a las aspas para su

El edificio será cubierto para producir el efecto túnel, evitar las turbulencias del viento y proteger el conjunto de las inclemencias del tiempo. También permite su utilización para otros usos, como torre de vigilancia de incendios, de medición, de colocación de nidos, etc.

Los muros de la estructura del edificio (16) que alberga el rotor y sus otros elementos permite el acoplamiento lateral de otras TTEE (Figura 5) .

El rotor de ej e vertical lo constituyen dos, tres o más palas o aspas (3) (cuatro preferentemente) con forma de sector circular en planta (Figura 2) y un eje vertical (1) de forma tubular sobre el que se sustentan (Figura 3) . Cada una de las palas o aspas conforman un sector de cilindro, de modo que la propia forma aerodinámica facilita el giro conforme al sentido de montaje e independiente de la

dirección del viento (Figura 5) .

La construcción del ej e del rotor ha de ser robusta para que pueda soportar las fuerzas de transmisión y parte del peso de las aspas. Por el contrario, las aspas pueden realizarse con materiales muy ligeros como por ej emplo: plástico, poliéster, chapa fina, aluminio u otra clase de metal que hacen que el conjunto sea de fácil fabricación y mantenimiento.

Las aspas se sustentan y se les da rigidez mediante perfiles metálicos, unos horizontales o vigas (21) y otros verticales o puntales (18) . En la parte inferior, se disponen unos cojinetes troncocónicos (27) a modo de rieles

(13) que dan apoyo a los puntales y eviten el descabezamiento de las aspas. Además cada dos aspas consecutivas se unen mediante barras (28) que proporcionan rigidez al conjunto.

El eje, que soporta las aspas, va montado en su parte inferior sobre un muñón (20) y un cojinete axial (17) (Figura 6) , ajustados al peso y dimensiones del rotor que se desea montar; y en la parte superior, el eje (1) estará

rigidez y/o mayor sustentación al igual que la estructura de la TTEE. Dependiendo del tamaño de la torre, se puede montar en módulos (2) , uno encima del otro, disponiendo en el mástil de los acoplamientos (19) (Figura 6) precisos.

La estructura aloja en su parte inferior el equipo que transforma el empuj e del viento (generador eléctrico) , el conjunto de frenos precisos para el control del rotor, y el mecanismo de acoplamiento del generador con el rotor (Figura 3)

El eje se asienta sobre una pieza cilíndrica que hace de muñón (20) donde se acoplan los frenos eléctricos (6) y mecánicos (5) A su vez este muñón se asienta sobre un coj inete axial (17) que en su parte exterior se conforma

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.Representa el alzado de la TORRE DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA con cinco módulos superpuestos (2) . Se...

1 . -Torre de transformación de la energía eólica para el acoplamiento a un generador fij o para transformar la energía eólica en energía mecánica o eléctrica, donde dicha torre de transformación de la energía eólica comprende:

• un rotor que comprende:

o un eje vertical de rotor asegurado en ambos extremos (1) i

o al menos un riel (13) i

o al menos dos aspas curvadas (3) unidas a dicho eje vertical (1) , soportadas con al menos un elemento horizontal (21) , donde aspas curvas consecutivas están interconectadas con al menos una barra (28) Y donde cada una de las aspas curvadas comprende al menos un elemento vertical

(18) prolongado hasta dicho al menos un riel

(13) ;

o un mecanismo de acoplamiento configurado para transmitir la rotación de dicho eje vertical de rotor al generador fijo;

• una estructura vertical que aloja dicho rotor y que comprende:

o una cubierta superior, al menos dos paredes laterales (16) , una pared frontal con una primera abertura (4) , una pared trasera con una segunda abertura (4) y una plataforma;

o dichas paredes laterales (16) están compartidas por dos torres adyacentes en un emplazamiento multi-torre; y,

o dichas paredes laterales (16) comprenden un saliente triangular por cada pared lateral, estando dichos salientes triangulares (8) situados en extremos opuestos y proyectados hacia el interior de la estructura vertical; emplazamiento que comprende al menos dos

• un

estructuras verticales en posicionamiento de escalera, estando compartida cada una de las paredes

laterales de cada estructura vertical por dos torres, sirviendo dichas paredes laterales compartidas corno

2. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque una superficie de cada una de las aspas curvadas (3) dirigidas hacia el viento comprende una forma cóncava semicilíndrica.

3. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha torre de transformación mantiene la máxima potencia del generador mediante cada una de dichas primera y segunda aberturas

(4) , siendo dichas primera y segunda aberturas un sistema regulable de puerta sincronizada para controlar la entrada de viento al rotor.

4. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho al menos un riel (13) fijado a la plataforma comprende rodillos troncocónicos (27) para evitar el descabezamiento de las aspas sirviendo además de apoyo a los elementos verticales.

5. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento horizontal (21) es una viga y el elemento vertical (18) es un puntal para soportar cada una de dichas aspas curvadas, estando dicha viga y dicho puntal provistos con perfiles metálicos para dar rigidez.

6. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho ej e

vertical comprende una parte inferior y una parte superior, donde dicha parte inferior está montada sobre un muñón (20) y este, a su vez, sobre un coj inete axial (17) , y donde dicha parte superior está asegurada por dos cojinetes unidos con al menos una viga de acero ubicada en dicha parte superior.

7. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque las aspas curvadas (3) se construyen en módulos apilables donde los elementos verticales comprendidos en las aspas curvadas de un módulo apilable se unen con los elementos verticales comprendidos en las aspas curvadas del módulo apilable situado inmediatamente por debajo para proporcionar apoyo y rigidez.

8. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque las aspas curvadas (3) están hechas de un material seleccionado del grupo consistente en: plástico, poliéster y aluminio.

9. Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 6, caracterizada porque el generador comprende al menos un conjunto de frenos para el control del rotor y un mecanismo de acoplamiento de dicho generador con el rotor.

10. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 9, caracterizada porque el conjunto de frenos está comprendido por frenos eléctricos (6) y por frenos mecánicos (5) , estando acoplado dicho conjunto frenos sobre el muñón (20) .

11. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 6, caracterizada porque el cojinete axial (17) se conforma en su parte exterior como una corona dentada (24) que transmite el giro mediante un piñón (15) a

una caja de cambios (11) comprendida en el generador (12) para hacer mover dicho generador (12) .

1. -Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 11, caracterizada porque la transmisión del giro se lleva a cabo mediante un elemento seleccionado del grupo consistente en una polea y una correa trapezoidal.

13. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura vertical se monta sobre columnas fijas (10, 14) .

14. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 1 o 13, caracterizada porque al menos las paredes laterales (16) y las columnas fijas (10, 14) están hechas de hormigón armado.

15. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 7, caracterizada porque cada uno de los módulos api1ab1es tiene seis metros de altura.

16. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 3, caracterizada porque las primera y segunda aberturas (4) tienen una longitud de al menos el radio de las aspas curvadas.

17. - Torre de transformación de la energía eólica, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tiene una altura de al menos cincuenta metros.

18. - Torre de transformación de la energía eólica, según la reivindicación 3, caracterizada porque el sistema regulable de puerta sincronizada comprende unas compuertas

(9) por módulos, siendo de tipo correderas con desplazamiento horizontal.

19. -Torre de transformación de la energía eólica, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque ocupa una anchura de veinte metros.

20. -Torre de transformación de la energía eólica, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la separación entre las paredes laterales y el rotor es de cincuenta centímetros.

21. -Uso de la torre de trasformación de la energía eólica definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, como torre de vigilancia de incendios.

22. -Uso de la torre de trasformación de la energía

eólica definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, como torre de medición.

23. -Uso de la torre de trasformación de la energía

eólica definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 20, como torre de colocación para nidos.