Monoposte eólico de eje vertical por efecto chimenea.

1. Monoposte eólico por efecto chimenea formado por: una pieza hueca (1) con aperturas inferiores (2) para la entrada de aire,

y aperturas superiores (3) para la salida del mismo, con forma variable (troncocónica, prismática rectangular, cuadrada, hexagonal, circular, ondulada, etc.); un aerogenerador (4) de eje vertical colocado en la zona superior de la pieza anterior; una subestructura (5) soporte de la pieza y del aerogenerador.

2. Monoposte eólico por efecto chimenea según la reivindicación 1, con aerogenerador de eje horizontal que sea capaz de funcionar con corrientes verticales y horizontales.

3. Monoposte eólico por efecto chimenea según la reivindicaciones 1 y 2, en el que la propia pieza hueca (1) tiene capacidad estructural, soportando su peso propio así como el del aerogenerador.

Monoposte eólico de eje vertical por efecto chimenea.

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un monoposte con un aerogenerador de eje vertical en su cúspide que funciona con el viento que se produce en el interior del monoposte, por efecto chimenea, y con el viento atmosférico. Sirve para su colocación en espacios exteriores e interiores que demanden suministro eléctrico.

El monoposte eólico, que aquí se desarrolla como modelo de utilidad, está formado por una pieza alargada y hueca con aperturas inferiores que permiten el paso del aire, más un aerogenerador de eje vertical en su cúspide que funciona con corrientes de aire en cualquier dirección (vertical-horizontal) . Gracias a la radiación solar, a la forma hueca del monoposte y a la apertura superior, en el interior del monoposte se produce un efecto chimenea cuya corriente de aire vertical es capaz de mover un aerogenerador de eje vertical colocado en la zona superior del monoposte, generando de este modo energía eléctrica; además, el aerogenerador puede ser movido también por el viento atmosférico, generalmente de dirección horizontal.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los monopostes eólicos que existen en el mercado están compuestos normalmente por un aerogenerador colocado sobre una estructura vertical (suele ser metálica) de vástago o cercha triangulada, y de gran altura. Dependiendo de las características del aerogenerador, podemos distinguir entre dos tipos:

Aerogenerador de eje horizontal. Suelen ser de gran tamaño, pues la altura es crucial para su buen funcionamiento. Con grandes aspas, el más habitual es de tipo molino. Tiene gran capacidad de generación eléctrica y es más propio para su colocación en entornos abiertos, alejados de núcleos urbanos. Su rendimiento está en función a la dirección del viento y se aminora cuando hay cambios sustanciales en esta dirección.

Aerogenerador de eje vertical. De tamaño más reducido, su capacidad de generación eléctrica es menor que los anteriores. Sin embargo es capaz de funcionar con muy escaso viento (vientos marginales) . Su alineación vertical permite aprovechar el viento en cualquier dirección, horizontal o verticalmente, pues no requiere ninguna orientación específica para su correcto funcionamiento. Este tipo de aerogenerador aprovecha mejor los vientos turbulentos y las corrientes generadas a baja altura.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El monoposte eólico por efecto chimenea es un aerogenerador de eje vertical que permite generar electricidad con más rendimiento que un aerogenerador normal, pues aprovecha, además de la corriente atmosférica de aire exterior, la corriente de aire vertical generada por el efecto chimenea que produce.

La corriente de aire vertical que se produce en el interior hueco del monoposte (1) es llamada efecto chimenea porque se genera por el mismo principio físico que experimentan las chimeneas para evacuar los humos de combustión. Los fluidos, en general, y el aire, en particular, al calentarse experimentan una disminución de su densidad y, al pesar menos, una elevación. El aire caliente es menos denso que el aire frío (a un mismo nivel de humedad) . El resultado es que el aire al calentarse asciende, generando una corriente convectiva vertical que tiende a salir por cualquier apertura superior.

El monoposte eólico por efecto chimenea está formado por una pieza hueca alargada (1) con aperturas en la parte inferior (2) para la captación natural de aire, y una apertura de salida del aire (3) en la zona superior, a modo de chimenea, para producir el efecto comentado. La forma, dimensión y material de esta pieza hueca alargada pueden ser variables, pero deben favorecer el efecto chimenea en su interior hueco. Finalmente, en la parte superior del monoposte se coloca un aerogenerador (4) de eje vertical, que funciona con la corriente vertical generada por el efecto chimenea y, por añadidura, con la corriente horizontal generada por el viento atmosférico.

El funcionamiento de la invención es el siguiente:

El aire exterior, a la temperatura y humedad ambiental, entra en el monoposte hueco (1) a través de las oquedades inferiores (2) . En el interior del monoposte, por efecto de la radiación solar, el aire se calienta. Al calentarse, el aire experimenta una elevación y, gracias a la apertura superior, por efecto chimenea, genera una corriente convectiva vertical de aire que sale por el hueco superior (3) . Esta corriente de aire vertical es suficiente para mover el aerogenerador (4) de eje vertical de la cúspide, produciendo energía eléctrica. Por otro lado, el mismo aerogenerador

(4) de eje vertical de la cúspide puede funcionar con las corrientes de aire atmosférico, pues, como se ha comentado, este aerogenerador funciona con corrientes verticales y horizontales. De esta manera se consigue que el aerogenerador

(4) tenga más rendimiento, pues es capaz de generar electricidad en días sin movimiento de aire, mediante la generación de corrientes de aire vertical en su interior, por efecto chimenea; y también en días con viento atmosférico,

como el resto de aerogeneradores. En estos días, el movimiento del aerogenerador se ve reforzado por el efecto chimenea, que se seguirá produciendo siempre que haya diferencia de temperatura entre el aire inferior y el superior.

De este modo, cuando más elevado sea el monoposte y mayor la diferencia de temperatura en el aire inferior y superior, más rápida será la ascensión vertical de aire, mayor la velocidad del aire en su cúspide, y por tanto más eficiente será el sistema.

Además, como los aerogeneradores de eje vertical aprovechan las corrientes de aire atmosférico en cualquier dirección y el efecto chimenea sólo necesita las condiciones de forma que se han expuesto, el monoposte eólico no necesita una ubicación u orientación concreta y es por tanto mucho más versátil que los modelos actuales de monopostes eólicos de eje vertical.

Serán independientes del objeto de la invención los materiales, los componentes, formas y dimensiones empleados en la construcción del monoposte eólico de eje vertical por efecto chimenea.

BREVE EXPLICACIÓN DE LOS DIBUJOS

Para la mejor compresión de cuanto queda descrito en la presente memoria se adjuntan unos dibujos en los que, a título de ejemplo, se presenta un caso práctico de realización del monoposte eólico por efecto chimenea.

En estos dibujos, la figura 1 es la volumetría de una posible realización preferida de monoposte eólico por efecto chimenea compuesto por una pieza hueca de forma troncocónica con perforaciones lineales horizontales, de dimensión decreciente en sentido ascendente en la zona inferior para la entrada de aire, y apertura circular en la zona superior para la salida de aire, más un aerogenerador de eje vertical soportado por una subestructura que apoya en el monoposte hueco.

La figura 2 es la sección de la posible realización preferida del monoposte eólico por efecto chimenea (se incluye una explicación gráfica del movimiento del aire que mueve el aerogenerador) , compuesto por una pieza hueca de forma troncocónica con perforaciones lineales horizontales de dimensiones decrecientes en sentido ascendente en la zona inferior para la entrada de aire, una apertura circular en la zona superior para la salida de aire y un aerogenerador de eje vertical en su cúspide que descansa sobre una subestructura que apoya sobre la parte superior del monoposte hueco. En la figura 2 se indica el recorrido del aire generado por el efecto chimenea, en el interior de la pieza, más el recorrido del aire atmosférico, siendo ambos los causantes del movimiento del aerogenerador.

Las figuras 3, 4, 5, 6, 7 y 8 son las plantas y alzados de un monoposte eólico por efecto chimenea de sección triangular, romboidal, cuadrada, pentagonal, hexagonal y octogonal respectivamente.

Las figuras de la 9 a la 23 son los alzados del monoposte eólico por efecto chimenea con distintas disposiciones de huecos, a saber: la 9 es con los huecos inferiores circulares de tamaño decreciente en sentido ascendente situados al tresbolillo, la 10 es con los huecos inferiores circulares de tamaño constante situados al tresbolillo, la 11 es con los huecos inferiores circulares de tamaño constante alineados vertical y horizontalmente, con separación entre filas que aumenta en sentido ascendente, la 12 es con los huecos inferiores circulares de tamaño y separación constante, alineados vertical y horizontalmente, la 13 es con los huecos inferiores circulares de tamaño y disposición irregular, la 14 es con los huecos horizontales pasantes de tamaño decreciente en sentido ascendente y separación constante, la 15 es...

1. Monoposte eólico por efecto chimenea formado por: una pieza hueca (1) con aperturas inferiores (2) para la entrada de aire, y aperturas superiores (3) para la salida del mismo, con forma variable (troncocónica, prismática rectangular, cuadrada, hexagonal, circular, ondulada, etc.) ; un aerogenerador (4) de eje vertical

colocado en la zona superior de la pieza anterior; una subestructura (5) soporte de la pieza y del aerogenerador.

2. Monoposte eólico por efecto chimenea según la reivindicación 1, con aerogenerador de eje horizontal que sea capaz de funcionar con corrientes verticales y horizontales.

3. Monoposte eólico por efecto chimenea según la reivindicaciones 1 y 2, en el que la propia pieza hueca (1) 10 tiene capacidad estructural, soportando su peso propio así como el del aerogenerador.