AEROGENERADOR DE EJE VERTICAL.
Aerogenerador de eje vertical, compuesto por un primer y segundo rotores (1 y 2) coaxiales independientes,
en posición horizontal coincidentes, montados sobre un mismo eje (35) vertical, con facultad de giro en diferente sentido. El primero y segundo rotores (1 y 2) son portadores de palas (10 a 13) y (20 a 23) que van articuladas a dichos rotores según ejes verticales (16-26) no coincidentes. Las palas (10 a 13) y (20 a 23) presentan superficies activas curvas dirigidas en cada rotor en el mismo sentido, pero en sentido opuesto al de las palas del otro rotor.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031087.
Solicitante: DOBGIR, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: JUAN ANDREU,José Manuel.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F03D3/02 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 7/06). › implicando varios rotores.
- F03D3/06 F03D 3/00 […] › Rotores.
Fragmento de la descripción:
AEROGENERADOR DE EJE VERTICAL. Campo de la invención
La presente invención se refiere un aerogenerador de eje vertical, constituido de modo que permita incrementar considerablemente la energía eólica captada, para una dimensión de rotor dada, respecto de los aerogeneradores tradicionales de eje vertical.
El aerogenerador de eje vertical de la invención comprende una estructura que permite el giro de dos rotores de forma simultánea y en un mismo plano horizontal, en un sentido horario y en un sentido anti- horario. Este hecho permitirá doblar, en el mismoespacio la energía que el viento produce a su paso por el rotor. Para llevar a cabo este efecto, las palas del aerogenerador se plegarán o desplegarán según la posición de giro a la que se encuentren, de tal manera que mientras en un sentido las palas del rotor de giro horario se encuentran desplegadas, aprovechando todo el impulso proporcionado por la inercia del viento, las palas del otro rotor se encuentran plegadas con el fin de, en primer caso, no ofrecer resistencia al viento y, en segundo caso, no chocar con las palas del otro rotor que giran en sentido contrario.
Cabe recordar que, los VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) o aerogeneradores de eje vertical, tienen una serie de características que los diferencian claramente de los aerogeneradores de eje horizontal. HAWT
(Horizontal Axis Wind Turbine) , como son. -No requieren de gran altura respecto al suelo, por lo cual pueden ser fácilmente camuflados en el entorno y evitar así el efecto visual que éstos producen.
El mantenimiento y la resolución de averías es mucho más sencillo que los HAWT ya que tanto el generador como
el rotor se encuentran muy cerca del suelo. -El impacto sobre las aves queda anulado.
La dinámica de las palas es mucho más sencilla y la estructura más reducida, por tanto, más económica. -La velocidad de giro es mucho más lenta que en el caso de los HAWT, lo que influye tanto en el desgaste de los
mecanismos como en el ruido producido durante el giro. Incluso se podría eliminar este ruido haciendo que los rotores se soportasen con la fuerza MagLev (Magnetic Levitation) . - Con una configuración correcta de los rotores y de losmecanismos de transmisión del movimiento al generador, se podrían eliminar los mecanismos multiplicadores que tienen los HAWT, elementos mecánicos pesados y muy propensos a las averías. -Los aerogeneradores VAWT tienen una velocidad de inicio de giro muy inferior y una velocidad de corte de seguridad superior a los HAWT, por lo cual se pueden aprovechar mucho más los vientos existentes. Además, la configuración mostrada en este documento, tiene la capacidad de poder plegar todas las palas y quedarse cerrado (sin ninguna pala que recoja viento) y evitar así posibles daños cuando los vientos son excesivamente elevados, sin que esto comporte dañar la estructura del aerogenerador ni de la estructura de soporte.
Antecedentes de la invención.
Dentro del concepto de aerogeneradores de eje vertical, dos son los modelos de referencia propuestos hasta ahora:
El modelo "SAVONIUS", desarrollado por el ingeniero finlandés Sigurd J. Savonius en 1992. Este modelo, por la especial disposición de las palas, presente el problema de que en el sentido de retorno las palas inactivas
ofrecen una gran resistencia al viento que contrarrestas
el efecto del viento sobre las palas activas.
El segundo modelo, modelo "DARRIEUS", desarrollado por el ingeniero francés Georges Darrieus, solucionaba el problema del modelo "SAVONIUS", pero el área excesivamente pequeña encargada de recoger la acción del viento, lo hacían muy poco eficiente.
Generalmente, los aerogeneradores de eje vertical desarrollados hasta el momento han sido menos eficientes que los generadores de eje horizontal. Descripción de la invención.
La presente invención tiene por objeto eliminar los problemas expuestos, mediante un aerogenerador de eje vertical constituido de modo que permita lograr un considerable aumento de su rendimiento, haciéndolo equiparable con los generadores de eje horizontal.
El aerogenerador de eje vertical de la invención comprende un primer y un segundo rotores coaxiales independientes, ambos de eje vertical y con posición horizontal coincidentes. Estos dos rotores van montadossobre un mismo eje vertical con facultad de giro en diferente sentido. El primer y segundo rotores citactos son portadores de palas que van articuladas a dichos rotores según ejes verticales no coincidentes. Estas palas presentan una superficie activa curva que queda dirigida en cada rotor en el mismo sentido en todas las palas, pero en sentido opuesto al de las palas del otro rotor. Las palas de los dos rotores quedan relacionadas con el eje de giro de las mismas desde bordes verticales opuestos en uno y otro rotor.
Esta estructura permite el giro de los dos rotores en forma simultánea y en un mismo plano horizontal, girando uno de los rotores en sentido horario y el otro en sentido anti-horario. Mediante un mecanismo, por ejemplo a base de piñones, puede lograrse la acción de los dos rotores sobre un mismo eje de salida, que constituirá el eje de toma de fuerza del aerogenerador. 5 Debido a la articulación de las palas en la forma, las palas de los dos rotores que en cada momento tienen la superficie conversa dirigida en sentido opuesto a la dirección del viento, adoptarán una forma plegada, no restando así energía al rotor. Por el contrario, 10 aquéllas palas cuya superficie cóncava queda dirigida en sentido opuesto al de la acción del viento, quedan desplegadas para recibir todo el efecto del viento. El plegado y desplegado de las palas se va efectuando de forma progresiva, conforme gira el rotor 15 correspondiente y las palas van pasando desde posiciones de máxima orientación activa a posiciones de mínima orientación activa. Según la forma preferida de realización, las palas del primer rotor van articuladas a dicho rotor a través 2 O del extremo superior del eje de articulación de estas palas, mientras que las palas del segundo rotor van articuladas a dicho segundo rotor a través del extremo inferior del eje de articulación de las palas de este segundo rotor. Esta disposición impide que las palas de 25 uno y otro rotor puedan chocar mediante las operaciones de plegado y desplegado de las mismas y al girar los dos rotores en sentidos opuestos. En una realización del aerogenerador de la invención, el primer rotor incluye un soporte anular 30 superior, con el que va relacionado el eje de articulación de las palas de este primer rotor a través del extremo superior de dicho eje. Por su parte el segundo rotor comprende un soporte anular inferior, con
el que va relacionado el eje de articulación de las palas
de este segundo rotor, a través del extremo inferior de dicho eje. Los dos soporte anulares son paralelos y coaxiales. 5 Las alas presentarán por un lado una superficie cóncava y por el opuesto una superficie convexa. Las palas pueden ser por ejemplo de superficie cilíndrica de eje vertical, con igual curvatura todas, estando relacionadas a través de uno de sus bordes verticales 10 rectos con el eje de articulación con el rotor correspondiente, opuesto este borde en las palas de uno y otro rotor. Las palas de los dos rotores pueden ir dispuestas en posiciones angulares coincidente en los dos rotores. 15 Con la constitución descrita se dispone de un aerogenerador de eje vertical que incluye un sencillo mecanismo sensor que permite plegar las palas cuando estas hacen el recorrido de retorno, ofreciendo una resistencia cero al viento, mientras que se despliegan 2 O...
Reivindicaciones:
1. Aerogenerador de eje vertical, caracterizado porque comprende un primer y un segundo rotores coaxiales independientes, de posición horizontal coincidentes, montados sobre un mismo eje vertical, con facultad de giro en diferente sentido, cuyos primero y segundo rotores son portadores de palas que van articuladas a dichos rotores según ejes verticales no coincidentes y presentan una superficie activa curva que está dirigida en cada rotor en el mismo sentido en todas las palas, pero en sentido opuesto al de las palas del otro rotor.
2. Aerogenerador según la reivindicación 1, caracterizado porque las palas del primer rotor van articuladas a dicho rotor a través del extremo superior del eje de articulación de dichas palas, mientras que las palas del segundo rotor van articuladas a dicho segundo
rotor a través del extremo inferior del eje de articulación de dichas palas. 3. Aerogenerador según las reivindicacionesanteriores, caracterizado porque el primer rotor comprende un soporte anular superior con el que va relacionado el eje de articulación de las palas de dicho primer rotor a través del extremo superior de dicho eje; y porque el segundo rotor comprende un soporte anular inferior con el que va relacionado el eje de articulación de las palas de dicho segundo rotor a través del extremo inferior de dicho eje, siendo ambos soportes anulares paralelos y coaxiales.
4. Aerogenerador según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las palas son de superficie cilíndrica de eje vertical, con igual curvatura y van relacionadas a través de uno de los
bordes verticales rectos con el eje de articulación con el rotor, opuesto en las palas de uno y otro rotor.
5. Aerogenerador según la reivindicación 4, caracterizado porque las palas de uno y otro rotor van 5 dispuestas en posiciones angulares coincidentes a ambos
rotores.
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