[go: up one dir, main page]

ES1312006U - Wind generator - Google Patents

Wind generator Download PDF

Info

Publication number
ES1312006U
ES1312006U ES202400119U ES202400119U ES1312006U ES 1312006 U ES1312006 U ES 1312006U ES 202400119 U ES202400119 U ES 202400119U ES 202400119 U ES202400119 U ES 202400119U ES 1312006 U ES1312006 U ES 1312006U
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
wind
blade
blades
main mast
wind generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES202400119U
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES1312006Y (en
ES1312006U8 (en
Inventor
Yevheniy Sytnitsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to ES202400119U priority Critical patent/ES1312006Y/en
Publication of ES1312006U publication Critical patent/ES1312006U/en
Application granted granted Critical
Publication of ES1312006Y publication Critical patent/ES1312006Y/en
Publication of ES1312006U8 publication Critical patent/ES1312006U8/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Generador eólico, de eje vertical, con palas orientables en función de la dirección del viento, que permiten aprovechar fuerzas del viento de cualquier intensidad caracterizado por constar de una base soporte (1), de un mástil principal (2), giratorio, de una estructura portante (3), solidaria con el mástil principal (2), de un grupo de palas planas, dotadas de varillas con almohadilla de contrapeso, las cuales son auto orientables y giratorias según un eje vertical paralelo al eje virtual del mástil principal (2), de un grupo de generación eléctrica, transmisión, regulación (7) y de un cerramiento perimetral (5).Wind generator, with a vertical axis, with blades that can be oriented according to the direction of the wind, which allow the use of wind forces of any intensity, characterized by consisting of a support base (1), a rotating main mast (2), a supporting structure (3), integral with the main mast (2), a group of flat blades, equipped with rods with a counterweight pad, which are self-orienting and rotating according to a vertical axis parallel to the virtual axis of the main mast (2), a group of electrical generation, transmission, regulation (7) and a perimeter enclosure (5).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Generador eólico Wind generator

Objeto técnico de la invenciónTechnical object of the invention

La presente invención se refiere a un generador eólico de eje vertical que se caracteriza por tener un grupo de palas auto orientables. Su diseño permite aprovechar fuerzas del viento de cualquier intensidad. Aunque en el presente documento se hace referencia a un proyecto de cuatro palas, la invención puede desarrollarse para generadores de tres, cuatro o hasta seis palas. La energía eólica recibida por el eje, se transmite a un generador de los habituales, según el estado de la técnica actual, que se complementa con un regulador de velocidad para evitar posibles momentos de velocidades excesivas por embalamiento. Igualmente se puede completar con baterías de acumuladores para la utilización de la energía cuando se considere conveniente. The present invention relates to a vertical axis wind generator, which is characterised by having a group of self-orienting blades. Its design allows the use of wind forces of any intensity. Although this document refers to a four-blade project, the invention can be developed for generators with three, four or even six blades. The wind energy received by the axis is transmitted to a conventional generator, according to the current state of the art, which is complemented with a speed regulator to avoid possible moments of excessive speed due to overshoot. It can also be completed with accumulator batteries for the use of energy when deemed appropriate.

Sector de la técnica al que se refiere la invenciónSector of the technique to which the invention relates

La invención que se presenta afecta a la Sección de Mecánica de la Clasificación Internacional de Patentes (CIP), capítulo de Motores y Bombas en el apartado concerniente a Motores de Viento o Hidráulicos, incidiendo desde el punto de vista industrial, en la fabricación de generadores especiales que aprovechan energías renovables. The invention presented affects the Mechanics Section of the International Patent Classification (IPC), chapter on Motors and Pumps in the section concerning Wind or Hydraulic Motors, affecting from the industrial point of view, the manufacture of special generators that take advantage of renewable energies.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Se conoce un gran número de aerogeneradores de eje horizontal y vertical con diferentes tecnologías de motores y tipologías de rotor y palas. En cuanto a los de eje vertical, existen varios antecedentes con uno o varios rotores, rotor de palas desplazable en altura, palas de orientación optimizada, paras de estructura variable, dispositivos multiplicadores, equipos con imanes permanentes, reguladores de arranque con vientos débiles y muchos otros. A large number of horizontal and vertical axis wind turbines are known with different engine technologies and rotor and blade types. As for vertical axis wind turbines, there are several precedents with one or more rotors, rotor blades that can be moved in height, blades with optimized orientation, variable structure wind turbines, multiplier devices, equipment with permanent magnets, start-up regulators in light winds and many others.

Lo mismo puede decirse de los de eje horizontal que, hoy día son los más extendidos en las plantas eólicas de generación de energía, con tecnología muy desarrollada a pesar de ser de gran tamaño. En algunos casos son objeto de duras críticas por los ecologistas que se oponen al deterioro visual del paisaje natural. The same can be said of horizontal axis turbines, which are the most widely used in wind power plants today, with highly developed technology despite their large size. In some cases, they are the subject of harsh criticism from environmentalists who oppose the visual deterioration of the natural landscape.

No obstante, no se han desarrollado dispositivos basados en aerogeneradores de eje vertical con aspas planas auto orientables, según ha concebido el inventor de la presente propuesta, que constituye una novedad en este campo de la técnica, con las correspondientes ventajas respecto a aerogeneradores ya existentes, en especial los relativos al funcionamiento con vientos de intensidad variable. However, devices based on vertical axis wind turbines with self-orienting flat blades have not been developed, as conceived by the inventor of the present proposal, which constitutes a novelty in this field of technology, with the corresponding advantages over existing wind turbines, especially those related to operation with variable intensity winds.

Descripción sumaria de la invenciónSummary description of the invention

Tal como se ha indicado al principio del documento, la invención se refiere a un generador eólico de eje vertical, de palas auto orientables, proyectado para funcionar, como cualquier otro, con vientos de intensidad variable y también con los de baja intensidad resultando muy apropiado para su instalación en terrazas de casas particulares, fincas rústicas y otros lugares alejados de los centros urbanos donde es difícil y oneroso el disponer de energía eléctrica de la red general. As indicated at the beginning of the document, the invention relates to a vertical-axis wind generator with self-orienting blades, designed to operate, like any other, with winds of variable intensity and also with low intensity winds, making it very appropriate for installation on terraces of private homes, rural properties and other places far from urban centres where it is difficult and expensive to obtain electricity from the general grid.

Se trata de un generador eólico de construcción muy económica, sencilla y de fácil instalación en cualquier lugar al ser de un tamaño relativamente pequeño. This is a wind generator that is very economical to build, simple and easy to install anywhere as it is relatively small in size.

En el dispositivo de la invención se distinguen las siguientes partes: The following parts are distinguished in the device of the invention:

- Base soporte - Support base

- Mástil principal - Main mast

- Estructura portante - Supporting structure

- Palas - Shovels

- Varillas con almohadillas de contrapeso - Rods with counterweight pads

- Generador eléctrico - Electric generator

- Elementos de transmisión - Transmission elements

- Regulador de velocidad - Speed regulator

- Valla perimetral de protección - Perimeter protection fence

La base soporte es donde se asienta todo el dispositivo. The support base is where the entire device sits.

El mástil principal es el elemento axial giratorio que está sujeto, por su parte baja, en la base soporte con un juego de rodamientos que le mantienen en vertical de una manera firme. En generadores de gran tamaño, se piensa en la colocación de rodamientos tanto en la parte baja como en la parte alta mediante una estructura externa adecuada. Este sistema de sujeción del mástil principal asegura mucho mejor la verticalidad y estabilidad del eje virtual de giro. Debe tenerse en cuenta que las solicitaciones a que está sometido dicho mástil, son siempre muy importantes, pero especialmente con vientos fuertes. The main mast is the rotating axial element that is attached, at its lower part, to the support base with a set of bearings that keep it firmly vertical. In large generators, bearings are installed both at the lower part and at the upper part using a suitable external structure. This system of fastening the main mast ensures much better the verticality and stability of the virtual axis of rotation. It must be taken into account that the stresses to which said mast is subjected are always very significant, but especially in strong winds.

La estructura portante es una estructura indeformable que soporta el sistema de palas estando solidarizada en su parte central con el mástil principal. The supporting structure is a non-deformable structure that supports the blade system and is connected in its central part to the main mast.

Las palas constituyen las piezas fundamentales del dispositivo de la invención. Son placas rígidas de poco espesor, sensiblemente planas, con bordes perimetrales redondeados. Parte muy importante de las palas es su eje de giro vertical, paralelo al eje virtual del mástil principal. Están sustentadas mediante cojinetes de bronce o de bolas para conseguir un giro con mínimos rozamientos estando equipadas con sendas varillas con almohadillas de contrapeso que, además de contrapesar la fuerza centrífuga del giro de la pala, definen una posición límite de giro de cada pala cuando esta pasa de su posición activa a la posición pasiva. El peso de cada pala es igual a la suma del peso de la varilla más su correspondiente almohadilla. The blades are the fundamental parts of the device of the invention. They are rigid plates of little thickness, substantially flat, with rounded perimeter edges. A very important part of the blades is their vertical axis of rotation, parallel to the virtual axis of the main mast. They are supported by bronze or ball bearings to achieve a rotation with minimum friction, being equipped with respective rods with counterweight pads that, in addition to counterbalancing the centrifugal force of the blade's rotation, define a limiting rotation position for each blade when it passes from its active position to the passive position. The weight of each blade is equal to the sum of the weight of the rod plus its corresponding pad.

El resto de los elementos antes mencionados son ciertamente muy importantes, pero no se va a incidir en ellos por no caracterizar la invención. El generador eléctrico, los elementos de transmisión y el regulador de velocidad son elementos sobradamente conocidos según el estado de la técnica actual y en cuanto a la valla perimetral de protección es un elemento indispensable desde el punto de vista de la seguridad de las personas que deambulen por las proximidades del generador eólico. The rest of the aforementioned elements are certainly very important, but they will not be discussed here because they do not characterize the invention. The electric generator, the transmission elements and the speed regulator are elements that are well known according to the current state of the art and as for the perimeter protection fence, it is an indispensable element from the point of view of the safety of people who wander around the vicinity of the wind generator.

En el apartado de dibujos que se incluye a continuación, como parte inseparable del documento, se muestra de forma esquemática la solución concebida por el inventor sin perjuicio de que se puedan introducir pequeñas modificaciones que no alteren la esencia de la invención. In the drawings section included below, as an inseparable part of the document, the solution conceived by the inventor is shown schematically, without prejudice to the possibility of introducing small modifications that do not alter the essence of the invention.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Se incluyen siete figuras, que se consideran suficientes para la correcta interpretación de la invención. En este documento se hace referencia a un generador de cuatro palas, pero el número de estas puede ser otro distinto. Seven figures are included, which are considered sufficient for the correct interpretation of the invention. This document refers to a four-blade generator, but the number of blades may be different.

Figura 1Figure 1

En esta figura se representa, de forma esquemática, la vista superior del generador eólico. Se han señalado los siguientes elementos: This figure schematically represents the top view of the wind generator. The following elements have been highlighted:

1. - Base soporte 1. - Support base

2. - Mástil principal 2. - Main mast

3. - Estructura portante 3. - Supporting structure

4.1. - Pala 1 4.1. - Shovel 1

4.1.1. - Eje de pala primera 4.1.1. - First blade axis

4.1.2. - Varilla con almohadilla de contrapeso primera 4.1.2. - Rod with first counterweight pad

4.2. - Pala 2 4.2. - Shovel 2

4.2.1. - Eje de pala segunda 4.2.1. - Second blade shaft

4.2.2. - Varilla con almohadilla de contrapeso segunda 4.2.2. - Rod with second counterweight pad

4.3. - Pala 3 4.3. - Shovel 3

4.3.1. - Eje de pala tercera 4.3.1. - Third blade shaft

4.3.2. - Varilla con almohadilla de contrapeso tercera 4.3.2. - Rod with third counterweight pad

4.4. - Pala 4 4.4. - Shovel 4

4.4.1. - Eje de pala cuarta 4.4.1. - Quarter blade shaft

4.4.2. - Varilla con almohadilla de contrapeso cuarta 4.4.2. - Rod with fourth counterweight pad

5. - Cerramiento perimetral 5. - Perimeter fencing

6. - Dirección del vector viento 6. - Wind vector direction

Figura 2Figure 2

Muestra la vista lateral del generador eólico. La única pala activa es la pala 1 al tener orientada su superficie en un plano perpendicular a la dirección del viento. Las demás palas son inactivas pues están orientadas en la misma dirección del viento. It shows the side view of the wind generator. The only active blade is blade 1, as its surface is oriented perpendicular to the wind direction. The other blades are inactive as they are oriented in the same direction as the wind.

7. - Grupo de generación eléctrica, transmisión, regulación 7. - Electric generation, transmission, regulation group

Figura 3Figure 3

En esta figura se representa el generador eólico, en vista superior, en el que se ha registrado un giro de ángulo alfa. La posición de partida se representa en línea de puntos que es coincidente con la mostrada en la figura 1. El caso de la pala 2 es crítico y requiere atención especial. Se puede observar que ha experimentado un giro de 180 grados pasando de una posición inactiva a otra posición también inactiva por estar orientadas en la misma dirección del viento. En las figuras 5, 6 y 7, se justifica este volteo. This figure shows the wind generator, in top view, in which a rotation of angle alpha has been recorded. The starting position is represented by a dotted line that coincides with that shown in figure 1. The case of blade 2 is critical and requires special attention. It can be observed that it has experienced a 180 degree rotation, passing from an inactive position to another also inactive position because they are oriented in the same direction of the wind. Figures 5, 6 and 7 justify this rotation.

8. - Angulo "a" de giro 8. - Angle "a" of rotation

Figura 4Figure 4

Esta figura muestra una vista lateral de la figura anterior. Las palas primera y cuarta están en posición activa y las palas segunda y cuarta están en posición pasiva funcionando como veletas, orientándose en la misma dirección del viento. This figure shows a side view of the previous figure. The first and fourth blades are in the active position and the second and fourth blades are in the passive position, functioning as weather vanes, orienting themselves in the same direction as the wind.

Figura 5Figure 5

Es una vista parcial superior del generador que muestra la posición inicial y momentánea de la pala 2, así como la dirección del vector viento. This is a partial top view of the generator showing the initial and momentary position of blade 2, as well as the direction of the wind vector.

Figura 6Figure 6

Es la vista parcial superior del generador que muestra la posición de la pala 2 cuando se ha registrado un pequeño giro. Se indica que el vector viento se descompone en un vector F1 orientado en la dirección de la pala 2 y en otro pequeño vector F2 que provoca el inicio del volteo de la pala 2. This is the partial top view of the generator showing the position of blade 2 when a small turn has been recorded. It is indicated that the wind vector is broken down into a vector F1 oriented in the direction of blade 2 and into another small vector F2 which causes the start of the turning of blade 2.

9. - F1. Componente del vector viento en la dirección de la pala 2 9. - F1. Wind vector component in the direction of blade 2

10. - F2. Componente del vector viento perpendicular a la pala 2 10. - F2. Wind vector component perpendicular to blade 2

Figura 7Figure 7

Es la vista parcial superior que muestra el volteo de la pala 2 desde su posición inicial en línea de puntos hasta su posición final en la dirección del vector viento, es decir empezando a funcionar como veleta. It is the partial top view that shows the turning of blade 2 from its initial position in a dotted line to its final position in the direction of the wind vector, that is, starting to function as a weather vane.

Explicación detallada de un modo de realización de la invenciónDetailed explanation of an embodiment of the invention

Generador eólico (Figs. 1 a 7), consistente en un generador eólico, de eje vertical, con la propiedad de tener un grupo de palas auto orientables. Para simplificar la descripción nos vamos a referir a un generador de cuatro palas que es el representado en las figuras, pero dicho número de palas no es determinante pues el inventor no descarta otros números que, preferentemente, van de tres a seis. Wind generator (Figs. 1 to 7), consisting of a wind generator with a vertical axis, with the property of having a group of self-orienting blades. To simplify the description, we will refer to a four-blade generator, which is the one represented in the figures, but the number of blades is not decisive, since the inventor does not rule out other numbers, preferably from three to six.

En un modo de realización preferido por su inventor tiene, como componentes más importantes, una base de soporte (1), un mástil principal (2), una estructura portante (3), un grupo de palas (4.1, 4.2, 4.3 y 4.4) y un grupo que incluye el generador eléctrico, con sus transmisiones y elementos de regulación (7). El conjunto se complementa con una valla de cerramiento perimetral de protección (5). In an embodiment preferred by its inventor, it has, as its most important components, a support base (1), a main mast (2), a supporting structure (3), a group of blades (4.1, 4.2, 4.3 and 4.4) and a group that includes the electric generator, with its transmissions and regulation elements (7). The set is complemented by a perimeter protection fence (5).

La base soporte (1) puede estar a nivel del suelo, en un tejado, en una terraza o a mayor altura para la mejor captación del viento en función de la localización que se elija para el aerogenerador. En dicha base soporte (1) es donde se inserta el mástil principal (2), giratorio, mediante uno o más rodamientos. Dado que la altura del mástil (2) puede tener una dimensión importante, se ha previsto también una solución alterativa en la que el mástil principal (2) tenga otro apoyo superior dotado de los correspondientes rodamientos. De esa forma se asegura una firme sujeción del eje virtual de giro, evitando posibles vibraciones a velocidades de giro elevadas. The support base (1) can be at ground level, on a roof, on a terrace or at a higher height for better wind capture depending on the location chosen for the wind turbine. The main mast (2), which rotates by means of one or more bearings, is inserted into said support base (1). Given that the height of the mast (2) can be quite large, an alternative solution has also been provided in which the main mast (2) has another upper support equipped with the corresponding bearings. In this way, a firm hold of the virtual axis of rotation is ensured, avoiding possible vibrations at high rotation speeds.

El mástil principal (2) es el que soporta la estructura portante (3) que puede ser de cualquier tipo a base de barras y anillos interconectados conformando una estructura rígida capaz de soportar las fuertes solicitaciones que se recibirán a través de las palas. The main mast (2) is the one that supports the supporting structure (3) which can be of any type based on interconnected bars and rings forming a rigid structure capable of withstanding the strong stresses that will be received through the blades.

Las palas 1, 2, 3 y 4 con referencias (4.1, 4.2, 4.3 y 4.4) son los elementos fundamentales de la invención, siendo de material rígido y teniendo una forma plana de poco grosor con bordes redondeados. Cada pala está relacionada con la estructura portante (3) mediante un eje vertical de giro que, tal como se puede observar en las (Figs. 1 y 2), tiene una referencia determinada. The blades 1, 2, 3 and 4 with references (4.1, 4.2, 4.3 and 4.4) are the fundamental elements of the invention, being made of rigid material and having a flat shape of little thickness with rounded edges. Each blade is related to the supporting structure (3) by means of a vertical axis of rotation which, as can be observed in (Figs. 1 and 2), has a determined reference.

Así, al eje de la pala 1 (4.1) se le ha asignado la referencia (4.1.1). Para mayor claridad se incluye una vista ampliada de la zona donde se encuentra el eje de la pala primera (4.1.1), aplicándose la misma solución al resto de las palas (4.2, 4.3 y 4.4) cuyos ejes se han referenciado como (4.2.1,4.3.1 y 4.4.1), respectivamente. Thus, the axis of blade 1 (4.1) has been assigned the reference (4.1.1). For greater clarity, an enlarged view of the area where the axis of the first blade (4.1.1) is located is included, applying the same solution to the rest of the blades (4.2, 4.3 and 4.4) whose axes have been referenced as (4.2.1,4.3.1 and 4.4.1), respectively.

Por otra parte, cada una de las palas está dotada de una varilla con almohadilla de contrapeso que se han referenciado de la misma forma es decir las palas (4.1, 4.2, 4.3 y 4.4) tienen respectivamente, las varillas con almohadillas de contrapeso (4.1.2, 4.2.2, 4.3.2 y 4.4.2). Cada varilla esta insertada en la pala correspondiente formando un conjunto solidario, teniendo en su extrema una almohadilla en forma de pequeño ovoide, tal como se representa en las (Figs. 1, 2, 3 y 4). El peso de cada pala es idéntico al de la suma de los pesos de cada varilla con su correspondiente almohadilla. Es decir, se trata de un conjunto equilibrado respecto a su eje de giro, de las que técnicamente se comportan según lo que se conoce como equilibrio indiferente. Es decir, pueden quedar en cualquier posición si no reciben solicitaciones exteriores que en el caso de la invención se concretan en el viento y en elementos de la estructura portante. El conjunto pala-varilla/almohadilla se comporta como una veleta, orientándose siempre en la dirección del viento, a no ser que se lo impida la propia estructura haciendo de tope. Estando equilibradas las fuerzas centrifugas generadas en los giros, se puede ver que palas y almohadillas tienen limitados sus giros a un máximo de 180 grados sexagesimales tal como se representa en las (Figs.1, 3, 6 y 7) pues siempre se llega a una situación en la que, sea la pala o sea la almohadilla, sufren la interposición de elementos de la estructura portante (3) que hacen de tope. On the other hand, each of the blades is provided with a rod with a counterweight pad that has been referenced in the same way, that is to say, the blades (4.1, 4.2, 4.3 and 4.4) have respectively, the rods with counterweight pads (4.1.2, 4.2.2, 4.3.2 and 4.4.2). Each rod is inserted into the corresponding blade forming a solid assembly, having at its end a pad in the form of a small ovoid, as shown in (Figs. 1, 2, 3 and 4). The weight of each blade is identical to the sum of the weights of each rod with its corresponding pad. That is to say, it is a balanced assembly with respect to its axis of rotation, of which technically they behave according to what is known as indifferent equilibrium. That is to say, they can remain in any position if they do not receive external requests that in the case of the invention are specified in the wind and in elements of the supporting structure. The blade-rod/pad assembly behaves like a weather vane, always orienting itself in the direction of the wind, unless prevented from doing so by the structure itself acting as a stop. When the centrifugal forces generated in the turns are balanced, it can be seen that the turns of the blades and pads are limited to a maximum of 180 sexagesimal degrees, as shown in (Figs. 1, 3, 6 and 7) because a situation is always reached in which, either the blade or the pad, suffer the interposition of elements of the supporting structure (3) that act as a stop.

En cuanto al generador eléctrico, con sus transmisiones y elementos de regulación (7), no vamos a detenernos en su descripción pues son aplicables cualquiera de las soluciones sobradamente conocidas en el actual estado de la técnica. As for the electric generator, with its transmissions and regulating elements (7), we will not dwell on its description since any of the solutions well known in the current state of the art are applicable.

Lo mismo diremos en cuanto a la valla perimetral de cerramiento (5), cuya función es de seguridad para las profesionales u operarios que, por cualquier razón, se tengan que acercar al generador eólico pues, en pleno funcionamiento, supone un grave peligro para la integridad de las personas. The same can be said regarding the perimeter fence (5), whose function is to provide security for professionals or operators who, for whatever reason, have to approach the wind generator, since, when in full operation, it poses a serious danger to the integrity of people.

Una vez descrita esta parte, referente a los elementos que componen el dispositivo de la invención, vamos a entrar en la parte esencial de dicha invención que es su modo de funcionamiento. Once this part has been described, referring to the elements that make up the device of the invention, we will enter into the essential part of said invention which is its mode of operation.

En la (Fig.1), donde están representadas las cuatro palas y también la dirección del vector viento (6), se puede observar que la única pala activa es la pala primera (4.1) donde el vector viento (6) incide perpendicularmente a la misma. No puede girar sobre su eje (4.1.1) porque la propia pala (4.1) está haciendo contacto con elementos de la estructura portante (3). Por lo tanto, el efecto del viento (6), sobre la pala (4.1), es hacer girar al generador eólico, en el sentido de las agujas del reloj, sobre el eje virtual vertical del mástil principal (2). In (Fig.1), where the four blades are represented and also the direction of the wind vector (6), it can be observed that the only active blade is the first blade (4.1) where the wind vector (6) strikes perpendicularly to it. It cannot rotate on its axis (4.1.1) because the blade (4.1) itself is in contact with elements of the supporting structure (3). Therefore, the effect of the wind (6), on the blade (4.1), is to make the wind generator rotate, clockwise, on the virtual vertical axis of the main mast (2).

La pala segunda (4.2) está en equilibrio inestable, pero, en principio, el viento (6) no le afecta porque sopla en dirección paralela al plano de dicha pala. La pala tercera (4.3) está en condiciones de girar en cualquier sentido sobre su eje (4.3.1), pues no hay nada que se lo impida. Su máximo giro antihorario sería de 90 grados sexagesimales pues la pala (4.3) haría contacto con la estructura y su máximo giro en sentido horario seria también de 90 grados sexagesimales pues la almohadilla haría contacto con la estructura. No obstante, al existir el efecto del vector viento (6), la pala tercera (4.3) queda obligada a comportarse como una veleta, es decir, a orientarse en la dirección del viento. Por último, la pala cuarta (4.4) no puede girar en sentido antihorario, pues se lo impide la estructura portante (3) y tampoco puede girar en sentido horario pues el vector viento (6) la obliga a mantenerse en esa dirección, es decir, actúa como una veleta con movimiento restringido por la estructura portante (3). The second blade (4.2) is in unstable equilibrium, but, in principle, the wind (6) does not affect it because it blows in a direction parallel to the plane of said blade. The third blade (4.3) is able to rotate in any direction on its axis (4.3.1), since there is nothing to prevent it from doing so. Its maximum counter-clockwise rotation would be 90 sexagesimal degrees because the blade (4.3) would make contact with the structure and its maximum clockwise rotation would also be 90 sexagesimal degrees because the pad would make contact with the structure. However, since there is the effect of the wind vector (6), the third blade (4.3) is forced to behave like a weather vane, that is, to orient itself in the direction of the wind. Finally, the fourth blade (4.4) cannot turn counterclockwise, as it is prevented from doing so by the supporting structure (3) and it cannot turn clockwise either because the wind vector (6) forces it to stay in that direction, that is, it acts as a weather vane with movement restricted by the supporting structure (3).

En resumen, lo que ocurre, en el instante representado en las (Figs.1 y 2), es que las palas segunda, tercera y cuarta (4.2, 4.3 y 4.4), están en posición pasiva y no aportan nada al aerogenerador que gira sobre el eje del mástil (2) gracias a la pala primera (4.1), única en posición activa. In summary, what happens, at the instant represented in (Figs. 1 and 2), is that the second, third and fourth blades (4.2, 4.3 and 4.4), are in a passive position and do not contribute anything to the wind turbine that rotates on the axis of the mast (2) thanks to the first blade (4.1), the only one in an active position.

Si ahora pasamos a las (Figs.3 y 4) donde se muestra que el aerogenerador ha girado un ángulo "a" (8), observamos lo siguiente. (Para facilitar la comprensión, se ha representado la posición inicial en líneas de puntos). If we now turn to (Figs. 3 and 4) where it is shown that the wind turbine has rotated through an angle "a" (8), we observe the following. (To facilitate understanding, the initial position has been represented in dotted lines).

La pala primera (4.1), sigue en posición activa y no puede moverse porque el vector viento (6) la presiona contra la estructura portante (3). The first blade (4.1) remains in the active position and cannot move because the wind vector (6) presses it against the supporting structure (3).

La pala segunda (4.2), está en posición pasiva y orientada por efecto veleta, pero ha sufrido un cambio importante pues ha girado, sobre su propio eje (4.2.1), un ángulo de 180 grados. En párrafos posteriores se explica el motivo de este cambio. The second blade (4.2) is in a passive position and oriented by the weather vane effect, but has undergone a significant change as it has rotated, on its own axis (4.2.1), through an angle of 180 degrees. The reason for this change is explained in later paragraphs.

La pala tercera (4.3), sigue en posición pasiva comportándose según el efecto veleta, es decir, se auto orienta en la dirección del vector viento (6). The third blade (4.3) remains in a passive position, behaving according to the weather vane effect, that is, it self-orients in the direction of the wind vector (6).

La pala cuarta (4.4), ha cambiado a una posición activa quedando presionada e inmovilizada contra la estructura portante (3) por el vector viento (6). The fourth blade (4.4) has changed to an active position, being pressed and immobilized against the supporting structure (3) by the wind vector (6).

En resumen, en el instante representado en las (Figs.3 y 4) las palas (4.1) y (4.4) son activas, generando energía y las palas (4.2) y (4.3) son pasivas, comportándose como veletas. In summary, at the instant represented in (Figs. 3 and 4) the blades (4.1) and (4.4) are active, generating energy and the blades (4.2) and (4.3) are passive, behaving like weather vanes.

El momento importante, en el que se produce el cambio de orientación de la pala segunda (4.2), está representado en las (Figs. 5, 6 y 7) que muestran las vistas parciales del aerogenerador en el entorno de dicha pala. The important moment, when the change of orientation of the second blade (4.2) occurs, is represented in (Figs. 5, 6 and 7) which show partial views of the wind turbine in the surroundings of said blade.

En la (Fig.5) se representa la pala segunda (4.2) en una posición que antes hemos calificado como "inestable" pues, si bien es cierto que no puede girar en sentido antihorario por impedírselo la estructura portante (3), no es menos cierto que cualquier empuje lateral puede provocar el inicio del giro de la pala (4.2) sobre su eje (4.2.1) en sentido horario. De momento eso no ocurre porque el vector viento (6) sopla paralelamente al plano de la pala segunda (4.2) pero insistimos en que la situación es crítica. In (Fig. 5) the second blade (4.2) is shown in a position that we have previously described as "unstable" because, although it is true that it cannot rotate anti-clockwise because it is prevented from doing so by the supporting structure (3), it is no less true that any lateral thrust can cause the blade (4.2) to begin rotating on its axis (4.2.1) clockwise. At the moment this does not happen because the wind vector (6) blows parallel to the plane of the second blade (4.2) but we insist that the situation is critical.

En la (Fig. 6) se muestra un momento en que el aerogenerador ha girado un pequeño ángulo, impulsado por la pala primera (4.1), única pala activa, tal como ha quedado descrito en párrafos anteriores. En la parte derecha de dicha (Fig. 6) se ha representado el esquema de la descomposición vectorial del vector viento (6). Se puede ver que el vector viento (6), en esa posición, se descompone en un vector F1 (9), en la dirección del plano de la pala segunda (4.2) y en otro vector F2 (10) en dirección perpendicular al plano de dicha pala segunda. Ese pequeño vector F2 (10), es suficiente para romper el equilibrio "inestable" de la pala segunda, al que antes nos hemos referido y, en consecuencia, se inicia un giro en sentido horario tal como queda insinuado en la (Fig. 6). In (Fig. 6) a moment is shown when the wind turbine has turned a small angle, driven by the first blade (4.1), the only active blade, as described in previous paragraphs. On the right side of said (Fig. 6) the diagram of the vectorial decomposition of the wind vector (6) has been represented. It can be seen that the wind vector (6), in that position, is decomposed into a vector F1 (9), in the direction of the plane of the second blade (4.2) and into another vector F2 (10) in a direction perpendicular to the plane of said second blade. This small vector F2 (10), is sufficient to break the "unstable" equilibrium of the second blade, to which we have referred before and, consequently, a clockwise rotation is initiated as hinted in (Fig. 6).

En la (Fig. 7) se muestra el estado final de la pala 2 una vez completado el giro sobre su eje (4.2.1). En el caso de que dicho giro sea muy enérgico existe un límite de 180 grados que queda asegurado por el contacto de la varilla con almohadilla de contrapeso segunda (4.2.2) con la estructura portante (3). A partir de ese momento, por lo dicho anteriormente, la pala segunda pasa a ser pasiva, comportándose como una veleta. Para giros muy violentos, según la fuerza del viento, las palas están equilibradas con sus varillas y almohadillas de contrapeso amortiguándose las fuerzas centrífugas que se generan. The final state of blade 2 after completing the rotation on its axis (4.2.1) is shown in (Fig. 7). In the event of a very vigorous rotation, there is a limit of 180 degrees which is ensured by the contact of the second counterweight rod and pad (4.2.2) with the supporting structure (3). From that moment on, for the reasons stated above, the second blade becomes passive, behaving like a weather vane. For very violent rotations, depending on the strength of the wind, the blades are balanced with their counterweight rods and pads, dampening the centrifugal forces generated.

Se comprende que lo dicho para un pequeño giro, se acentúa a medida que el giro del aerogenerador vaya siendo mayor pues el vector F2 (10) va aumentando en intensidad, lo cual garantiza el cambio de orientación de la pala segunda (4.2). It is understood that what has been said for a small turn is accentuated as the turn of the wind turbine becomes greater because the vector F2 (10) increases in intensity, which guarantees the change of orientation of the second blade (4.2).

Se comprende también que lo que se ha descrito, en referencia al comportamiento de la pala segunda, es válido para todas las palas del aerogenerador que, sucesivamente, van pasando por ese punto alto que nos ha servido para explicar el comportamiento de una pala concreta. It is also understood that what has been described, in reference to the behavior of the second blade, is valid for all the blades of the wind turbine that, successively, pass through that high point that has served to explain the behavior of a specific blade.

Se consigue así el giro continuo del generador eólico con intervención de sus palas auto orientables que van pasando de situaciones activas a situaciones pasivas. En el caso del generador de cuatro palas siempre hay dos palas pasivas y dos activas que van ejerciendo un empuje mayor o menor según su ángulo de orientación respecto a la del vector viento. This enables the wind generator to rotate continuously with the intervention of its self-orienting blades, which change from active to passive situations. In the case of the four-blade generator, there are always two passive and two active blades that exert a greater or lesser thrust depending on their angle of orientation with respect to the wind vector.

Una ventaja muy importante del aerogenerador de la invención es que siempre está bien posicionado, sea cual sea la dirección del viento, cosa que no ocurre con la mayoría de los generadores eólicos que deben modificar la orientación de su cabezal en función de la dirección del viento. A very important advantage of the wind turbine of the invention is that it is always well positioned, whatever the direction of the wind, which is not the case with most wind generators that must modify the orientation of their head depending on the direction of the wind.

No se considera necesario hacer más extenso el contenido de esta descripción para que un experto en la materia pueda comprender el alcance y las ventajas derivadas de la invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de la misma. Sin embargo, debe entenderse que la invención ha sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo que puede ser susceptible de modificaciones siempre que ello no repercuta o suponga alteración alguna del fundamento de dicha invención. Es decir, los términos en que ha quedado expuesta esta descripción preferida de la invención, deberá ser tomada siempre con carácter amplio y no limitativo. It is not considered necessary to extend the content of this description in order for an expert in the field to be able to understand the scope and advantages derived from the invention, as well as develop and put into practice the object thereof. However, it must be understood that the invention has been described according to a preferred embodiment thereof, so it may be susceptible to modifications provided that this does not affect or imply any alteration of the basis of said invention. That is to say, the terms in which this preferred description of the invention has been set forth should always be taken in a broad and non-limiting manner.

Claims (4)

REIVINDICACIONES 1. Generador eólico, de eje vertical, con palas orientables en función de la dirección del viento, que permiten aprovechar fuerzas del viento de cualquier intensidadcaracterizadopor constar de una base soporte (1), de un mástil principal (2), giratorio, de una estructura portante (3), solidaria con el mástil principal (2), de un grupo de palas planas, dotadas de varillas con almohadilla de contrapeso, las cuales son auto orientables y giratorias según un eje vertical paralelo al eje virtual del mástil principal (2), de un grupo de generación eléctrica, transmisión, regulación (7) y de un cerramiento perimetral (5).1. Wind generator, with a vertical axis, with blades that can be oriented according to the direction of the wind, which allow the use of wind forces of any intensity, characterized by consisting of a support base (1), a rotating main mast (2), a supporting structure (3), integral with the main mast (2), a group of flat blades, equipped with rods with a counterweight pad, which are self-orienting and rotating according to a vertical axis parallel to the virtual axis of the main mast (2), a group of electrical generation, transmission, regulation (7) and a perimeter enclosure (5). 2. Generador eólico, según la reivindicación primera,caracterizadoporque las palas, con sus correspondientes varillas con almohadilla de contrapeso, tienen limitado su ángulo de giro a un valor máximo de 180 grados sexagesimales, por su disposición constructiva respecto a la estructura portante (3).2. Wind generator, according to the first claim, characterized in that the blades, with their corresponding rods with counterweight pad, have their angle of rotation limited to a maximum value of 180 sexagesimal degrees, due to their constructive arrangement with respect to the supporting structure (3). 3. Generador eólico, según las reivindicaciones primera y segunda,caracterizadoporque el peso de cada pala es idéntico al de la suma de cada varilla y su correspondiente almohadilla de contrapeso lo cual sirve de compensación de las fuerzas centrifugas generadas en los giros de las palas.3. Wind generator, according to the first and second claims, characterized in that the weight of each blade is identical to the sum of each rod and its corresponding counterweight pad, which serves to compensate for the centrifugal forces generated in the rotation of the blades. 4. Generador eólico, según la reivindicación primeracaracterizadoporque el grupo de palas está formado, preferentemente, por un número de tres, cuatro, cinco o seis.4. Wind generator, according to the first claim, characterized in that the group of blades is preferably formed by a number of three, four, five or six.
ES202400119U 2023-10-23 2023-10-23 Wind generator Active ES1312006Y (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES202400119U ES1312006Y (en) 2023-10-23 2023-10-23 Wind generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES202400119U ES1312006Y (en) 2023-10-23 2023-10-23 Wind generator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ES1312006U true ES1312006U (en) 2024-12-04
ES1312006Y ES1312006Y (en) 2025-03-03
ES1312006U8 ES1312006U8 (en) 2025-04-28

Family

ID=93658918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES202400119U Active ES1312006Y (en) 2023-10-23 2023-10-23 Wind generator

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES1312006Y (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ES1312006Y (en) 2025-03-03
ES1312006U8 (en) 2025-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2628963T3 (en) Tilt Wind Turbine
ES2632643T3 (en) Wind turbine
US20200408192A1 (en) Vertical axial wind power generator
ES2952861T3 (en) Counterweight system for the installation of balanced bushing wind turbine blades
ES2550329T3 (en) Large vertical axis floating wind turbine
KR101062580B1 (en) Vertical wind turbine with automatic opening and closing angle of rotating blades
ES2300224A1 (en) Horizontal-axis wind generator
JP2007511709A (en) Wind turbine
ES2395688B1 (en) TILTING BLADES HYDRAULIC TURBINE FOR TWO-WAY USE OF FLOWS.
EP2521858B1 (en) Vertical axle wind generator with overspeed inhibition flaps
US11846269B2 (en) Drag cum lift based wind turbine system having adjustable blades
ES1312006U (en) Wind generator
KR20100004299U (en) Rotation Apparatus for generator
JP2006090246A (en) Wind turbine generator
ES2209591B1 (en) WIND ENERGY RECEIVER.
KR101363889B1 (en) Vertical axis wind power generator
ES1286811U (en) wind turbine
TW201932707A (en) Wind power generator characterized by adjusting the blades to meet the wind force, thereby the purpose of the protection of the wind power generator mechanism and the extension of the service life of the wind power generator can be achieved
BRPI1107459A2 (en) vertically wind driven multi-directional wind deflection device
JP6164557B2 (en) Vertical axis drag type wind turbine capable of preventing over-rotation and wind power generator using the same
WO2013093124A1 (en) Tiltable wind turbine with rotor brake
KR102700030B1 (en) Vertical small wind turbine
ES2333190B1 (en) CONJUGATED WIND TURBINE.
US20140227077A1 (en) Magnowind Turbine
JP2014080983A (en) Wind turbine generator

Legal Events

Date Code Title Description
CA1K Utility model application published

Ref document number: 1312006

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: U

Effective date: 20241204

FG1K Utility model granted

Ref document number: 1312006

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: Y

Effective date: 20250225