ES1072304U - Omnidirectional eolic collector for vertical axle turbine (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Colector eólico omnidireccional para turbina de eje vertical.Omnidirectional wind turbine collector vertical axis.
La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un colector eólico omnidireccional para turbina de eje vertical, perteneciente al ámbito de la técnica del sector eólico, al fin de aprovechar la energía del viento para la producción de electricidad, o para el bombeo de líquidos.The present invention, as expressed in the set forth in this specification, refers to a collector omnidirectional wind turbine for vertical axis turbine, belonging to the field of wind sector technique, in order to take advantage of the wind energy for the production of electricity, or for the liquid pumping
El colector eólico de la invención ha sido concebido y realizado con la finalidad de obtener un mayor rendimiento de las turbinas de eje vertical mediante la captación y conducción del viento incidente para conseguir empujes en todo el contorno de la turbina que sean siempre favorables a su sentido de rotación, y por tanto, eliminando los caudales de aire que puedan oponerse a dicha rotación; todo mediante un sencillo y económico sistema que combina el uso de palas abatibles y no abatibles para controlar la dirección del caudal del aire, aumentando el aprovechamiento del viento; consiguiéndose una eficacia notablemente mayor a la obtenida cuando las turbinas actúan por sí solas o por medios existentes, de análogas finalidades.The wind collector of the invention has been conceived and realized with the purpose of obtaining a greater performance of vertical axis turbines by capturing and incident wind driving to get thrusts all over the contour of the turbine that are always favorable to its sense of rotation, and therefore, eliminating the air flows that can oppose such rotation; all through a simple and economical system that combines the use of folding and non-folding blades for control the air flow direction, increasing the wind use; remarkably achieving efficiency greater than that obtained when the turbines act by themselves or by existing means, of analogous purposes.
El colector eólico omnidireccional consiste en un sistema inmóvil que alberga una turbina de eje vertical, provisto exteriormente de una pluralidad de palas abatibles que giran libremente accionadas por el viento, siempre entre dos topes, y entorno a sus respectivos ejes verticales laterales de abatimiento; interiormente dispone de una pluralidad de palas no abatibles.The omnidirectional wind collector consists of a stationary system that houses a vertical axis turbine, provided outwardly of a plurality of rotating blades freely driven by the wind, always between two stops, and around their respective lateral vertical axes of abatement; internally it has a plurality of non-folding blades.
Su funcionamiento aprovecha el empuje del viento para abrir las palas abatibles, dejando entre ellas aberturas verticales que permitirán entrar al aire, controlando su dirección. Una vez dentro, el viento actuará impulsando directamente a la turbina y al mismo tiempo creando una corriente que aumentará con el aporte del aire expulsado por la rotación de dicha turbina; esta corriente de aire se moverá por el perímetro interior del colector, en el mismo sentido en que lo hace la turbina, gracias a la contención del paramento interior vertical que se formará al cerrarse el resto de las palas abatibles, debido a la presión que sobre ellas ejercerá el aire desde el interior del colector. Las palas no abatibles, interceptan dicha corriente de aire, dirigiéndola desde el perímetro hacia el interior, a la turbina, generando empujes en todo su contorno. Como resultado siempre se producen en dicha turbina empujes favorables a su sentido de giro, llegándose a impulsar directamente y al mismo tiempo todas y cada una de sus palas, aumentando la velocidad y la potencia de su rotación; y por tanto incrementando su eficacia, lo que garantiza un mayor rendimiento de la turbina en su utilización para la producción de energía eléctrica, o para la extracción y bombeo de líquidos.Its operation takes advantage of the thrust of the wind to open the folding blades, leaving openings between them verticals that will allow to enter the air, controlling its direction. Once inside, the wind will act by directly driving the turbine and at the same time creating a current that will increase with the supply of the air expelled by the rotation of said turbine; is air flow will move around the inside perimeter of the collector, in the same way that the turbine does, thanks to the containment of the vertical interior wall that will be formed when close the rest of the folding blades, due to the pressure that on them it will exert the air from inside the collector. The non-folding blades, intercept said air flow, directing it from the perimeter inwards, to the turbine, generating thrusts in all its contour. As a result I always know they produce thrusts favorable to their direction of rotation in said turbine, getting to drive directly and at the same time each and every one of its blades, increasing the speed and power of its rotation; and therefore increasing its effectiveness, which guarantees a higher turbine efficiency in its use for production of electrical energy, or for the extraction and pumping of liquids.
Se conocen dos sistemas básicos de colectores eólicos, que buscan incrementar la impulsión de la turbina que albergan mediante la captación y concentración del viento con el fin de embocarlo directamente hacia las palas de ésta.Two basic collector systems are known wind farms, which seek to increase the turbine drive that they house by capturing and concentrating the wind in order of embocarlo directly towards the blades of this one.
Dentro de los tipos de colectores conocidos cabe diferenciar a los de tipo multidireccional, capaces de captar el aire procedente de cualquier dirección permaneciendo inmóviles, sin necesidad de orientarse, de los de tipo direccional, que deben orientarse hacia el viento para que las toberas que emplean puedan captar el aire incidente.Within the types of known collectors it fits differentiate those of multidirectional type, capable of capturing the air from any direction remaining motionless, without need to be oriented, of the directional type, which should face the wind so that the nozzles they use can catch the incident air.
Es destacable en los colectores eólicos de tipo direccional su gran eficiencia, toda vez que alcanzada la posición adecuada, aseguran la entrada del viento hacia una cámara interior en la que se crea una corriente de aire que, acelerada por el estrechamiento de la tobera de entrada, permite incrementar el empuje sobre la turbina; pero como inconvenientes, cabe destacar que precisan de un sistema de orientación que deberá ser motorizado para grandes turbinas, lo que ralentiza su tiempo de respuesta en ambientes predispuestos a vientos turbulentos, lo que se añade a la necesidad de disponer cámaras estancas que permitan que el aire entrante no se escape, con el consiguiente coste en su fabricación; pero adicionalmente hay que tomar en consideración que para aumentar la superficie de la boca de captación, es obligado proveerles de grandes embudos o toberas, con formas voluminosas, que precisan de sus correspondientes estructuras de soporte, que deberán orientarse junto con el sistema al completo para situarse de cara al viento.It is remarkable in wind type collectors directional high efficiency, once the position is reached adequate, ensure the entry of wind into an inner chamber in which an air current is created that, accelerated by the narrowing of the inlet nozzle, allows to increase the thrust on the turbine; but as inconveniences, it should be noted that they need an orientation system that should be motorized to large turbines, which slows their response time in environments predisposed to turbulent winds, which adds to the need to have sealed chambers that allow air incoming does not escape, with the consequent cost in its manufacture; but additionally you have to take into account that to increase the surface of the catchment mouth, it is mandatory to provide them with large funnels or nozzles, with bulky shapes, which require their corresponding support structures, which should be oriented along with the entire system to face the wind.
Los colectores eólicos multidireccionales que se emplean en la actualidad para su uso con turbinas de ejes verticales, son sistemas inmóviles, con formas cilíndricas, de diversos tamaños, compuestos por palas verticales, fijas, no abatibles, que pueden ser de perfiles rectos o alabeados, dispuestas radialmente entorno a la turbina, orientadas de forma que dirigen el viento tangencialmente hacia ésta a través de los espacios verticales que dejan entre sí; muy próximas a ellas corren las palas de la turbina, sin que quepa la posibilidad de que el aire permanezca en el interior del colector para su posterior aprovechamiento; por el contrario, el aire es inyectado directamente sobre las palas de la turbina, para finalmente salir expulsado tras el giro de éstas. Como ventaja, cabe resaltar que se trata de un tipo de colectores que en general resultan en sistemas de fabricación sencilla y económica, en el que la turbina adquiere gran velocidad y potencia, aumentando su eficiencia, gracias al empuje directo del viento sobre aquellas palas de la turbina situadas a barlovento, las cuales, una vez que han sido impulsadas, dejan escapar el aire sin haberlo aprovechado para poder crear empujes en el resto de las palas, las cuales simplemente se dejan llevar por la inercia del giro de la turbina, ya que no reciben oposición alguna del aire.The multidirectional wind collectors that are currently used for use with shaft turbines vertical, they are immobile systems, with cylindrical shapes, of various sizes, consisting of vertical, fixed blades, not folding, which can be straight or warped, arranged radially around the turbine, oriented so that they direct the wind tangentially towards it through the spaces verticals that leave each other; very close to them run the shovels of the turbine, without the possibility of air remain inside the collector for later exploitation; on the contrary, the air is injected directly on the turbine blades, to finally get ejected after the turn of these. As an advantage, it should be noted that it is a type of collectors that generally result in systems of simple and economical manufacturing, in which the turbine acquires great speed and power, increasing its efficiency, thanks to the push direct from the wind on those turbine blades located at windward, which, once they have been driven, leave escape the air without taking advantage of it to create thrusts in the rest of the blades, which simply get carried away by the inertia of the turbine turn, since they receive no opposition from air.
El colector de la invención resuelve el problema que supone para los colectores eólicos unidireccionales el no poder captar el viento desde cualquier dirección sin necesidad de rotar el sistema al completo para así poder embocar el aire hacia el interior del receptáculo donde se alberga la turbina; y lo resuelve este nuevo colector eólico omnidireccional de la invención, mediante un sistema inmóvil que emplea palas abatibles dispuestas en todo el perímetro del colector, y que al girar en torno a sus respectivos ejes verticales, laterales, modifican su posición y, a la vez, la forma de la superficie perimetral del receptáculo que forman y por tanto el perímetro del colector, por la simple acción del viento, para adaptar dicha superficie con el fin de que ésta se abra para permitir la entrada del aire a barlovento, parte del cual impulsará directamente a las palas de la turbina mientras que, al mismo tiempo, el resto de la superficie de dicho receptáculo se cierra con el fin de conducir el restante caudal de aire que ha entrado para hacerlo girar alrededor de la turbina, para su posterior aprovechamiento.The collector of the invention solves the problem which means not being able to unidirectional wind collectors catch the wind from any direction without rotating the complete system to be able to air inwards from the receptacle where the turbine is housed; and solve this new omnidirectional wind collector of the invention, by means of a stationary system that employs folding blades arranged throughout the perimeter of the collector, and that when turning around their respective vertical, lateral axes modify their position and, at the same time, the shape of the perimeter surface of the receptacle that they form and by both the perimeter of the collector, by the simple action of the wind, to adapt said surface so that it opens to allow windward air to enter, part of which will boost directly to the turbine blades while at the same time, the rest of the surface of said receptacle is closed with in order to drive the remaining air flow that has entered for turn it around the turbine, for later exploitation.
Por otro lado el colector de la invención resuelve los problemas que suponen para los colectores eólicos multidireccionales existentes en la actualidad, tanto el no poder aprovechar el viento expulsado por las palas de la turbina en su giro, como la forma de liberar al sistema de la inútil carga muerta que representan las palas que retornan, ya que éstas últimas no aportan empuje alguno a su rotación; para solucionarlo se reserva en el colector un espacio perimetral interior, adyacente a las palas de la turbina, por el que se conduce la corriente de aire procedente de la entrada del viento y del aporte del aire expelido desde la turbina, en su rotación; dicha caudal de aire es enviado de nuevo hacia las palas de dicha turbina, hacia diferentes puntos de su contorno, mediante el empleo de palas no abatibles dispuestas en el perímetro interior del colector, de forma que interceptan dicha corriente de aire, creando empujes que realimentan el giro de la turbina, en todo su contorno, eliminando todo empuje que se oponga a su rotación.On the other hand the collector of the invention solve the problems they pose for wind collectors Multidirectional existing today, both not being able take advantage of the wind expelled by the turbine blades in its turn, as the way to free the system from the useless dead load which represent the returning blades, since the latter do not they provide some boost to their rotation; to solve it is reserved in the collector an interior perimeter space, adjacent to the blades of the turbine, through which the current of air coming from the entrance of the wind and the contribution of the expelled air from the turbine, in its rotation; said air flow is sent again towards the blades of said turbine, towards different points of its contour, by using non-folding blades arranged in the interior perimeter of the collector, so that they intercept said air flow, creating thrusts that feed the rotation of the turbine, in all its contour, eliminating any thrust that opposes its rotation
El colector de la invención se completa mediante los topes que definen la amplitud del abatimiento de las palas abatibles y mediante las correspondientes estructuras de soporte de los elementos del sistema y de fijación del colector al lugar donde se vaya a ubicar.The collector of the invention is completed by the stops that define the amplitude of the blast chilling folding and by means of the corresponding support structures of the system and fixing elements of the collector to the place where It will be located.
Finalmente se prevé la posibilidad de recubrir
el colector con cualquier tipo de malla o material altamente
permeable al aire que permita impedir el daño que se pudiera
provocar a las personas o animales por su acceso al interior, o los
posibles daños al
colector.Finally, the possibility of covering the collector with any type of mesh or material highly permeable to the air that prevents the damage that could be caused to people or animals by their access to the interior, or possible damage to the interior is foreseen.
manifold.
Para completar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva de un juego de planos de una forma preferida de realización, en base a cuyas figuras se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del colector eólico objeto de la invención.To complete the description below is going to be done and in order to help a better understanding of The characteristics of the invention are attached herein descriptive of a set of planes in a preferred way of realization, based on whose figures will be more easily understood the innovations and advantages of the wind collector object of the invention.
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva cónica de escala variable de una forma de realización del colector de la invención, totalmente montado.Figure 1.- Shows a perspective view conical variable scale of one embodiment of the collector of the invention, fully assembled.
Figura 2.- Muestra una vista superior en perspectiva cónica de escala variable de dicha realización del colector de la invención, abierto en su parte superior.Figure 2.- Shows a top view in conical perspective of variable scale of said embodiment of the collector of the invention, open at its top.
Figura 3.- muestra una vista superior, en planta, de una sección a escala variable del colector de la invención.Figure 3.- shows a top view, in plant, of a section to scale variable of the collector of the invention.
Figura 4.- Muestra una vista superior en perspectiva cónica, a escala variable, de una sección horizontal del colector de la invención.Figure 4.- Shows a top view in conical perspective, on a variable scale, of a horizontal section of the collector of the invention.
En base a las antedichas figuras, puede apreciarse un ejemplo de una de las posibles formas de realización del colector eólico, según la cual se diferencian una pluralidad de palas abatibles verticales (1 y 2) que se abaten por la acción del viento, encontrándose, las abiertas, a barlovento (1), y cerradas las restantes (2); las palas cerradas se encuentran posicionadas coplanarias con las caras de un prisma recto vertical, ideal (3), a cuyas aristas verticales se encuentran colinealmente dispuestos sus ejes laterales de abatimiento (4); dichas palas abatibles giran dentro de un ángulo de abatimiento (A) definido entre el tope de máxima apertura (6) que en la figura son elementos lineales verticales, paralelos a los ejes de abatimiento, y entre el tope de cierre (5) para el que en este ejemplo se emplea un elemento lineal curvo, del tipo de un cable o de una cuerda. En el interior se sitúan unas palas verticales no abatibles (7), que en la figura se encuentran fijadas cada una de ellas, respectivamente, a un eje de abatimiento (4) y a un tope de máxima apertura (6) adyacente, consiguiendo quedar sensiblemente paralelas a las palas abatibles cuando éstas se encuentran en su máxima apertura (4), procurando no crear tropiezo alguno al abatimiento de ninguna de las palas abatibles cercanas. En el centro del colector se monta una turbina de eje vertical (10), que queda inserta en el centro del espacio vacío, cilíndrico vertical (11), reservado en el interior del colector con el fin de albergarla garantizando el giro de la turbina sin que éste se vea impedido por ninguno de los elementos del colector. Finalmente se soportan solidariamente todos los elementos mediante una cubierta (8) y una base (8 y 9), permitiendo ésta ultima la fijación estable del colector al lugar donde se vaya a ubicar.Based on the above figures, you can an example of one of the possible embodiments can be appreciated of the wind collector, according to which a plurality of vertical folding blades (1 and 2) that are lowered by the action of the wind, meeting, open, windward (1), and closed the remaining (2); the closed blades are positioned coplanar with the faces of a straight vertical prism, ideal (3), to whose vertical edges are collineally arranged their lateral axes of abatement (4); said folding blades rotate within a deflection angle (A) defined between the stop of maximum opening (6) which in the figure are linear elements vertical, parallel to the axes of despondency, and between the top of closure (5) for which a linear element is used in this example curved, of the type of a cable or a rope. Inside it they place non-folding vertical blades (7), which in the figure show they are fixed each of them, respectively, to an axis of abatement (4) and an adjacent maximum opening stop (6), getting to be substantially parallel to the folding blades when they are at their maximum opening (4), trying not to create any stumbling block to the dejection of any of the blades close folding. A turbine is mounted in the center of the collector vertical axis (10), which is inserted in the center of the space empty, vertical cylindrical (11), reserved inside the collector in order to house it guaranteeing the rotation of the turbine without this being prevented by any of the elements of the manifold. Finally, all the elements are supported in solidarity by a cover (8) and a base (8 and 9), allowing this last the stable fixing of the collector to the place where you are going to locate.
Descrita suficientemente la naturaleza del invento, así como una de las posibles formas de realizarlo en la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren su principio fundamental, todo ello según lo descrito en las reivindicaciones que siguen.Describe the nature of the invention, as well as one of the possible ways of doing it in the practice, it should be noted that the provisions above indicated are subject to modifications of detail as soon as alter its fundamental principle, all as described in the claims that follow.
Claims (15)
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| ES201030342U ES1072304Y (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | OMNIDIRECTIONAL WIND COLLECTOR FOR VERTICAL AXIS TURBINE |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES201030342U ES1072304Y (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | OMNIDIRECTIONAL WIND COLLECTOR FOR VERTICAL AXIS TURBINE |
Publications (2)
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|---|---|
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| ES1072304Y ES1072304Y (en) | 2010-09-16 |
Family
ID=42235567
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| ES (1) | ES1072304Y (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020047685A1 (en) | 2018-09-04 | 2020-03-12 | Orellana Olguin Nicolas Gonzalo | Omnidirectional generating device |
-
2010
- 2010-04-14 ES ES201030342U patent/ES1072304Y/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2020047685A1 (en) | 2018-09-04 | 2020-03-12 | Orellana Olguin Nicolas Gonzalo | Omnidirectional generating device |
| US11661917B2 (en) | 2018-09-04 | 2023-05-30 | O-Innovations Ltd. | Omnidirectional generator apparatus |
Also Published As
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|---|---|
| ES1072304Y (en) | 2010-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted | ||
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20130923 |