ES1311576U

ES1311576U - POWER GENERATING DEVICE (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1311576U
Application number: ES202331176U
Authority: ES
Inventors: Blanco Juan Luis Arambalza
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-07-03
Filing date: 2023-07-03
Publication date: 2024-11-12
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: ES1311576Y

Abstract

Energy generating device comprising a vertical axis turbine (21) whose rotor is installed coupled to a dynamo or alternator, multiplier, inverter and other elements to transform its rotary movement when a fluid flow current impacts on its blades (22) into electrical energy, is characterized in that said turbine (2) is integrated into a structure (3) which, in turn, comprises: - a front partition (31), with a straight elevation configuration and symmetrical plantar shape that defines, on its external face, an aerodynamic surface (a) with a certain curvature, such that it causes the fluid flow that impacts on it with a certain energy on the part of its front end (31a) to adhere to it by means of the Coanda effect progressing to the rear part where the vertical axis turbine (21) is located; and - a nozzle (4) on one side of the turbine (2), adjacent to the end edges (31d) of the front partition (31), through which said fluid flow enters to be conducted towards the blades (22) of the turbine (2). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA POWER GENERATING DEVICE

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo generador de energía que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante. The invention, as expressed in the title of this specification, refers to an energy generating device that provides, for the function for which it is intended, advantages and characteristics, which are described in detail below.

El objeto de la presente invención recae en un dispositivo generador del tipo que, aplicable para la obtención de energía eléctrica a partir de la energía un fluido en movimiento, tal como puede ser el gas como el aire o un líquido como el agua, comprende una turbina de eje vertical la cual, convenientemente vinculada a una dinamo o alternador, se distingue ventajosamente por estar incorporada tras una estructura que presenta una superficie aerodinámica con una curvatura simétrica que conduce el flujo de fluido desde la misma hacia dicha turbina haciendo que impacte sobre ella con mayor velocidad gracias al efecto “Coandá”, habiéndose previsto, además, unas toberas laterales especialmente diseñadas para conducir la mayor parte de dicho flujo directamente hacia la turbina de modo que aumentan dicho efecto, configurándose el conjunto como un equipo compacto, sin aspas, hélices o aletas expuestas al exterior que es susceptible de poder instalarse en cualquier ubicación. The object of the present invention relates to a generating device of the type that can be used to obtain electrical energy from the energy of a moving fluid, such as a gas such as air or a liquid such as water, comprising a vertical axis turbine which, conveniently linked to a dynamo or alternator, is advantageously distinguished by being incorporated behind a structure having an aerodynamic surface with a symmetrical curvature that directs the flow of fluid from it towards said turbine, causing it to impact on it with greater speed thanks to the "Coandá" effect, and having also provided side nozzles specially designed to direct most of said flow directly towards the turbine in such a way that they increase said effect, the assembly being configured as a compact unit, without blades, propellers or fins exposed to the outside, which is capable of being installed in any location.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓNFIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de aparatos, máquinas y dispositivos generadores de energía eléctrica a partir de la energía eólica, marítima fluvial o de cualquier fluido en movimiento, centrándose particularmente en el ámbito de los generadores o aerogeneradores con turbina de eje vertical. The field of application of the present invention falls within the industrial sector dedicated to the manufacture of apparatus, machines and devices that generate electrical energy from wind, maritime, river or any other moving fluid, focusing particularly on the field of generators or wind turbines with vertical axis turbines.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, si bien existen en el mercado múltiples tipos y modelos de generadores, la mayoría de ellos, o bien consisten en aerogeneradores que incluyen grandes estructuras con aspas externas que son de elevado coste económico, entre otros problemas, o bien no rinden del modo esperado para poder ser rentables, o consisten en estructura para entornos marinos que son especialmente complicados y suelen precisar hacer uso de la energía de las olas para su funcionamiento. As a reference to the current state of the art, it should be noted that, although there are multiple types and models of generators on the market, most of them either consist of wind turbines that include large structures with external blades that are expensive, among other problems, or do not perform as expected to be profitable, or consist of structures for marine environments that are especially complicated and usually require the use of wave energy for their operation.

Como ejemplo de aerogeneradores que no incluyen aspas, se conoce un tipo de sistema denominado "dispositivo vortex” que se basa en el cimbreo de un mástil para generar la energía eléctrica a partir de la energía eólica. En concreto, se trata de un sistema que comprende una base fija y un mástil cilindrico que oscila libremente perpendicular a la dirección del viento, estando unido por una varilla de carbono. La generación de energía se basa en que, cuando el viento pasa alrededor de la estructura se crean vórtices de presión. La frecuencia de aparición de los vórtices depende de la velocidad del viento, y si la estructura tiene una frecuencia natural similar, esta empieza a oscilar y absorber energía por efecto de la resonancia. De forma similar, en el dispositivo vortex interaccionan bobinas y campos magnéticos, generando electricidad por inducción electromagnética, pero sin necesidad de rotación sobre un eje, sino por la oscilación. Sin embargo, además de que se trata de una solución que necesariamente tiene que tener ciertas dimensiones para que sea efectiva, se trata de un sistema muy distinto al del aerogenerador de la presente invención. As an example of wind turbines that do not include blades, a type of system called a "vortex device" is known, which is based on the swinging of a mast to generate electrical energy from wind energy. Specifically, it is a system that comprises a fixed base and a cylindrical mast that oscillates freely perpendicular to the direction of the wind, being joined by a carbon rod. The generation of energy is based on the fact that, when the wind passes around the structure, pressure vortices are created. The frequency of appearance of the vortices depends on the speed of the wind, and if the structure has a similar natural frequency, it begins to oscillate and absorb energy due to the effect of resonance. Similarly, in the vortex device, coils and magnetic fields interact, generating electricity by electromagnetic induction, but without the need for rotation on an axis, but by oscillation. However, in addition to the fact that it is a solution that necessarily has to have certain dimensions to be effective, it is a very different system from the wind turbine of the present invention.

Por otra parte, por el documento W02023028203 (A1), se conoce una unidad de generación de energía impulsada por fluido, la cual puede incluir dos conjuntos de superficies aerodinámicas dispuestas en lados opuestos de la unidad de generación de energía con sus bordes de ataque orientados hacia un extremo de barlovento de la unidad de generación de energía; un elemento de cuerpo que tiene una cara delantera curva y una parte trasera dispuesta de modo que, al menos una parte del elemento de cuerpo alargado está dispuesta entre el primer y el segundo conjunto de superficies aerodinámicas; y una unidad de generación de energía dispuesta en alineación vertical con el elemento de cuerpo, la cual incluye al menos una carcasa y una turbina. Con ello, a medida que un fluido fluye a través de las superficies aerodinámicas, la fuerza de elevación de las superficies aerodinámicas provoca una presión reducida dentro de la unidad de generación de energía, atrayendo el fluido más allá de la turbina, a través del elemento del cuerpo y fuera de la parte posterior del elemento del cuerpo, extrayendo energía de este fluido secundario o corriente de flujo. Furthermore, from document W02023028203 (A1), a fluid-driven power generation unit is known, which may include two sets of aerodynamic surfaces arranged on opposite sides of the power generation unit with their leading edges facing an upwind end of the power generation unit; a body element having a curved forward face and a rearward portion arranged such that at least a portion of the elongated body element is arranged between the first and second sets of aerodynamic surfaces; and a power generation unit arranged in vertical alignment with the body element, which includes at least one housing and one turbine. Thus, as a fluid flows through the aerodynamic surfaces, the lifting force of the aerodynamic surfaces causes a reduced pressure within the power generation unit, drawing the fluid past the turbine, through the body element and out the rearward portion of the body element, extracting energy from this secondary fluid or flow stream.

Sin embargo, a diferencia de la presente invención, en dicha unidad, el flujo de fluido, en lugar de impactar sobre los álabes de una turbina de eje vertical, se conduce hacia el interior del cuerpo alargado y desde este hacia la parte inferior del mismo donde se ubica una turbina convencional, con lo cual el aprovechamiento de la energía no es igual de eficiente. However, unlike the present invention, in said unit, the fluid flow, instead of impacting on the blades of a vertical axis turbine, is conducted towards the interior of the elongated body and from there towards the lower part of the same where a conventional turbine is located, which means that the use of energy is not as efficient.

Por su parte, como se ha comentado anteriormente, en el caso de los generadores marítimos, estos, además de complejos y costosos de fabricar e instalar, suelen estar basados en el aprovechamiento de la energía de las olas, con lo cual, si no se instalan en lugares en que haya oleaje no son rentables, mientras que para la instalación del dispositivo objeto de la presente invención bastará con localizar las corrientes de agua. For its part, as previously mentioned, in the case of maritime generators, these, in addition to being complex and expensive to manufacture and install, are usually based on the use of wave energy, which means that if they are not installed in places where there are waves they are not profitable, while to install the device that is the object of this invention it will be enough to locate the water currents.

Así pues, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro dispositivo generador que presente unas características técnicas y estructurales iguales o semejantes a las que presenta el que aquí se reivindica. Thus, at least on the part of the applicant, the existence of any other generating device that has technical and structural characteristics equal to or similar to those presented by the one claimed here is unknown.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION

El dispositivo generador de energía que la invención propone se configura como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado de conseguir un aprovechamiento más efectivo de la energía de un fluido en movimiento, como la eólica o la de las corrientes de agua, sin que existan palas, hélices o similares expuestos o de grandes dimensiones, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen de lo ya conocido convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción. The energy generating device proposed by the invention is configured as the ideal solution to the previously stated objective of achieving a more effective use of the energy of a moving fluid, such as wind or water currents, without the existence of exposed or large blades, propellers or similar, the characterizing details that make it possible and that distinguish it from what is already known being conveniently collected in the final claims that accompany this description.

Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un dispositivo generador de energía del tipo que, aplicable para la obtención de energía eléctrica a partir de la energía eólica o de las corrientes de agua o de otro fluido en movimiento, bien para consumo doméstico o bien para nutrir una red eléctrica, comprende esencialmente una turbina de eje vertical la cual, convenientemente vinculada a una dinamo o alternador para transformar el movimiento giratorio del rotor en energía eléctrica, se distingue ventajosamente por estar dicha turbina integrada en una estructura que comprende un tabique frontal que define una superficie aerodinámica con una curvatura simétrica que conduce el flujo de fluido desde la misma hacia dicha turbina, haciendo que impacte sobre ella con mayor velocidad gracias al efecto “Coandá”, y unas toberas laterales especialmente diseñadas para conducir dicho flujo de fluido directamente hacia la turbina de modo que aumentan su energía, configurándose el conjunto como un equipo compacto, sin aspas, hélices o aletas expuestas al exterior y que es susceptible de poder instalarse en cualquier ubicación. Specifically, what the invention proposes, as indicated above, is an energy generating device of the type that, applicable to obtaining electrical energy from wind energy or from water currents or from another moving fluid, either for domestic consumption or to feed an electrical network, essentially comprises a vertical axis turbine which, conveniently linked to a dynamo or alternator to transform the rotary movement of the rotor into electrical energy, is advantageously distinguished by said turbine being integrated into a structure comprising a front partition that defines an aerodynamic surface with a symmetrical curvature that conducts the fluid flow from it towards said turbine, making it impact on it with greater speed thanks to the "Coandá" effect, and lateral nozzles specially designed to conduct said fluid flow directly towards the turbine so that its energy increases, the assembly being configured as a compact unit, without blades, propellers or fins exposed to the outside and which is capable of being installed in any location.

Con ello, la presente invención se basa, ventajosamente, en un dispositivo generador que no presenta hélices o aletas al exterior, lo cual permite simplificar su diseño, permite un ahorro económico, supone menor impacto visual y acústico y facilita tanto su instalación el cómo mantenimiento. The present invention is advantageously based on a generating device that does not have external propellers or fins, which simplifies its design, allows for economic savings, involves less visual and acoustic impact and facilitates both its installation and maintenance.

Además, otra de las ventajas del generador de energía de la invención es que permite adaptarlo a los entornos más difíciles de instalar, como los tejados convencionales de los edificios de viviendas con poco o ningún espacio para implantar paneles solares. Another advantage of the inventive power generator is that it can be adapted to the most difficult installation environments, such as conventional roofs of residential buildings with little or no space to install solar panels.

Asimismo, puede adaptarse a las chimeneas o salientes de las casas con tejados inclinados, para recoger el flujo de fluido y enviarlo a la parte posterior del dispositivo. It can also be fitted to chimneys or overhangs of houses with sloping roofs, to collect the fluid flow and send it to the back of the device.

Se puede diseñar también para montarse en tejados horizontales, en balcones, en grandes farolas, y en general en aquellos objetos desplegados en vías públicas que presenten una estructura que permita el montaje de las unidades. It can also be designed to be mounted on horizontal roofs, balconies, large lampposts, and in general on those objects deployed on public roads that have a structure that allows the mounting of the units.

El objeto de la invención es, pues, la generación de electricidad mediante la concentración y posterior aceleración de corrientes de fluido, sin presentar elementos mecánicos externos como hélices u otros elementos que pueden ser potencialmente peligrosos o puedan provocar accidentes en personas o animales, además de ruido e impacto del entorno visual. The object of the invention is, therefore, the generation of electricity by means of the concentration and subsequent acceleration of fluid currents, without presenting external mechanical elements such as propellers or other elements that may be potentially dangerous or may cause accidents to people or animals, in addition to noise and impact on the visual environment.

Para todo ello, y más específicamente, el dispositivo objeto de la invención se configura esencialmente, a partir de la citada turbina de eje vertical y la mencionada estructura que comprende un tabique frontal de configuración plantar simétrica que define la superficie aerodinámica con una curvatura determinada, concretamente una curvatura aproximadamente en forma de gota o a semejanza de la sección de un ala de avión, es decir una curva simétrica redondeada por un extremo, más ancha por el centro y más estrecha por el extremo opuesto, que permite que los flujos de fluido con cierta energía, cuando impactan contra ella, se adhieren a la misma mediante el efecto Coandá (que, como es sabido, se trata de un fenómeno físico que describe la tendencia de un fluido, como un gas o un líquido, a adherirse a una superficie curva en lugar de seguir una trayectoria recta), pudiendo progresar hasta la parte posterior del dispositivo donde se ubica la turbina de eje vertical. For all this, and more specifically, the device object of the invention is essentially configured, from the aforementioned vertical axis turbine and the aforementioned structure comprising a frontal partition of symmetrical plantar configuration that defines the aerodynamic surface with a certain curvature, specifically a curvature approximately in the form of a drop or similar to the section of an airplane wing, that is to say a symmetrical curve rounded at one end, wider in the center and narrower at the opposite end, which allows fluid flows with a certain energy, when they impact against it, to adhere to it by means of the Coandá effect (which, as is known, is a physical phenomenon that describes the tendency of a fluid, such as a gas or a liquid, to adhere to a curved surface instead of following a straight path), being able to progress to the rear part of the device where the vertical axis turbine is located.

De preferencia, la turbina tiene la misma altura que dicho tabique frontal con la descrita superficie curva aerodinámica y se sitúa centrada en el extremo posterior y estrecho del citado tabique, de modo que el flujo que discurre adherido en uno o en ambos lados del tabique impacta sobre toda la extensión o altura de dicha turbina. Preferably, the turbine has the same height as said front partition with the described aerodynamic curved surface and is located centered at the narrow rear end of said partition, so that the flow that runs adhered to one or both sides of the partition impacts on the entire extension or height of said turbine.

Además, en la parte posterior de la pared frontal del dispositivo, el flujo de fluido que discurre adherido a ambos laterales del mismo es conducido a través de unas toberas especialmente diseñadas para llevarlo finalmente hacia los álabes de la turbina cuyo rotor girará por efecto del flujo de fluido. Furthermore, at the rear of the front wall of the device, the fluid flow that runs along both sides of the device is directed through specially designed nozzles to finally take it towards the turbine blades whose rotor will rotate due to the effect of the fluid flow.

De preferencia, dichas toberas vienen determinadas por la existencia, en la parte posterior del dispositivo, de un segundo tabique o tabique posterior que rodea la turbina formando una cámara entre esta y el tabique posterior. Más concretamente, dicho tabique posterior presenta, al menos, dos tramos curvos simétricos que cubren lateralmente la turbina por lados opuestos y que a su vez también cubren una porción de los respectivos bordes del extremo posterior estrecho del tabique frontal, solapándose parcialmente sobre ellos, de modo que el flujo de fluido, que discurre adherido a la superficie aerodinámica del tabique frontal, cuando llega a dichos bordes extremos choca con los bordes de este segundo tabique posterior siendo forzado a penetrar en la tobera que definen y desde esta a la cámara definida entre este tabique posterior y la turbina para acabar impactando en los álabes de la turbina con mayor fuerza. Preferably, said nozzles are determined by the existence, at the rear of the device, of a second partition or rear partition that surrounds the turbine forming a chamber between the latter and the rear partition. More specifically, said rear partition has at least two symmetrical curved sections that laterally cover the turbine on opposite sides and that in turn also cover a portion of the respective edges of the narrow rear end of the front partition, partially overlapping them, so that the fluid flow, which runs adhered to the aerodynamic surface of the front partition, when it reaches said extreme edges collides with the edges of this second rear partition being forced to penetrate the nozzle that they define and from there to the chamber defined between this rear partition and the turbine to end up impacting the blades of the turbine with greater force.

En un modo de realización preferido, el rotor de la turbina girar alrededor de un eje que es solidario a una dinamo o alternador. Al producirse una rotación por efecto del flujo de fluido entrante, el rotor comenzaría a girar y en consecuencia la dinamo o alternador rotarían, generando corriente continua o alterna, según sea la naturaleza del generador. In a preferred embodiment, the turbine rotor rotates around an axis that is connected to a dynamo or alternator. When rotation occurs due to the effect of the incoming fluid flow, the rotor would begin to rotate and consequently the dynamo or alternator would rotate, generating direct or alternating current, depending on the nature of the generator.

Finalmente, la corriente de salida de la dinamo o alternador se adapta a las necesidades eléctricas del consumidor o del sistema que vaya a ser alimentado, mediante filtrado, inversión y/o adecuación de esta. Finally, the output current of the dynamo or alternator is adapted to the electrical needs of the consumer or the system to be supplied, by means of filtering, inversion and/or adaptation.

Opcionalmente, el dispositivo aerogenerador se puede dimensionar para conectar directamente con las redes de suministros mediante la inclusión de un contador específico que mida la energía entregada a la red. Optionally, the wind turbine device can be sized to connect directly to the supply networks by including a specific meter that measures the energy delivered to the network.

En cualquier caso, en un ejemplo de realización, para mejorar el rendimiento del dispositivo, concretamente acelerando el flujo de fluido que se entrega a la cámara que define el tabique trasero entre este y la turbina, se prevé la inclusión de un elemento en las toberas o de una configuración de los extremos del tabique posterior que definen dichas toberas para estrechar el paso del flujo por las mismas y provocar un efecto Venturi al comprimir el fluido de entrada. In any case, in an exemplary embodiment, to improve the performance of the device, specifically by accelerating the flow of fluid delivered to the chamber that defines the rear partition between it and the turbine, the inclusion of an element in the nozzles or a configuration of the ends of the rear partition that define said nozzles is foreseen to narrow the passage of the flow through them and cause a Venturi effect by compressing the inlet fluid.

Con ello, el flujo de fluido que se entrega a la turbina aumenta su velocidad permitiendo aumentar la velocidad de rotación del rotor. This increases the speed of the fluid flow delivered to the turbine, allowing the rotor rotation speed to increase.

Además, opcionalmente, el tabique posterior que define las toberas puede presentar una abertura de salida del fluido por la parte trasera de la turbina. In addition, optionally, the rear partition defining the nozzles may have an opening for the fluid to exit from the rear of the turbine.

No obstante, dado que si la velocidad del fluido en estas secciones es suficientemente elevada se pueden producir grandes diferencias de presión en este conducto estrechado definido en las toberas, en base al efecto Venturi, opcionalmente se contempla la incorporación de un conducto secundario con el que se aspira fluido que se reconduce para mezclarlo con el fluido que circula por el conducto de, al menos, una de las toberas. Con ello, se puede entregar más caudal de fluido a la turbina, aumentando la eficacia del sistema. However, since if the fluid velocity in these sections is sufficiently high, large pressure differences can occur in this narrowed duct defined in the nozzles, based on the Venturi effect, the incorporation of a secondary duct is optionally contemplated, through which fluid is aspirated and re-routed to mix with the fluid circulating through the duct of at least one of the nozzles. In this way, a greater flow of fluid can be delivered to the turbine, increasing the efficiency of the system.

Opcionalmente, dado que al hacer incidir un volumen de fluido importante en la cámara donde está el rotor, el fluido finalmente tiene que salir de la misma para permitir entrada de más fluido, se prevé una abertura de salida al exterior en la que se instala un filtro reutilizable o un sistema filtrante que permite la fijación del C 02 en el mismo. De preferencia, dicho filtro es extraíble para poder reemplazarlo por uno nuevo tras un tiempo de uso y el retirado se enviaría a procesar para retirar el C 02 fijado en el mismo. Así, opcionalmente, el equipo comprende un sistema de recuperación del C 02 fijado en los filtros mediante el reemplazo de los mismos. Optionally, since when a large volume of fluid is introduced into the chamber where the rotor is located, the fluid eventually has to leave the chamber to allow more fluid to enter, an outlet opening to the outside is provided in which a reusable filter or a filtering system is installed that allows the CO2 to be fixed therein. Preferably, said filter is removable so that it can be replaced by a new one after a period of use and the removed one would be sent to be processed to remove the CO2 fixed therein. Thus, optionally, the equipment includes a system for recovering the CO2 fixed in the filters by replacing them.

En una opción de realización de la invención, el dispositivo generador está dotado de infraestructura de TI (Tecnologías de la Información) que permiten la telemetría remota de las distintas partes del mismo: velocidades de rotación, generación eléctrica en tiempo real, velocidades del viento, posición relativa, tele diagnóstico, etc., protegidas mediante ciberseguridad. In one embodiment of the invention, the generating device is equipped with IT (Information Technology) infrastructure that allows remote telemetry of the different parts of the device: rotation speeds, real-time electrical generation, wind speeds, relative position, telediagnosis, etc., protected by cybersecurity.

De cara a optimizar la eficiencia del dispositivo en sus distintas versiones, de preferencia, se prevé la incorporación de medios para la auto orientación del conjunto, y encarar la estructura de modo que el tabique frontal quede orientado con la parte anterior redondeada de la superficie aerodinámica situada de cara al viento (a barlovento) maximizando la generación de energía. Para ello, de preferencia, se prevé la incorporación de la estructura sobre un mecanismo giratorio de auto orientación permite un movimiento de giro de la misma de varios grados a izquierda o derecha de la posición de referencia inicial. In order to optimize the efficiency of the device in its different versions, it is preferably planned to incorporate means for self-orientation of the assembly, and to face the structure so that the front partition is oriented with the rounded front part of the aerodynamic surface facing the wind (windward) maximizing the generation of energy. To do this, it is preferably planned to incorporate the structure on a rotating self-orientation mechanism that allows a turning movement of the same of several degrees to the left or right of the initial reference position.

Cabe mencionar que el dispositivo de generación de energía objeto de la invención puede adaptarse a estructuras ya existentes tal como silos cilindricos que almacenan grano, hormigón o cualquier otro material, así como en torres eléctricas o edificios. Tras una adaptación simple, el sistema podría hacer uso de la geometría del silo, de la torre eléctrica o del edificio para facilitar la integración del sistema de aerogeneración, desplegando si fuera necesario, unos pequeños deflectores para mejorar el rendimiento del flujo del aire junto con el sistema posterior de generación eléctrica. It is worth mentioning that the power generation device object of the invention can be adapted to existing structures such as cylindrical silos that store grain, concrete or any other material, as well as to electrical towers or buildings. After a simple adaptation, the system could make use of the geometry of the silo, the electrical tower or the building to facilitate the integration of the wind generation system, deploying, if necessary, small deflectors to improve the performance of the air flow together with the subsequent electrical generation system.

El dispositivo de generación de energía objeto de la invención puede instalarse en zonas aisladas eléctricamente (off-grid), con tránsito de vehículos. En estas localizaciones, el dispositivo de generación de energía se podría utilizar para la recarga eléctrica de vehículos eléctricos, en combinación con cargadores o baterías de almacenamiento. The power generation device of the invention can be installed in electrically isolated areas (off-grid), with vehicle traffic. In these locations, the power generation device could be used for electrical recharging of electric vehicles, in combination with chargers or storage batteries.

El dispositivo de generación de energía objeto de la invención puede instalarse en embarcaciones marítimas para el aprovechamiento de vientos para generar electricidad o incluso instalarse en vehículos a motor. The power generating device object of the invention can be installed in maritime vessels to harness wind to generate electricity or even installed in motor vehicles.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: To complement the description being made and in order to assist in a better understanding of the characteristics of the invention, a drawing is attached to this descriptive report, as an integral part thereof, in which the following has been represented for illustrative and non-limiting purposes:

Las figuras número 1 y 2.- Muestran sendas vistas esquemáticas en perspectiva de dos ejemplos de realización del dispositivo generador de energía objeto de la invención, en que se aprecian las principales partes y elementos que comprende; Figures 1 and 2 show schematic perspective views of two embodiments of the energy generating device object of the invention, in which the main parts and elements it comprises can be seen;

la figura número 3.- Muestra una vista esquemática en planta superior del ejemplo del dispositivo generador de la invención mostrado en la figura 2, apreciándose especialmente la configuración de la superficie aerodinámica del tabique frontal y las toberas, habiéndose representado el recorrido que definen los flujos de fluido al impactar sobre dicha superficie mediante flechas de trazo discontinuo; Figure 3.- Shows a schematic top plan view of the example of the generating device of the invention shown in Figure 2, especially showing the configuration of the aerodynamic surface of the front partition and the nozzles, the path defined by the fluid flows when impacting on said surface having been represented by means of dashed arrows;

la figura número 4.- Muestra una vista ampliada en planta de la parte posterior del dispositivo mostrado en la figura 3, apreciándose la cámara que define el tabique posterior y la turbina, así como las toberas que conducen el flujo de fluido hacia ella; Figure 4.- Shows an enlarged plan view of the rear part of the device shown in Figure 3, showing the chamber that defines the rear partition and the turbine, as well as the nozzles that direct the fluid flow towards it;

la figura número 5.- Muestra una vista similar a la mostrada en la figura 4 de la parte posterior del dispositivo, en este caso en un ejemplo que incluye elementos de estrechamiento de las toberas para producir un efecto Venturi que aumenta la velocidad del flujo de fluido; Figure number 5.- Shows a view similar to that shown in Figure 4 of the rear part of the device, in this case in an example that includes nozzle narrowing elements to produce a Venturi effect that increases the speed of the fluid flow;

la figura número 6.- Muestra una vista similar a la mostrada en la figura 5 de la parte posterior del dispositivo, en este caso en un ejemplo que incluye un conducto secundario mediante el cual se aspira fluido del exterior del tabique posterior y se añade al fluido que trascurre por las toberas; Figure number 6.- Shows a view similar to that shown in Figure 5 of the rear part of the device, in this case in an example that includes a secondary conduit through which fluid is aspirated from the outside of the rear partition and added to the fluid that runs through the nozzles;

la figura número 7.- Muestra una vista esquemática en sección longitudinal del ejemplo del dispositivo mostrado en la figura 3, según el corte A-A señalado en dicha figura, en este caso incluyendo un mecanismo de auto orientación de la estructura; Figure number 7.- Shows a schematic view in longitudinal section of the example of the device shown in Figure 3, according to the section A-A indicated in said figure, in this case including a self-orientation mechanism of the structure;

la figura número 8.- Muestra una vista esquemática en perspectiva del bloque de sustentación interior que de preferencia comprende la estructura del dispositivo según un ejemplo de realización de la invención; y Figure 8 shows a schematic perspective view of the inner support block which preferably comprises the structure of the device according to an embodiment of the invention; and

la figura número 9.- Muestra una vista esquemática de un ejemplo concreto del dispositivo en que se aprecia el interior de la pared frontal dividida en sendas mitades, donde se aprecian anclajes para la fijación de la misma al bloque de sustentación interior mostrado en la figuraREALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNFigure 9.- Shows a schematic view of a specific example of the device in which the interior of the front wall can be seen divided into two halves, where anchors can be seen for fixing it to the interior support block shown in the figure. PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas ejemplos de realización no limitativa del dispositivo generador de energía de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación. In view of the aforementioned figures, and in accordance with the numbering adopted, one can observe in them non-limiting embodiment examples of the energy generating device of the invention, which comprises what is described in detail below.

Así, tal como se observa en dichas figuras, el dispositivo (1) de la invención es del tipo que comprende una turbina (2) de eje vertical (21) con una pluralidad de álabes (22) de número variable, estando dicho eje (21) constituido por un rotor que se instala acoplado a una dinamo o alternador, multiplicador, inversor y demás elementos conocidos (no representados) para transformar el movimiento giratorio de dicho rotor provocado al moverse los álabes (22) cuando impacta una corriente de flujo de fluido sobre los mismos en energía eléctrica. Thus, as can be seen in said figures, the device (1) of the invention is of the type comprising a turbine (2) with a vertical axis (21) with a plurality of blades (22) of variable number, said axis (21) being constituted by a rotor that is installed coupled to a dynamo or alternator, multiplier, inverter and other known elements (not shown) to transform the rotary movement of said rotor caused by the movement of the blades (22) when a fluid flow current impacts on them into electrical energy.

Y, a partir de dicha configuración ya conocida, el dispositivo (1) se distingue en que la citada turbina (2) se encuentra integrada en una estructura (3) que, a su vez, comprende, al menos: And, from said already known configuration, the device (1) is distinguished in that the aforementioned turbine (2) is integrated into a structure (3) which, in turn, comprises, at least:

- un tabique frontal (31) con una configuración de alzado recto y forma plantar simétrica que define, por su cara externa, una superficie aerodinámica (a) con una curvatura determinada, preferentemente una curvatura que, a semejanza de un ala de avión, es redondeada por un extremo anterior (31a), se ensancha por la zona central (31b) y se estrecha por el extremo posterior (31c) opuesto terminando en respectivos bordes finales (31 d) separados entre sí que, a su vez, se abren ligeramente orientándose hacia lados opuestos, como se aprecia en la figura 3 y en los detalles de las figuras 4 a 6, de tal manera que, en cualquier caso, dicha superficie aerodinámica (a) provoca que los flujos de fluido que impactan sobre ella con cierta energía por la parte de su extremo anterior (31a) se adhieran a la misma mediante el efecto Coandá progresando hasta la parte posterior donde se ubica la turbina (2) de eje vertical (21); y - a front partition (31) with a straight elevation configuration and symmetrical plantar shape that defines, on its external face, an aerodynamic surface (a) with a certain curvature, preferably a curvature that, like an airplane wing, is rounded at a front end (31a), widens in the central area (31b) and narrows at the opposite rear end (31c) ending in respective end edges (31d) separated from each other which, in turn, open slightly orienting themselves towards opposite sides, as can be seen in figure 3 and in the details of figures 4 to 6, such that, in any case, said aerodynamic surface (a) causes the fluid flows that impact on it with a certain energy on the part of its front end (31a) to adhere to it by means of the Coandá effect progressing to the rear part where the vertical axis turbine (21) is located; and

- al menos una tobera (4) en un lado de la turbina (2), preferentemente dos toberas (4) en ambos lados de la turbina (2), junto a los bordes finales (31 d) del tabique frontal (31), por la que penetra dichos flujos de fluido para ser conducidos hacia los álabes (22) de la turbina (2). - at least one nozzle (4) on one side of the turbine (2), preferably two nozzles (4) on both sides of the turbine (2), adjacent to the end edges (31 d) of the front partition (31), through which said fluid flows penetrate to be conducted towards the blades (22) of the turbine (2).

De preferencia, la turbina (2) tiene, aproximadamente, la misma altura (h) que dicho tabique frontal (31). Preferably, the turbine (2) has approximately the same height (h) as said front partition (31).

De preferencia, la turbina (2) se encuentra instalada centrada con su eje vertical (21) en coincidencia con el eje de simetría (e) longitudinal del tabique frontal (31) en el extremo posterior del mismo. Preferably, the turbine (2) is installed centered with its vertical axis (21) coinciding with the longitudinal axis of symmetry (e) of the front partition (31) at the rear end thereof.

De preferencia, las antedichas toberas (4) que conducen los flujos de fluido hacia la turbina (2) están determinadas por la existencia, en la parte posterior de la estructura (3) del dispositivo, de un segundo tabique o tabique posterior (32), el cual tiene una configuración de alzado recto y forma plantar a modo de C circular que rodea la turbina (2) por su parte posterior, la opuesta al tabique frontal (31), formando una cámara (5) de fluido entre la turbina (2) y este tabique posterior (32) que queda abierta por la parte orientada hacia el extremo posterior del tabique frontal (31). Preferably, the aforementioned nozzles (4) that conduct the fluid flows towards the turbine (2) are determined by the existence, in the rear part of the structure (3) of the device, of a second partition or rear partition (32), which has a straight elevation configuration and a plantar shape in the form of a circular C that surrounds the turbine (2) on its rear part, opposite to the front partition (31), forming a fluid chamber (5) between the turbine (2) and this rear partition (32) that remains open on the part facing the rear end of the front partition (31).

De preferencia, las toberas (4) las define dicho tabique posterior (32) al presentar, al menos, en sus respectivos extremos abiertos (32a), dos tramos curvos simétricos que cubren lateralmente la turbina (2) por lados opuestos y que a su vez se solapan sobre los respectivos bordes finales (31 d) del extremo posterior del tabique frontal (31). Preferably, the nozzles (4) are defined by said rear partition (32) by presenting, at least at their respective open ends (32a), two symmetrical curved sections that laterally cover the turbine (2) on opposite sides and that in turn overlap on the respective end edges (31 d) of the rear end of the front partition (31).

Opcionalmente, tal como se observa en la figura 5, las toberas (4) comprenden la inclusión de un elemento o regruesamiento (32b) de la configuración de los extremos (32a) del tabique posterior (32) para estrechar el paso del flujo por las toberas (4) y provocar un efecto Venturi en los flujos de fluido que pasa a su través. Optionally, as seen in figure 5, the nozzles (4) include the inclusion of an element or thickening (32b) of the configuration of the ends (32a) of the rear partition (32) to narrow the flow passage through the nozzles (4) and cause a Venturi effect in the fluid flows passing through them.

En todo caso, de preferencia, como se aprecia en las figuras 1,2 y 7, el tabique frontal (31) y el tabique posterior (32) de la estructura (3) tienen respectivos bordes superior (s) e inferior (i) rectos y ambos tabiques (31, 32) son, aproximadamente, de la misma altura (h). In any case, preferably, as can be seen in figures 1, 2 and 7, the front partition (31) and the rear partition (32) of the structure (3) have respective straight upper (s) and lower (i) edges and both partitions (31, 32) are approximately the same height (h).

Opcionalmente, el tabique posterior (32) presenta una abertura (32c) al exterior para la salida del flujo de fluido por la parte trasera de la turbina (2). Optionally, the rear partition (32) has an opening (32c) to the outside for the exit of the fluid flow through the rear part of the turbine (2).

Opcionalmente se prevé la incorporación de al menos un conducto secundario (6), en la parte estrecha de las toberas (4) donde se genera el efecto Venturi, que conecta el exterior del tabique posterior (32) con el interior. Gracias al efecto Venturi, a través de dicho conducto secundario (6) se aspira fluido del exterior del tabique posterior (32) y se añade al fluido que trascurre por las toberas (4). Optionally, the incorporation of at least one secondary duct (6) is foreseen, in the narrow part of the nozzles (4) where the Venturi effect is generated, which connects the exterior of the rear partition (32) with the interior. Thanks to the Venturi effect, through said secondary duct (6) fluid is aspirated from the exterior of the rear partition (32) and is added to the fluid that runs through the nozzles (4).

Opcionalmente, la abertura (32c) al exterior para la salida del flujo de fluido por la parte trasera de la turbina (2) contempla la inclusión de uno o más filtros (7) de CO<2>, tal como muestra esquemáticamente el ejemplo de la figura 5. Opcionalmente, el equipo comprende un sistema de recuperación del CO<2>fijado en los filtros (7). Optionally, the opening (32c) to the outside for the exit of the fluid flow through the rear part of the turbine (2) contemplates the inclusion of one or more CO<2> filters (7), as schematically shown in the example in figure 5. Optionally, the equipment comprises a CO<2> recovery system fixed to the filters (7).

Opcionalmente, la estructura (3) de tabiques frontal (31) y posterior (32) en que se integra la turbina (2) se encuentra instalada sobre un mecanismo giratorio (8) de auto orientación, representado esquemáticamente en la figura 7, que permite un movimiento de giro de dicha estructura (3) de varios grados a izquierda o derecha de una posición de referencia inicial para orientar el extremo anterior (31a) de la pared frontal (31) hacia barlovento. Optionally, the structure (3) of front (31) and rear (32) partitions in which the turbine (2) is integrated is installed on a self-orienting rotating mechanism (8), schematically represented in figure 7, which allows a turning movement of said structure (3) of several degrees to the left or right of an initial reference position to orient the front end (31a) of the front wall (31) towards windward.

Para ello, de preferencia, la estructura (3) comprende la existencia de un bloque de sustentación interior (33) sobre el que se incorpora el tabique frontal (31), tal como se aprecia en las figuras 7 a 9. De preferencia dicho bloque interior (33) cuenta con soportes (33a) acoplables a anclajes de fijación (33b) previstos en la cara interna del tabique frontal (31). For this purpose, preferably, the structure (3) comprises the existence of an internal support block (33) on which the front partition (31) is incorporated, as shown in figures 7 to 9. Preferably, said internal block (33) has supports (33a) that can be coupled to fixing anchors (33b) provided on the internal face of the front partition (31).

Opcionalmente, el tabique frontal (31) está conformado por dos segmentos simétricos desmontables, tal como se aprecia en la figura 9, para facilitar su instalación sobre el bloque de sustentación interior (33). Optionally, the front partition (31) is made up of two removable symmetrical segments, as shown in figure 9, to facilitate its installation on the interior support block (33).

Opcionalmente, dicho bloque de sustentación interior (33), define un hueco central (33c) que define un espacio apto para la incorporación de los equipos de funcionamiento del dispositivo (no representados). Optionally, said internal support block (33) defines a central hollow (33c) that defines a space suitable for the incorporation of the device's operating equipment (not shown).

Por último, opcionalmente el dispositivo aerogenerador (1) comprende equipos de infraestructura de TI (no representados) para permitir la telemetría remota de las distintas partes del mismo. Finally, optionally the wind turbine device (1) comprises IT infrastructure equipment (not shown) to allow remote telemetry of the different parts of it.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan. Having sufficiently described the nature of the present invention, as well as the manner of putting it into practice, it is not considered necessary to make its explanation further so that any expert in the field understands its scope and the advantages derived from it.

Claims

1. - Energy generating device comprising a turbine (2) with a vertical axis (21) whose rotor is installed coupled to a dynamo or alternator, multiplier, inverter and other elements to transform its rotary movement when a fluid flow current impacts on its blades (22) into electrical energy, is characterized by the fact that said turbine (2) is integrated into a structure (3) which, in turn, comprises:

- a front partition (31), with a straight elevation configuration and symmetrical plantar shape that defines, on its external face, an aerodynamic surface (a) with a certain curvature, such that it causes the fluid flow that impacts on it with a certain energy on the part of its front end (31a) to adhere to it by means of the Coandá effect progressing to the rear part where the vertical axis turbine (21) is located; and

- a nozzle (4) on one side of the turbine (2), next to the end edges (31 d) of the front partition (31), through which said fluid flow enters to be directed towards the blades (22) of the turbine (2).

2. - Energy generating device, according to claim 1, characterized in that the aerodynamic surface (a) of the external face of the front partition (31) is a curvature that, similar to an airplane wing, is rounded at a front end (31a), widens in the central area (31b) and narrows at the opposite rear end (31c) ending in respective end edges (31d) separated from each other which, in turn, open slightly, orienting themselves towards opposite sides.

3. - Power generating device according to claim 1 or 2, characterized in that the turbine (2) has the same height (h) as said front partition (31).

4. - Energy generating device, according to any of claims 1 to 3, characterized in that the turbine (2) is installed centered with its vertical axis (21) coinciding with the longitudinal axis of symmetry (e) of the front partition (31) at the rear end thereof.

5. - Energy generating device, according to any of the preceding claims, characterized in that the nozzle (4) that directs the fluid flow towards the turbine (2) is determined by the existence, in the rear part of the structure (3), of a rear partition (32).

6.- Energy generating device, according to claim 5, characterized in that the rear partition (32) has a straight elevation configuration and a plantar shape in the form of a circular C that surrounds the turbine (2) on its rear part, opposite to the front partition (31), forming a fluid chamber (5) between the turbine (2) and this rear partition (32) that is open on the part facing the rear end of the front partition (31).

7. - Energy generating device, according to any of the preceding claims, characterized in that the nozzle (4) comprises the inclusion of an element or thickening (32b) to narrow the passage of the flow through it and cause a Venturi effect in the fluid flow that passes through it.

8. - Energy generating device, according to any of claims 5 to 7, characterized in that the rear partition (32) has an opening (32c) to the outside for the exit of the fluid flow through the rear part of the turbine (2).

9. - Energy generating device, according to any of the preceding claims, characterized in that it comprises the incorporation of at least one secondary duct (6), in the narrow part of the nozzle (4) where the Venturi effect is generated, which connects the exterior of the rear partition (32) with the interior.

10. - Energy generating device, according to claim 8 or 9, characterized in that the opening (32c) to the outside for the exit of the fluid flow through the rear part of the turbine (2) includes the inclusion of CO<2> filters (7).

11. - Power generating device, according to any of the preceding claims, characterized in that the structure (3) is installed on a self-orienting rotating mechanism (8) that allows a turning movement of said structure (3) of several degrees to the left or right of an initial reference position to orient the front end (31a) of the front wall (31) towards windward.

12.- Energy generating device, according to any of the preceding claims, characterized in that it is equipped with IT infrastructure that allows remote telemetry of the different parts thereof.