Dispositivo de turbina eólica y procedimiento correspondiente.

Conjunto de turbina eólica (10, 50) para su montaje en la parte superior de un edificio (18),

que comprende:

un conjunto de soporte (14) y un conjunto de rotor (12, 60) que comprende un rotor (32), estando el rotor acoplado aun generador eléctrico para generar una corriente eléctrica, incluyendo el rotor un cubo central y unaserie de palasque sobresalen hacia fuera desde el mismo, definiendo de esta manera un eje de rotación, caracterizado porque elconjunto de soporte comprende una base (20, 52) configurada para acoplarse a un edificio (18) en las proximidadesde un parapeto (16) del edificio (18) y comprendiendo además el conjunto de turbina eólica un poste alargado (22,54) que sobresale hacia arriba desde la base (20, 52), de manera que el viento dirigido hacia un lado del edificio (18)fluye sobre el parapeto (16) creando una zona de viento incrementado (RE) en las proximidades del parapeto en elque el viento fluye a lo largo de una trayectoria de flujo del viento que forma un ángulo hacia arriba con respecto a lahorizontal,

comprendiendo además el conjunto del rotor (12, 60)

un manguito (30) dispuesto de forma ajustable alrededor del poste alargado (30, 54) del conjunto de soporte (14),estando acoplado el rotor (32) al manguito (30),

en el que el conjunto del rotor (12, 60) está acoplado al conjunto de soporte (14), de manera que el rotor (32) estásituado en la zona de viento incrementado (RE) y de manera que el eje de rotación del rotor está orientado según unángulo seleccionado fijo dirigido hacia abajo, en alineación general con la trayectoria de flujo del viento;

en el que el poste alargado (20, 54) del conjunto de soporte (14) comprende una parte superior curvada (58) y elmanguito (30) del conjunto del rotor (12, 60) está configurado de manera que es axialmente móvil a lo largo de laparte superior curvada del poste, para orientar el eje de rotación del rotor en el ángulo seleccionado fijo hacia abajo.

Dispositivo de turbina eólica y procedimiento correspondiente

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere de manera general a turbinas eólicas y, más particularmente, a turbinas eólicas para su utilización en aplicaciones a pequeña escala. La presente invención se refiere también a un procedimiento para la utilización de turbinas eólicas en aplicaciones a pequeña escala.

La generación de potencia eléctrica a partir de fuentes de energía ambientales o “fuentes de energía alternativas” ha sido un objetivo para muchas personas por inquietudes ambientales y económicas. Los generadores eólicos se han utilizado para esta finalidad. De modo general, las turbinas eólicas transfieren la energía cinética del viento en energía eléctrica. Esto se ha conseguid o al exponer un rotor al viento. El rotor hace girar, un generador típicamente montado en la parte posterior del rotor impulsando el generador para crear electricidad. La combinación de rotor y generador (es decir, generador de turbina eólica) es montada en la parte alta de una torre con altura por encima del suelo para su exposición a vientos fuertes. La torre está fijada a una base, y está configurada para resistir cargas estructurales significativas.

Existen incentivos gubernamentales para promover la utilización de fuentes alternativas de electricidad en aplicaciones tanto a gran escala como a pequeña escala. Los generadores de turbina eólica han sido particularmente satisfactorios en aplicaciones a gran escala. En estas aplicaciones, se utilizan campos con grandes turbinas eólicas. Estas turbinas eólicas pueden superar una altura de 61 metros (200 pies) . Algunas instalaciones a gran escala generan más de 100 megavatios. No obstante, estas instalaciones son muy costosas. Una serie de factores deben ser solucionados de manera apropiada para justificar estas inversiones, incluyendo localización, incentivos gubernamentales, costes de la electricidad y coste de la turbina. Por lo tanto, las instalaciones a gran escala pueden jugar un papel importante pero no exclusivo como fuente alternativa de electricidad.

Los generadores de turbina eólica han sido utilizados también en aplicaciones a pequeña escala, típicamente comprendidas entre 50 vatios y 100 kilovatios, tal como se da a conocer, por ejemplo, en los documentos JP 2003166462 ó WO 2005/111416. Incluso para aplicaciones a pequeña escala, se deben satisfacer una serie de factores para justificar la inversión. Por ejemplo, una cuestión puede ser la localización y montaje apropiados de los generadores eólicos. En muchos enfoques habituales, se monta una única turbina eólica relativamente pequeña en una torre alejada de otras estructuras, de manera que la turbina está alejada del flujo turbulento provocado por dichas estructuras. Por lo tanto, los enfoques actuales están limitados típicamente a localizaciones rurales y son poco prácticas en muchos otros medios.

Por lo tanto, se debería apreciar que existe la necesidad de un sistema de turbina eólica a utilizar en aplicaciones a pequeña escala en una amplia gamma de entornos, incluyendo entornos industriales, que sea eficaz en cuanto a costes, segura ambientalmente, y que no dificulte otros sistemas. La presente invención satisface esta necesidad y otras.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La invención está realizada en una turbina eólica que explota una zona aerodinámicamente mejorada de un edificio. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se da a conocer un conjunto de turbina eólica para su montaje en la parte alta de un edificio, que comprende:

un conjunto de soporte y un conjunto de rotor que incluye un rotor, estando acoplado el rotor a un generador eléctrico para generar una corriente eléctrica, incluyendo el rotor un cubo central y una serie de palas que se proyectan hacia fuera desde el mismo, definiendo, por lo tanto, un eje de rotación,

caracterizado porque el conjunto de soporte incluye una base configurada para acoplarse a un edificio en las proximidades de un parapeto del edificio, y la turbina eólica comprende, además, un poste alargado que sobresale hacia arriba desde la base, de manera que el viento dirigido hacia un lado del edificio fluye sobre el parapeto, creando una zona de viento mejorada (RE) en las proximidades del parapeto, en la que el viento fluye a lo largo de una ruta de flujo del viento que forma un ángulo hacia arriba con respecto a la horizontal,

comprendiendo además el conjunto del rotor

un manguito dispuesto de manera ajustable alrededor del poste alargado del conjunto de soporte, estando acoplado el rotor al manguito,

en el que el conjunto del rotor está acoplado al conjunto de soporte, de manera que el rotor está situado en la zona de viento mejorada (RE) y de manera que el eje de rotación de un rotor está orientado según un ángulo seleccionado, fijo hacia abajo, alineado de manera general con la ruta de flujo del viento;

de manera que el poste alargado del conjunto de soporte incluye una parte superior curvada, y el manguito del conjunto del rotor está configurado para ser desplazable axialmente a lo largo de la parte superior curvada del poste, para orientar el eje de rotación del rotor en un ángulo seleccionado, fijo hacia abajo.

En un aspecto independiente y distinto de la invención, se da a conocer un procedimiento para la generación de potencia eléctrica en el que se efectúa el posicionamiento de un conjunto de turbina eólica en la parte superior de un edificio, en las proximidades un parapeto del edificio, de manera que el conjunto de la turbina eólica está expuesto a una región de viento mejorada (RE) creada al fluir el viento sobre el parapeto a lo largo de una trayectoria de flujo que forma un ángulo hacia arriba con respecto a la horizontal, incluyendo el conjunto de la turbina eólica un conjunto de soporte que comprende una base configurada para acoplarse a un edificio, en las proximidades de un parapeto del edificio, y que incluye además un soporte que sobresale desde la base, y

un conjunto de rotor que comprende un cuerpo envolvente acoplado de manera ajustable al soporte del conjunto de soporte, y un rotor acoplado al cuerpo envolvente y al generador eléctrico para generar una corriente eléctrica, incluyendo el rotor un cubo central y una serie de palas radiales que sobresalen hacia fuera desde aquel, definiendo de esta forma un eje de rotación;

caracterizado porque el procedimiento comprende además:

posicionar el conjunto del rotor con respecto al conjunto de soporte, de manera que el rotor está situado en la región de viento mejorada (RE) y de manera que el eje de rotación del rotor está orientado con un ángulo seleccionado, fijo hacia abajo, en alineación general con la ruta de flujo del viento;

en el que el soporte del conjunto de soporte incluye un poste alargado, que sobresale hacia arriba desde la base del conjunto de soporte, cuyo poste incluye una parte superior curvada;

de manera que el cuerpo envolvente del conjunto del rotor incluye un manguito dispuesto alrededor del poste alargado del conjunto de soporte; y

en la que la etapa de posicionamiento del conjunto del rotor con respecto al conjunto de soporte incluye el movimiento axial del manguito a lo largo de la parte superior curvada del poste alargado, para orientar el eje de rotación del rotor según el ángulo seleccionado, fijo hacia abajo.

A efectos de resumir la invención y las ventajas conseguidas con respecto a la técnica anterior, se han descrito algunas ventajas de la invención en lo anterior. Desde luego, se debe comprender que no necesariamente todas dichas ventajas pueden ser conseguidas de acuerdo con una realización específica de la invención. Así, por ejemplo, los técnicos en la materia reconocerán que la invención puede ser realizada o llevada a cabo de manera que consiga u optimice una ventaja o grupo de ventajas, tal como se ha indicado, sin necesidad de conseguir otras ventajas que pueden ser descritas o sugeridas en este documento.

Las realizaciones de la presente invención quedarán evidentes a los técnicos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones preferentes que hacen referencia a las figuras adjuntas, no estando limitada la invención a ninguna realización específica preferente de las que se dan a conocer.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

A continuación, se describirán realizaciones de la invención a título de ejemplo solamente haciendo referencia a los siguientes dibujos, en los que:

La figura 1 es una vista en alzado lateral de una primera realización de un conjunto de turbina eólica, de acuerdo con la presente invención, mostrando... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de turbina eólica (10, 50) para su montaje en la parte superior de un edificio (18) , que comprende: un conjunto de soporte (14) y un conjunto de rotor (12, 60) que comprende un rotor (32) , estando el rotor acoplado a un generador eléctrico para generar una corriente eléctrica, incluyendo el rotor un cubo central y unaserie de palas que sobresalen hacia fuera desde el mismo, definiendo de esta manera un eje de rotación, caracterizado porque el conjunto de soporte comprende una base (20, 52) configurada para acoplarse a un edificio (18) en las proximidades de un parapeto (16) del edificio (18) y comprendiendo además el conjunto de turbina eólica un poste alargado (22, 54) que sobresale hacia arriba desde la base (20, 52) , de manera que el viento dirigido hacia un lado del edificio (18) fluye sobre el parapeto (16) creando una zona de viento incrementado (RE) en las proximidades del parapeto en el que el viento fluye a lo largo de una trayectoria de flujo del viento que forma un ángulo hacia arriba con respecto a la horizontal, comprendiendo además el conjunto del rotor (12, 60)

un manguito (30) dispuesto de forma ajustable alrededor del poste alargado (30, 54) del conjunto de soporte (14) , estando acoplado el rotor (32) al manguito (30) , en el que el conjunto del rotor (12, 60) está acoplado al conjunto de soporte (14) , de manera que el rotor (32) está situado en la zona de viento incrementado (RE) y de manera que el eje de rotación del rotor está orientado según un ángulo seleccionado fijo dirigido hacia abajo, en alineación general con la trayectoria de flujo del viento; en el que el poste alargado (20, 54) del conjunto de soporte (14) comprende una parte superior curvada (58) y el manguito (30) del conjunto del rotor (12, 60) está configurado de manera que es axialmente móvil a lo largo de la parte superior curvada del poste, para orientar el eje de rotación del rotor en el ángulo seleccionado fijo hacia abajo.

2. Conjunto de turbina eólica (10, 50) , tal como se ha definido en la reivindicación 1, en el que la parte superior (58) del poste (22, 54) del conjunto de soporte (14) está curvado de manera que el manguito (30) del conjunto del rotor (12, 60) puede ser desplazado a una posición en la que el eje de rotación del rotor tiene un ángulo seleccionado hacia abajo que llega a los 40 grados con respecto a la horizontal.

3. Conjunto de turbina eólica (10) , según la reivindicación 1 ó 2, en el que la base (20) del conjunto de soporte (14) se monta directamente sobre el parapeto (16) del edificio (18) .

4. Conjunto de turbina eólica (50) según la reivindicación 1 ó 2, en el que la base (52) del conjunto de soprte está montada en la parte superior del edificio (18) por detrás del parapeto (16) .

5. Conjunto de turbina eólica (10, 50) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el rotor del conjunto de rotor (12, 60) está situado por completo por encima del parapeto (16) .

6. Procedimiento para la generación de potencia eléctrica, que comprende:

el posicionado del conjunto de turbina eólica (10, 50) en la parte superior del edificio (18) , en la proximidad de un parapeto (16) del edificio, de manera que el conjunto de turbina eólica (10, 50) está expuesto a una zona de viento incrementado (RE) al fluir el viento por encima del parapeto (16) , a lo largo de una trayectoria de flujo del viento que forma un ángulo hacia arriba con respecto a la horizontal, incluyendo el conjunto de turbina eólica un conjunto de soporte (14) que incluye una base (20, 52) configurada para su acoplamiento a un edificio, en las proximidades de un parapeto del mismo, e incluyendo además un soporte (22, 54) que sobresale desde la base (20, 52) , y un conjunto de rotor (12, 60) que comprende un cuerpo envolvente (28) acoplado de forma ajustable al soporte (22, 54) del conjunto de soporte (14) , y un rotor (32) acoplado al cuerpo envolvente (28) y a un generador eléctrico para generar corriente eléctrica, incluyendo el rotor un cubo central y una serie de palas radiales que se prolongan hacia fuera desde aquel, definiendo de esta manera un eje de rotación; caracterizado porque el procedimiento comprende además:

el posicionado del conjunto del rotor (12, 60) con respecto al conjunto de soporte (14) , de manera que el rotor (32) está situado en la zona del viento incrementado (RE) y de manera tal que el eje de rotación del rotor está seleccionado fijo dirigido hacia abajo, en alineación general con la trayectoria de flujo del viento; de manera que el soporte (22, 54) del conjunto de soporte (14) comprende un poste alargado (22, 54) que se proyecta hacia arriba desde la base (20, 22) del conjunto de soporte, incluyendo el poste una parte superior curvada (58) ; en el que el cuerpo envolvente (28) del conjunto del rotor (12, 60) comprende un manguito (30) dispuesto alrededor del poste alargado (22, 54) del conjunto de soporte, y en el que la etapa de posicionar el conjunto del rotor (12, 60) con respecto al conjunto de soporte (14) incluye el desplazamiento axial del manguito (30) a lo largo de la parte superior curvada (58) del poste alargado, para orientar el eje de rotación del rotor, según el ángulo seleccionado de inclinación fijo hacia abajo.