GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL MEJORADO, SOBRE PERFIL AERODINAMICO DE EJE LIBRE.

Generador eólico de eje vertical mejorado, sobre perfil aerodinámico de eje libre.

La invención se refiere a un generador eólico constituido por una carcasa vertical en forma de ala de avión de eje libre, que actúa como una veleta, enfocándose al viento. La carcasa se encuentra convenientemente sujeta al eje de un elemento al cual provee de energía, permitiendo a todo el sistema un movimiento rotatorio, igual que una veleta. La carcasa alberga un molino de viento constituido por un eje vertical y al menos dos palas curvadas o rectas, situado en una posición aproximadamente a dos tercios de la longitud total de la veleta en forma de perfil aerodinámico de ala de avión, en su parte trasera y en la cara del ala, en la cual se genera el vacío que provoca el efecto de sustentación del ala. La carcasa presenta espacios para diferentes usos en sus lados exteriores.

GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL MEJORADO, SOBRE PERFIL AERODINÁMICO DE EJE LIBRE.

Sector de la técnica El sector de la técnica de la patente objeto de esta invención se encuadra en el sector de la industria de la generación eólica, y más específicamente en la de los generadores de eje vertical.

Estado de la técnica

El estado de la técnica aporta algunos sistemas y dispositivos eólicos similares o generadores eólicos que no aprovechan la ventaja que este generador explota, así como tampoco presentan las características de la invención propuesta.

Así, en el estado de la técnica encontramos el documento ES 2 026 772 en el que se aporta un dispositivo publicitario tipo bandera con ondeo forzado, caracterizado por cuanto a uno de los extremos de un mástil o asta hueco se acoplan unos medios generadores de un flujo de aire forzado, tal como la turbina, mientras que en el extremo superior se dispone de una tobera con los pertinentes deflectores y con unos medios para sujeción de la bandera o estandarte. Esta patente presenta el inconveniente de no ser autónoma ya que depende de la alimentación eléctrica que debe recibir la turbina.

Por otro lado, en el documento ES 2 288 449 encontramos un aerogenerador de eje vertical, en la base del cual se acopla un generador eléctrico y todo el conjunto sobre una estructura base, presentando dicho eje una serie de brazos radiales, que en el extremo incorporan palas verticales, que reciben el impulso del viento que propicia su giro, al tiempo que dichas palas giran sobre un eje central, de forma que se sitúan enfrentadas al viento en el avance y paralelas al viento en el retorno, para maximizar el impulso del viento cuando lo reciben de frente y minimizar la acción de frenado cuando se enfrentan al viento en su retorno, caracterizado porque cada una de las palas presenta en sección un cuerpo con forma lunar, definida por dos líneas curvas, la Exterior de menor radio que la interior, la cual define una concavidad que conforma una superficie a modo de vela de barco, que se enfrenta al viento en los 180° en los que ésta lo recibe de frente, situándose de perfil cuando la pala ocupa la posición diametralmente opuesta a la dirección del viento, definiendo en esta posición una superficie en cuña a modo de ala de avión que, enfrentada al viento durante el retorno, penetra en el aire y colabora en el movimiento del eje central, manteniéndose esta posición hasta que pasa por la zona diametral opuesta a partir de la cual el viento sopla empujando la vela, que vuelve a posicionarse enfrentada al viento. Esta patente presenta el inconveniente de no contar con un espacio publicitario y no es aplicable a farolas ni ningún otro tipo de mobiliario urbano.

Así mismo el documento más parecido encontrado en la búsqueda previa, PCT 1 CA 002031, tiene la desventaja de la colocación de un generador de tipo Savonius en la parte superior de un poste de transporte de electricidad, limitando la situación, el uso del generador y su mismo rendimiento que no muestra mejora alguna respecto a los generadores eólicos de eje vertical tradicionales.

Algunos generadores eólicos con eje vertical conocidos actualmente son: a) Savonius: las turbinas Savonius son un tipo de turbinas de eje vertical usadas para convertir el poder del viento en torsión sobre un eje rotatorio. Fueron inventadas por el ingeniero finlandés Sigurd J. Savonius en 1922. Puede arrancar con poco viento, siendo muy sencilla su fabricación, tiene una velocidad de giro pequeña y su rendimiento es relativamente bajo. b) Darrieus: debe su nombre al ingeniero francés George Darrieus, quien patentó el diseño en 1931. Requiere vientos de 4 a 5 mis, manteniendo grandes velocidades de giro y un buen rendimiento. e) lndesmedia EOL en España: se trata de un prototipo de aerogeneradores de eje vertical cuyo campo de aplicación son los entornos urbanos y que abre un nuevo espacio para el desarrollo industrial vinculado a la investigación y el desarrollo de soluciones energéticas renovables. Se caracterizan por sus palas, alcanza los cinco kilovatios de potencia nominal y su estructura está especialmente diseñada para poder colocarlos en edificios.

Estas invenciones presentan el inconveniente que uno de los cuerpos de la turbina trabaja siempre contra la dirección del viento. Es por esto que los rendimientos de las turbinas eólicas verticales son inferiores a las turbinas eólicas de eje horizontal.

Descripción de la invención La invención se refiere a un generador eólico constituido por una carcasa vertical en forma de ala de avión de eje libre, que actúa como una veleta, enfocándose al viento. La carcasa se encuentra convenientemente sujeta al eje de un elemento al cual provee de energía, permitiendo a todo el sistema un movimiento rotatorio, igual que una veleta. La carcasa alberga un molino de viento constituido por un eje vertical y al menos dos palas curvadas o rectas, situado en una posición aproximadamente a dos tercios de la longitud total de la veleta en forma de perfil aerodinámico de ala de avión, en su parte trasera y en la cara del ala, en la cual se genera el vacío que provoca el efecto de sustentación del ala. La carcasa presenta espacios para diferentes usos en sus lados exteriores.

Descripción de las figuras Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria se acompañan dos dibujos en el que a título de ejemplo se representa un caso práctico de realización no limitativo del generador en cuestión.

FIGURA 1: Vista en planta con corte del generador sobre el perfil aerodinámico de ala de avión.

FIGURA 2: Vista en perspectiva de un poste urbano y poste para catenaria de tranvía con el generador de eje vertical y el perfil aerodinámico en el que va colocado.

En las figuras los elementos numerados corresponden a lo siguiente:

1) Eje de rotación de la veleta en forma de ala de avión colocado en el

eje del poste. 2) Carcasa de la veleta en forma de ala de avión y espacio publicitario. 3) Eje de rotación del generador eólico. 4) Palas del generador eólico. Mostrado modo de ejemplo no limitativo. 5) Zona en la cual se genera la aceleración del viento por efecto del

vacío generado por el perfil del ala de avión y mostrado por la separación de las que indican el viento. (esta zona no se muestra en la FIGURA2)

6) Soporte para catenarias de tren o tranvía. Mostrado a modo de ejemplo no limitativo. 7) Luminaria para farolas urbanas u otro objeto receptor de la energía del generador. Mostrado a modo de ejemplo no limitativo.

Descripción detallada de la invención La presente invención se refiere a un generador eólico de eje vertical sobre un perfil de ala de avión, con aplicación en toda clase de elementos que puedan disponer de un perfil aerodinámico de ala de avión en posición vertical u horizontal de eje libre, como por ejemplo: alerones de automóviles, velas rígidas de barcos, postes urbanos o cualquier otro elemento que, en su estructura, pueda disponer de un perfil de ala de avión con eje libre para enfocarse a la dirección del viento. Dicho generador presenta unas características verdaderamente novedosas que mejoran el rendimiento neto del generador eólico y capta mejor la fuerza del aire que incide contra el perfil de ala y el generador eólico situado dentro de él.

Aunque la invención propuesta es aplicable a distintos tipos de objetos, es particularmente interesante su utilización en automóviles, velas de barcos rígidas, y diferentes postes urbanos como farolas, postes de catenarias de tranvías y otras aplicaciones urbanas como tos postes publicitarios. Y se puede utilizar para surtir adecuadamente de energía eléctrica proveniente de una Fuente renovable como es el viento y que precisan todos estos elementos en los que pueda estar colocado este generador e￳lico. Hay que tener en cuenta que por lo general la energ￭a el￩ctrica utilizada proviene de fuentes no renovables, y que en determinados casos son para el medio ambiente y hasta pueden 5 resultar peligrosas por su toxicidad o por su punto de ignici￳n. La invenci￳n aporta un generador e￳lico de eje vertical mejorado, que instalado convenientemente en estos elementos dotan a ￩stos de caracter￭sticas que resuelven los inconvenientes mencionados anteriormente aportando varias ventajas que explicaremos detalladamente m￡s adelante.

Sin embargo, no se conoce un generador e￳lico basado en un conjunto de m￩todos, materiales y elementos que presentan caracter￭sticas tan novedosas y que aportan beneficios significativos ...

1. GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL MEJORADO, SOBRE PERFIL AERODINÁMICO DE EJE LIBRE, caracterizado por una carcasa vertical u horizontal en de forma de ala de avión, que actúa como una veleta pivotando sobre un eje situado en la posición más gruesa del ala y que se enfrenta al viento.

2. GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL MEJORADO, SOBRE PERFIL AERODINÁMICO DE EJE LIBRE, según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa se encuentra convenientemente sujeta en el eje, de un poste u objeto al cual proveerá de energía, permitiendo a toda la carcasa del generador un movimiento rotatorio libre o forzado.

3. GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL MEJORADO, SOBRE PERFIL AERODINÁMICO DE EJE LIBRE, según las reivindicaciones 1 a la 2, caracterizado porque la carcasa alberga un molino constituido por un eje vertical y al menos dos palas curvadas o rectas, situado en una posición aproximadamente a dos tercios de la longitud total de la veleta en forma de ala, en su parte trasera y en la cara del ala, en la cual se genera el vacío que provoca el efecto de sustentación del ala.

4. GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL MEJORADO, SOBRE PERFIL AERODINÁMICO DE EJE LIBRE, según reivindicaciones 1 a la 3, caracterizado porque la carcasa presenta espacios planos para diferentes usos en sus lados exteriores.