ES2496395B2 - Device and procedure for optimization of vertical axis wind turbines - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) y procedimiento (P1) para optimización de turbinas eólicas de eje vertical, cuyos elementos principales son; - una columna (03), de las empleadas para soportar un rodete eólico (01) y un grupo multiplicador generador (02), y que también soporta una pantalla cilíndrica (10), disponiéndose en el interior de la columna (03) una pluralidad de cilindros neumáticos (20), de simple efecto en reposo extendidos, en posición de cascada; - una pantalla cilíndrica (10), que está revestida interiormente por una resistencia de caldeo (1003), siendo la finalidad de dicha pantalla (10) envolver externamente un rodete eólico (01) con el fin de reducir, e incluso anular, su superficie expuesta al viento, y siendo también la finalidad de la pantalla calentar dicho rodete eólico (01).Device (1) and procedure (P1) for optimization of vertical axis wind turbines, whose main elements are; - a column (03), of those used to support a wind turbine (01) and a generator multiplier group (02), and which also supports a cylindrical screen (10), a plurality being arranged inside the column (03) pneumatic cylinders (20), single acting extended idle, in cascade position; - a cylindrical screen (10), which is lined internally by a heating resistance (1003), the purpose of said screen (10) being to externally wrap a wind turbine (01) in order to reduce, and even cancel, its surface exposed to the wind, and also being the purpose of the screen to heat said wind turbine (01).
Description
Dispositivo y procedimiento para optimización de turbinas eólicas de eje vertical. Device and procedure for optimizing vertical axis wind turbines.
5 Objeto y sector de la técnica al Que se refiere la invención 5 Object and sector of the technique to which the invention relates
La presente invención se refiere a un disposÜivo y procedimiento para optimización de turbinas eólicas de eje vertical, y tiene por objeto: The present invention relates to a device and method for optimizing vertical axis wind turbines, and is intended to:
10 -reducir el área expuesta al viento por el rodete eólico (O 1) con el tin de poder generar energía eléctrica con vientos de velocidad superior a la nominal; 10 -reduce the area exposed to the wind by the wind turbine (O 1) with the tin of being able to generate electricity with winds of speed superior to the nominal one;
- --
- anular el área expuesta al viento por el rodete eólico (01) para proteger el rodete en el caso de velocidad de viento superior a la máxima pennitida; cancel the area exposed to the wind by the wind turbine (01) to protect the impeller in the case of wind speed exceeding the maximum pennitide;
15 -frenar el rodete eólico (01) cuando se desee, independientemente de la velocidad de viento; 15 -brake the wind turbine (01) when desired, regardless of wind speed;
- --
- proteger el rodete cólico (O 1) de desgaste por rayos UVA, polución, etc. protect the colic impeller (O 1) from wear by UVA rays, pollution, etc.
2 O cuando la velocidad de viento sea inferior a la mínima para generar energía eléctrica y en todo momento en caso de alerta (lluvia intensa inclinada, pedrisco inclinado, etc.); 2 Or when the wind speed is lower than the minimum to generate electricity and at all times in case of alert (heavy rain inclined, sloping rock, etc.);
- --
- evitar la formación del hielo en el rodete eólico (01) o eliminar el hielo 25 formado dicho rodete eólico (0 1); avoid the formation of ice in the wind turbine (01) or eliminate the ice formed by said wind turbine (0 1);
La invención se sitúa en el ámbito de la mecánica de fluidos, y más concretamente de la maquinaria para aprovechamiento de la energfa del viento; la invención es válida para cubrir todo el rango de aere-turbinas de eje vertical. The invention is in the field of fluid mechanics, and more specifically of machinery for the use of wind energy; The invention is valid to cover the entire range of vertical axis air turbines.
30 Generalidades y estado de la técnica anterior más próximo 30 General and closest prior state of the art
En el estado de la técnica son conocidos diferentes tipos de aere-turbinas, que normalmente admiten una primera clasificación según la posición horizontal o vertical 35 del eje de giro de la aero-turbina. Una segunda clasificación se realiza según su principio de funcionamiento, según se base en fuerzas de arrastre "Drag", fuerzas de sustentación "Lifl", o una mezcla de ambas. Es bien conocido el modelo Darrieus, siendo de eje vertical y principalmente de sustentación; también el modelo Savonius, siendo de eje vertical y de arrastre; así como los modelos monopala, bipala, y tripala Different types of air turbines are known in the state of the art, which normally admit a first classification according to the horizontal or vertical position 35 of the axis of rotation of the turbine. A second classification is made according to its operating principle, based on "Drag" drag forces, "Lifl" lift forces, or a mixture of both. The Darrieus model is well known, being of vertical axis and mainly of support; also the Savonius model, being of vertical axis and of drag; as well as the monopala, bipala, and tripala models
40 construidos mediante perfil aerodinámico, siendo éstos de eje horizontal y principalmente de sustentación. 40 built by aerodynamic profile, these being horizontal and mainly supporting.
Se conocen rotores eólicos de eje vertical que presentan nwnerosos problemas e inconvenientes, tales como la necesidad de un costoso sistema de giro de las palas para 45 la regulación del rotor, o de un freno mecánico para la parada del rotor, así como la Vertical axis wind rotors are known that present numerous problems and disadvantages, such as the need for an expensive blade rotation system for rotor regulation, or a mechanical brake for rotor stopping, as well as the
necesidad de tener que quedarse fuera de servicio cuando los vientos son superiores a los nominales, ya que si no se paran se puede producir la rotura de los mismos, al ofrecer éstos una gran resistencia en virtud de su posición vertical. It is necessary to have to remain out of service when the winds are higher than the nominal ones, since if they do not stop, they can be broken, since they offer great resistance due to their vertical position.
5 Se conocen rotores eólicos de eje vertical, adoleciendo todos ellos de un escaso rendimiento energético según se ha comentado anterionnente. 5 Vertical axis wind rotors are known, all of which suffer from low energy efficiency as previously mentioned.
Aero-turbinas como las citadas pueden observarse en los documentos: US1219339; US3743848; US3793530; US3995170; US4115032; US4208168; US4278894; 10 US7083382; ES2364828; ES2180443; ES2209172; ES2336084; PL200550; ES2364828, entre muchos otros. Aero-turbines such as those mentioned can be seen in the documents: US1219339; US3743848; US3793530; US3995170; US4115032; US4208168; US4278894; 10 US7083382; ES2364828; ES2180443; ES2209172; ES2336084; PL200550; ES2364828, among many others.
Estas aero-t urbinas presentan una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos: These aero-t urbines present a problem that focuses primarily on the following aspects:
15 -requieren palas que tienen que estar sobredimensionadas para soportar vientos superiores a los nominales y soportar elevadas vibraciones hasta que pasen a modo fuera de servicio; 15 - they require blades that have to be oversized to withstand higher than nominal winds and withstand high vibrations until they go out of service mode;
20 -requieren un complejo sistema de frenado ante la presencia de vientos superiores a los nominales, siendo necesario además dejar fuera de servicio la aero-turbina, no pudiéndose aprovechar nada de la alta energía de que dispone en ese momento el flujo de aire de alta velocidad; 20 -Require a complex braking system in the presence of winds higher than the nominal ones, and it is also necessary to leave the aero-turbine out of service, being unable to take advantage of any of the high energy available at that time to the high air flow speed;
25 -cuando no se dispone de velocidad de viento suficiente, y la aero-turbina está fuera de servicio (esto sucede el 80% de las horas anuales), el rodete se ve igualmente expuesto a los agentes atmosféricos, rayos UVA, calor, desgaste, etc.; 25 -when there is not enough wind speed, and the turbine is out of service (this happens 80% of the annual hours), the impeller is equally exposed to atmospheric agents, UVA rays, heat, wear , etc.;
3 O -cuando se forma hielo, normalmente en el borde de ataque de los álabes. se anula prácticamente la generación y además se puede producir el lanzamiento de bloques de hielo generando una situación de extremo peligro para personas, animales y equipos. 3 Or - when ice forms, usually at the leading edge of the blades. The generation is practically canceled and in addition the ice blocks can be launched generating an extremely dangerous situation for people, animals and equipment.
35 El dispositivo (I) y procedimiento (PI) que la invención preconiza resuelve de fonna plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados. The device (I) and procedure (PI) that the invention advocates solves in a fully satisfactory manner the problem set forth above, in each and every one of the different aspects mentioned.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
40 Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras con carácter ilustrativo y no limitativo. To complement the description and in order to help a better understanding of the features of the invention, a set of figures with an illustrative and non-limiting nature is attached as an integral part of said description.
(J!) (J!)
(01) 5 (02) (01) 5 (02)
(03) (03MA) (03MB) (03MC) (03) (03MA) (03MB) (03MC)
(05) (05)
W W
( lO) (10)
15 (100) (1001) ( 1002) ( 1003) (1004) 15 (100) (1001) (1002) (1003) (1004)
(20) (200A) (200B) (200C) (20) (200A) (200B) (200C)
25 (200D) (20IA) (201 B) (201C) (2010) 25 (200D) (20IA) (201 B) (201C) (2010)
3 O (30) 3 O (30)
(40) (40 1 A) (401 B) (40IC) (40) (40 1 A) (401 B) (40IC)
(402) (402)
(403) (403)
(404) (404)
(405) (405)
(TI) (PIO) (PII) (PI2) (TI) (PIO) (PII) (PI2)
45 (P13) 45 (P13)
V A WT del estado de la técnica anterior; Rodete eólico; Grupo multiplicador generador; Columna; Ranura A; Ranura B; Ranura C; Línea eléctrica; Cuadro eléctrico; V A WT of prior art; Wind turbine; Generator multiplier group; Column; Slot A; Slot B; Slot C; Powerline; Distribution panel;
Dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical; Panta lla cilíndrica; Nervios; Corona; Disco; Resistencia de caldeo; Cables alimentación; Termómetro inalámbrico; Pluralidad de cilindros neumáticos; Cilindro A; Cilindro B; Cilindro C; Cilindro D; Device for optimization of vertical axis wind turbines; Panta lla cylindrical; Nerves; Crown; Disk; Heating resistor; Power cables; Wireless thermometer; Plurality of pneumatic cylinders; Cylinder A; Cylinder B; Cylinder C; Cylinder D;
Toma A; Take A;
Toma B; Toma C; Toma O; Línea electro-neumática; Cuadro electro-neumático; Electroválvula A; Electroválvula B; Electroválvula C; Electroválvula D; Compresor; Take B; Take C; Take O; Electro-pneumatic line; Electro-pneumatic frame; Solenoid valve A; Solenoid valve B; Solenoid valve C; Solenoid valve D; Compressor;
PLC; PLC;
Sensor inalámbrico; Wireless sensor;
Procedimiento para optimización de turbinas eólicas de eje vertical; Etapa rodete eólico (01) cerrado 100%; Etapa rodete eólico (01) abierto 100%; Etapa rodete eólico (01) abierto 75%; Etapa rodete eólico (01) abierto 50%; Procedure for optimization of vertical axis wind turbines; Wind turbine stage (01) closed 100%; 100% open wind turbine stage (01); Wind turbine stage (01) open 75%; Wind turbine stage (01) open 50%;
- (PI4) (PI4)
- Etapa rodete eólico (01) abierto 25%; Wind turbine stage (01) open 25%;
- (P IS) (P IS)
- Etapa de resistencia de caldeo ( 1003) con alimentación eléctrica; Heating resistance stage (1003) with power supply;
- (PI6) (PI6)
- Etapa de resistencia de caldeo ( 1003) sin alimentación eléctrica; Heating resistance stage (1003) without power supply;
- (PI?) (PI?)
- Etapa de funcionamiento de rodete eólico (01) como motor y en sentido Operation stage of wind turbine (01) as motor and in direction
- 5 5
- contrario de como generador; opposite of as a generator;
- (M I) (ME)
- Modo de reposo nonnal; Nonnal sleep mode;
- (M2) (M2)
- Modo de reposo antihielo; Frost standby mode;
- (M3) (M3)
- Modo de funcionamiento normal; Normal operation mode;
- (M4) (M4)
- Modo de funcionamiento antihielo; Frost mode of operation;
- 10 10
- (M3T) Modo de funcionamiento noonal temporizado; (M3T) Timed noonal operation mode;
Glosario de símbolos Glossary of symbols
VAWT Turbina eólica de eje vertical; VAWT Vertical axis wind turbine;
15 PLC Controlador Lógico Programable; V Velocidad de viento (mis); m Velocidad mínima de viento (mIs ), de arranque de máquina; n Velocidad de viento nominal (mis); H Posible fonnac ión de hielo; 15 PLC Programmable Logic Controller; V Wind speed (mis); m Minimum wind speed (mIs), machine start; n Nominal wind speed (mis); H Possible ice formation;
20 H Posible formación de hielo; Tr Temperatura del rodete eólico (01); 160s Temporizador de 60 segundos; Ilh Temporizador de l hora; 20 H Possible icing; Tr Wind impeller temperature (01); 160s 60 second timer; Ilh Timer of l hour;
25 (MI, M2, M3, M4) Los modos supra-rayados son de lógica negada; 25 (MI, M2, M3, M4) Supra-scratched modes are logic denied;
Breve descrivción de las figuras Brief description of the figures
Figura 1 (Fig.l).-muestra una vista en alzado de un VAWT del estado de la técnica 3 O anterior (O). Figure 1 (Fig.l) .- shows an elevation view of a VAWT of the prior art state 3 O (O).
Figura 2 (Fig.2).-muestra una vista en alzado de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en su posición inferior: el rodete eólico está totalmente abierto. Figure 2 (Fig.2) .- shows an elevation view of a device for optimization of vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in its lower position: the wind turbine is fully open.
Figura 3 (Fig.3).-muestra una vista en alzado de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en su posición superior: el rodete eólico está totalmente cerrado. Figure 3 (Fig. 3) .- shows an elevation view of a device for optimizing vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in its upper position: the wind turbine is fully closed.
- --
- 4 O F igura 4 (Fig.4).-muestra una vista en alzado de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en diferentes posiciones: Fig.4A a un 25% de su posición inferior; Fig.4B a un 500/0 de su posición inferior; Fig.4C a un 75% de su posición inferior; Fig.4D a un 100% de su posición inferior, es decir en su posición superior. 4 OF Figure 4 (Fig. 4) .- shows an elevation view of a device for optimizing vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in different positions: Fig. 4A at 25% from its lower position; Fig. 4B at 500/0 of its lower position; Fig. 4C at 75% of its lower position; Fig. 4D at 100% of its lower position, that is to say in its upper position.
Figura 5 (Fig.5).-muestra una vista en corte longitudinal de parte de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en su posición inferior. Figure 5 (Fig. 5) .- shows a longitudinal section view of part of a device for optimizing vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in its lower position.
5 Figura 6 (Fig.6).-muestra una vista en corte longitudinal de parte de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (1 O) se encuentra en su posición superior; se muestra un detalle de la posición de la corona (1001). 5 Figure 6 (Fig. 6) .- shows a longitudinal section view of part of a device for optimization of vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (1 O) is it is in its upper position; a detail of the crown position is shown (1001).
10 Figura 7 (Fig.7).-muestra una vista en corte longitudinal de una pantalla cilfndrica (10). 10 Figure 7 (Fig. 7) .- shows a longitudinal section view of a cylindrical screen (10).
Figura 8 (Fig.8).-muestra una vista en corte transversal de una pantalla cilíndrica ( 10). Figure 8 (Fig. 8) .- shows a cross-sectional view of a cylindrical screen (10).
15 Figura 9 (Fig.9).-muestra una vista esquematlca de una pluralidad de cilindros neumáticos (20) en diferentes posiciones: Fig.9A todos en su posición de retraimiento; Fig.98 todos en su posición de estiramiento. Figure 9 (Fig. 9) .- shows a schematic view of a plurality of pneumatic cylinders (20) in different positions: Fig. 9A all in their retracted position; Fig. 98 all in their stretch position.
20 Figura 10 (Fig.10).-muestra en Fig.10A una vista en alzado de una columna (03); en Fig.10R una vista en corte transversal de la columna; en Fig.IOC una vi sta esquemática de una disposición de una resistencia de caldeo (1003). 20 Figure 10 (Fig. 10) .- shows in Fig. 10A an elevation view of a column (03); in Fig. 10R a cross-sectional view of the column; in Fig.IOC a schematic view of an arrangement of a heating resistor (1003).
Figura 11 (Fig11).-muestra un esquema electro-neumático. Figure 11 (Fig11) .- shows an electro-pneumatic scheme.
25 Figura 12 (Fig.12).-muestra una vista esquemática de un gráfico de etapa-transición (GRAFCET) del procedimiento implementado en el controlador lógico programable (PLC) (403), reivindicado por la invención. Figure 12 (Fig. 12) .- shows a schematic view of a stage-transition graph (GRAFCET) of the procedure implemented in the programmable logic controller (PLC) (403), claimed by the invention.
3 O Exposición detallada de un modo de realización prel?renle de la invención 3 O Detailed statement of a pre-exemplary embodiment of the invention
Se describe detalladamente una realización preferente de la invención, de entre las distintas alternativas posibles, mediante enumeración de sus componentes así como de su relación funcional en base a referencias a las figuras, que se han incluido, a título A preferred embodiment of the invention is described in detail, among the different possible alternatives, by listing its components as well as its functional relationship based on references to the figures, which have been included, by way of title
35 ilustrativo y no limitativo, según los principios de las reivindicaciones. Illustrative and non-limiting, according to the principles of the claims.
Figura 1 (Fig.l).-muestra una vista en alzado de un VAWT del estado de la técnica anterior (O). Una VAWT normalmente dispone de un rodete eólico (O 1) acoplado mecánicamente a un grupo multiplicador generador (02), estando el conjunto dispuesto Figure 1 (Fig.l) .- shows an elevation view of a VAWT of the prior art (O). A VAWT normally has a wind turbine (O 1) mechanically coupled to a generator multiplier group (02), the assembly being arranged
4 o sobre una columna (03). Una línea eléctrica (04) conecta eléctricamente el generador con un cuadro eléctrico (05) conteniendo dicho cuadro las protecciones eléctricas y dispositivos de automatización necesarios. 4 or on a column (03). An electrical line (04) electrically connects the generator with an electrical panel (05) containing said panel the necessary electrical protections and automation devices.
Figura 2-11 (Fig.2-11).-se describe en éste párrafo el contenido de las Fig.2-Fig-11 , 45 para mejor comprensión de la invención (describiéndose no obstante cada figura de forma independiente en párrafos siguientes), y muestran un dispositivo para Figure 2-11 (Fig. 2-11) .- the content of Fig. 2-Fig-11, 45 is described in this paragraph for a better understanding of the invention (however each figure is described independently in subsequent paragraphs) , and show a device for
optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), que consta de: optimization of vertical axis wind turbines (1), consisting of:
una columna (03), de las empleadas para soportar un rodete eólico (01) y un a column (03), of those used to support a wind runner (01) and a
5 grupo multiplicador generador (02), y que también soporta una pantalla cilíndrica (10), y en cuya columna se han realizado una pluralidad de ranuras (03MA,03MB,03MC) para permitir el movimiento de traslación, mediante sendos nervios (1 00), de la pantalla cilíndrica (10), yen el interior de la columna (03) se disponen una pluralidad de cilindros neumáticos (20) en 5 generator multiplier group (02), and which also supports a cylindrical screen (10), and in whose column a plurality of grooves (03MA, 03MB, 03MC) have been made to allow the movement of translation, by means of two ribs (1 00 ), of the cylindrical screen (10), and inside the column (03) a plurality of pneumatic cylinders (20) are arranged in
10 posición de cascada; 10 waterfall position;
una pantalla cilíndrica (10), que está revestida interiormente por una resistencia a cylindrical screen (10), which is lined internally by a resistor
de caldeo (1003) que se alimenta de energía eléctrica por unos cables de of heating (1003) that is powered by electric power by some cables
alimentación (1004), Y en cuya base inferior se sitúan una pluralidad de nervios feeding (1004), and at the bottom of which a plurality of nerves are located
15 (100), fijados por un extremo, a un disco (1002) Y a una corona (1 001), y por el otro extremo, al perímetro de la pantalla cilíndrica (10); siendo la finalidad de dicha pantalla (10) envolver externamente un rodete eólico (O 1) con el fin de reducir, e incluso anular, su superficie expuesta al viento; y siendo también la finalidad calentar dicho rodete eólico (01); 20 una pluralidad de cilindros neumáticos (200A,200B,200C,2000) de simple efecto en reposo extendidos, dispuestos uno a continuación de otro en cascada, estando la base del cuerpo del primer cilindro neumático (200A) unida rígidamente a una parte fija de la columna (03) y el extremo del vástago del 25 último cilindro neumático (2000) unido a un disco (1002) rígidamente unido a una pantalla cilíndrica (lO); siendo la finalidad de los mencionados cilindros 15 (100), fixed at one end, to a disk (1002) And to a crown (1 001), and at the other end, to the perimeter of the cylindrical screen (10); the purpose of said screen (10) being to externally wrap a wind turbine (O 1) in order to reduce, and even cancel, its surface exposed to the wind; and the purpose being also to heat said wind turbine (01); 20 a plurality of single acting pneumatic cylinders (200A, 200B, 200C, 2000) at extended rest, arranged one after the other in cascade, the base of the body of the first pneumatic cylinder (200A) being rigidly attached to a fixed part of the column (03) and the rod end of the last pneumatic cylinder (2000) attached to a disk (1002) rigidly attached to a cylindrical screen (10); the purpose of the aforementioned cylinders being
(20) realizar un movimiento de translación, por pasos acotados, de una pantalla cilíndrica (10); (20) perform a translational movement, in narrow steps, of a cylindrical screen (10);
3 O una línea electro-neumática (30) para suministrar, por una parte, aire a presión desde un cuadro electro-neumático (40) hasta una pluralidad de cilindros neumáticos (200A,200B,200C,200D), y, por otra parte, electricidad para alimentar una resistencia de caldeo (1003); 3 Or an electro-pneumatic line (30) for supplying, on the one hand, pressurized air from an electro-pneumatic frame (40) to a plurality of pneumatic cylinders (200A, 200B, 200C, 200D), and, on the other hand , electricity to power a heating resistance (1003);
35 un cuadro electro-neumático (40) que contiene una pluralidad de electroválvulas (40IA,40IB,401C,401D), un compresor (402), y un PLC (403) dotado de comunicación inalámbrica; 35 an electro-pneumatic panel (40) containing a plurality of solenoid valves (40IA, 40IB, 401C, 401D), a compressor (402), and a PLC (403) provided with wireless communication;
un sensor inalámbrico (404) para medir velocidad de viento, temperatura 4 O ambiente y humedad relativa ambiente, y un tennómetro inalámbrico (1005) para medir la temperatura superficial de un rodete eólico (01); a wireless sensor (404) for measuring wind speed, ambient temperature 4 O and ambient relative humidity, and a wireless tennometer (1005) for measuring the surface temperature of a wind turbine (01);
La pantalla cilíndrica (10) preferentemente es de material plástico transparente, si bien 45 se puede construir de otros materiales opacos, como p.ej. plástico opaco, chapa metálica galvanizada, etc. La ventaja técnica de ser transparente es su nulo impacto visual y la visualización interior de los elementos interiores. El material que fonne la pantalla puede ser uniforme pero también puede ser perforado. The cylindrical screen (10) is preferably made of transparent plastic material, although it can be constructed of other opaque materials, such as opaque plastic, galvanized sheet metal, etc. The technical advantage of being transparent is its zero visual impact and the interior visualization of the interior elements. The material that forms the screen can be uniform but can also be perforated.
5 La pluralidad de cilindros neumáticos (20) de simple efecto, utilizan la presión de aire para forzar un pistón de un lado al otro del cilindro, y un resorte, para suministrar la fuerza de retomo. 5 The plurality of single-acting pneumatic cylinders (20) use air pressure to force a piston from one side of the cylinder to the other, and a spring, to supply the return force.
La resistencia de caldeo (1003) se dispone por la superficie interior de la pantalla The heating resistance (1003) is arranged on the inside surface of the screen
10 cilíndrica. Una fOlma preferente de construcción es a base de hilo metálico resistivo de ni-crom, aleación de níquel-cromo (80%-20%), material resistente a la corrosión, de gran resistividad eléctrica y de dificil oxidación a altas temperaturas; tiene un punto de fusión cercano a los 1400 oc. El hilo se fija a la superficie mediante adhesivo de montaje resistente al calor (en el estado de la técnica se encuentran fácilmente de hasta 10 cylindrical. A preferred construction method is based on ni-chrom resistive metallic wire, nickel-chromium alloy (80% -20%), corrosion-resistant material, high electrical resistivity and difficult oxidation at high temperatures; It has a melting point close to 1400 oc. The thread is fixed to the surface by heat-resistant mounting adhesive (in the state of the art they are easily found up to
15 I 500°C). Se dispone dicho hilo en forma helicoidal. Los pasos fundamentales para la construcción de la resistencia de caldeo son: 15 I 500 ° C). Said wire is arranged helically. The fundamental steps for the construction of heating resistance are:
-Marcar con un rotulador el camino helicoidal; -Depositar una capa de adhesivo de montaje resistente al calor por dicho - Mark the helical path with a marker; - Deposit a layer of heat-resistant mounting adhesive for said
20 camino. de ancho el do ble del diámetro del hilo, dejar secar; -Pegar sobre dicha capa empleando el mismo adhesivo el hilo metálico resistivo, dejar secar; 20 way. wide double the diameter of the thread, let dry; - Paste on said layer using the same adhesive the resistive metal wire, let dry;
por lo tanto la resistencia de caldeo (1003) consta de un hilo metálico resistivo de nitherefore the heating resistance (1003) consists of a resistive metallic wire of ni
25 crom pegado mediante adhesivo de montaje resistente al calor a una capa del mismo adhesivo previamente depositada helicoidalmente sobre la capa interior de la pantalla cilíndrica (10). La resistencia de caldeo (1003) así construida no dañará la pantalla cilíndrica (10), en caso de ser de material plástico, y evitará que se co rtocircuite en caso de ser de material metálico. 25 chromium glued by means of heat-resistant mounting adhesive to a layer of the same adhesive previously deposited helically on the inner layer of the cylindrical screen (10). The heating resistance (1003) thus constructed will not damage the cylindrical screen (10), if it is made of plastic material, and will prevent it from shortening if it is made of metallic material.
30 Figura 2 (Fig.2).-muestra una vista en alzado de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en su posición inferior: el rodete eólico (O 1) está totalmente abierto. Esta posición se mantendrá preferentemente cuando el sensor inalámbrico (404) no indique velocidad 30 Figure 2 (Fig.2) .- shows an elevation view of a device for optimization of vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in its lower position: the wind turbine (O 1) It is fully open. This position will preferably be maintained when the wireless sensor (404) does not indicate speed
35 de viento mayor a la nominal. 35 wind greater than nominal.
Figura 3 (Fig.3).-muestra una vista en alzado de un dispositivo para optimización de turbinas eó licas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en su posición superior: el rodete eó lico (01) está totalmente cerrado. Esta posición se Figure 3 (Fig. 3) .- shows an elevation view of a device for optimizing vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in its upper position: the wind turbine (01) It is totally closed. This position is
4 O mantendrá preferentemente cuando el sensor inalámbrico (404) indique velocidad de viento mayor a la máxima pennitida o cuando el sensor inalámbrico (404) indique formación de hielo y se quiera proceder al calentamiento del rodete eó lico (O 1) o cuando se desee eliminar el hielo haciendo girar el rodete eólico (01) dentro de la pantalla cilíndrica (11 ) alimentando el generador como motor o cuando el sensor 4 Or it will preferably be maintained when the wireless sensor (404) indicates wind speed greater than the maximum pennitide or when the wireless sensor (404) indicates ice formation and it is desired to proceed with the heating of the wind turbine (O 1) or when desired Remove the ice by rotating the wind turbine (01) inside the cylindrical screen (11) by feeding the generator as a motor or when the sensor
45 inalámbrico (404) indique una velocidad de viento menor a la mínima. 45 wireless (404) indicate a lower than minimum wind speed.
Figura 4 (Fig.4).-muestra una vista en alzado de un dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (10) se encuentra en diferentes posiciones: Fig.4A a un 25% de su posición inferior; FigAB a un 50% de su posición Figure 4 (Fig.4) .- shows an elevation view of a device for optimization of vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (10) is in different positions: Fig.4A at 25% of its lower position; FigAB at 50% of its position
S inferior; Fig.4C a un 75% de su posición inferior; FigAD a un 1000/0 de su posición inferior, es decir en su posición superior. Las posiciones mostradas en las Fig.4A-4C, preferentemente se dan cuando el sensor inalámbrico (404) indica velocidad de viento mayor a la nominal y la posición de Fig.4D cuando la velocidad es mayor a la máxima permitida. Por tanto la invención permite reducir el área expuesta por el rodete eólico Lower S; Fig. 4C at 75% of its lower position; FigAD at 1000/0 of its lower position, that is, in its upper position. The positions shown in Fig. 4A-4C, preferably occur when the wireless sensor (404) indicates wind speed greater than the nominal one and the position of Fig. 4D when the speed is greater than the maximum allowed. Therefore the invention allows reducing the area exposed by the wind turbine
la (01) al viento, en casos de velocidad mayor a la nominal, con el fin de no superar la generación nominal y sobrecargar el generador eléctrico, y. permite anular el área expuesta como modo de parar y proteger el rodete eólico (02). (01) to the wind, in cases of speed greater than the nominal one, in order not to exceed the nominal generation and overload the electric generator, and. It allows to cancel the exposed area as a way to stop and protect the wind turbine (02).
Preferentemente: Preferably:
15 -la posición de Fig.4A se consigue quitando la excitación a la electroválvula (4010) por lo que actuará el resorte del cilindro (2000) extendiéndose su vástago; 15 - the position of Fig. 4A is achieved by removing the excitation to the solenoid valve (4010) whereby the cylinder spring (2000) will act by extending its rod;
- --
- la posición de Fig.48 se consigue quitando la excitación a las electroválvulas 20 (4010,40 IC) por lo que actuarán los resortes de los cilindros (2000,200C), extendiéndose sus vástagos; the position of Fig. 48 is achieved by removing the excitation to the solenoid valves 20 (4010.40 IC) so that the cylinder springs (2000,200C) will act, extending their rods;
- --
- la posición de Fig.4C se consigue quitando la excitación a las electroválvulas (4010,401 C,401 B) por lo que actuarán los resortes de los cilindros (200D,200C,200B) 25 , extendiéndose sus vástagos; the position of Fig. 4C is achieved by removing the excitation to the solenoid valves (4010,401 C, 401 B) whereby the cylinder springs (200D, 200C, 200B) 25 will act, extending their stems;
- --
- la posición de Fig.4D se consigue quitando la excitación a las electroválvulas (4010,401 C,401 B,401 A) por lo que actuarán los resortes de los cilindros (200D,200C,200B,200A), extendiéndose sus vástagos. Esta posición, según se ha The position of Fig. 4D is achieved by removing the excitation to the solenoid valves (4010,401 C, 401 B, 401 A) so that the cylinder springs (200D, 200C, 200B, 200A) will act, extending their stems. This position, as has been
3 O indicado, se consigue quitando la excitación de todas las electroválvulas, yendo todos los cilindros (200) a su posición de reposo, por lo que si se produce un fallo en el sistema se dará esta posición y se protegerá al rodete eólico (01). 3 Or indicated, it is achieved by removing the excitation of all solenoid valves, all cylinders (200) going to their rest position, so if a system failure occurs this position will be given and the wind turbine (01) will be protected. ).
Figura 5 (Fig.5).-muestra una vista en corte longitudinal de parte de un dispositivo 35 para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (1 O) se encuentra en su posición inferior. Figure 5 (Fig. 5) .- shows a longitudinal section view of part of a device 35 for optimizing vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (1 O) is in its lower position.
Figura 6 (Fig.6).-muestra una vista en corte longitudinal de parte de un dispositivo Figure 6 (Fig. 6) .- shows a longitudinal section view of part of a device
para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), la pantalla cilíndrica (1 O) se for optimization of vertical axis wind turbines (1), the cylindrical screen (1 O) is
4 o encuentra en su posición supe rior; se muestra un detalle de la posición de la corona (1001); la corona (1001) encaja en un ranura circular construida a tal efecto en el grupo multiplicador generador (02) consiguiéndose estabilidad mecánica de la pantalla cilíndrica (1 O). 4 or is in its superior position; a detail of the crown position (1001) is shown; the crown (1001) fits in a circular groove constructed for this purpose in the generator multiplier group (02) achieving mechanical stability of the cylindrical screen (1 O).
Figura 7 (Fig.7).-muestra una vista en corte longitudinal de una pantalla cilíndrica ( 10). Figure 7 (Fig. 7) .- shows a longitudinal section view of a cylindrical screen (10).
Figura 8 (Fig.8).-muestra una vista en corte transversal de una pantalla cilíndrica 5 (10). Figure 8 (Fig. 8) .- shows a cross-sectional view of a cylindrical screen 5 (10).
Figura 9 (Fig.9).-muestra una vista esquemática de una pluralidad de cilindros neumáticos (20) en diferentes posiciones: Fig.9A todos en su posición de retraimiento; Flg.9B todos en su JXlsición de estiramiento. Figure 9 (Fig. 9) .- shows a schematic view of a plurality of pneumatic cylinders (20) in different positions: Fig. 9A all in their retracted position; Flg.9B all in your JXlsition stretch.
10 Figura 10 (Fig.IO).-muestra en Fig.l0A una vista en alzado de una columna (03); en Fig.l0B una vista en corte transversal de la columna; en Fig.lOC una vista esquemática de una disposición de una resistencia de caldeo (1003), en la que se puede observar un contactor (405) gobernado por un PLC (403) para alimentar de energía 10 Figure 10 (Fig.IO) .- shows in Fig.l0A an elevation view of a column (03); in Fig. 10B a cross-sectional view of the column; in Fig. lOC a schematic view of an arrangement of a heating resistor (1003), in which a contactor (405) governed by a PLC (403) for power supply can be observed
15 eléctrica, a partir de una línea eléctrica (04), la resistencia de caldeo (1003). 15, from a power line (04), the heating resistance (1003).
Figura]] (Fig] ]).-muestra un esquema electro-neumático. Figure]] (Fig]]) .- shows an electro-pneumatic scheme.
Figura ]2 (Fig.12).-muestra una vista esquemática de un gráfico de etapa-transición 2 O (GRAFCET) del procedimiento implementado en el controlador lógico programable (PLC) (403), reivindicado por la invención. Figure] 2 (Fig. 12) .- shows a schematic view of a 2 O stage-transition graph (GRAFCET) of the procedure implemented in the programmable logic controller (PLC) (403), claimed by the invention.
Se describe detalladamente un procedimiento para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (PI) que utiliza el dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje 25 vertical (1) mediante la enumeración de las etapas a ejecutar según el orden indicado. A procedure for optimization of vertical axis wind turbines (PI) using the device for optimization of vertical axis wind turbines (1) is described in detail by enumerating the steps to be executed in the order indicated.
Procedimiento para optimización de turbinas eólicas de eje vertical rp1) Procedure for optimization of vertical axis wind turbines rp1)
Se dispone de cuatro modos diferentes de funcionamiento, constando cada modo de 3 O una pluralidad de etapas. Four different modes of operation are available, each mode consisting of 3 OR a plurality of stages.
+ Modo de reposo normal (MI). + Normal sleep mode (MI).
Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es menor que la 35 velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si no es posible la formación de hielo (H = no), es decir: V< my H = no; This mode of operation is activated if the wind speed (V) is less than the minimum speed (m) of machine start and if the formation of ice is not possible (H = no), that is: V <m and H = no;
Este modo tiene una única etapa: This mode has a single stage:
4 O -Rodele eólico (01) cerrado 100% (P 10); La pantalla cilíndrica (10) se lleva a la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; 4 O-Windmill (01) closed 100% (P 10); The cylindrical screen (10) is brought to the wind impeller position (01) closed at 100%;
+ Modo de reposo antihielo (M2). + Frost standby mode (M2).
Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es menor que la velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si es posible la formación de hielo (H 5 = sí),esdecir:V < myH = sí; This mode of operation is activated if the wind speed (V) is less than the minimum speed (m) of machine start and if ice formation is possible (H 5 = yes), ie: V <myH = yes;
Este modo tiene dos etapas: This mode has two stages:
- --
- Caldeo si (P/5); Chaldean yes (P / 5);
10 Esta etapa se activa si la temperatura de rodete es inferior a un valor de consigna, p.ej. Tr < O°C; La pantalla cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; La resistencia de caldeo (1003) se alimenta de energía eléctrica; 10 This stage is activated if the impeller temperature is lower than a setpoint, eg Tr <O ° C; The cylindrical screen (10) is kept in the wind impeller position (01) closed at 100%; The heating resistance (1003) is powered by electrical energy;
- --
- Caldeo NO (P/6); Chaldean NO (P / 6);
Esta etapa se activa si la temperatura de rodete es superior a un valor de consigna, p.ej . Tr > O°C; La pantalla cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) This stage is activated if the impeller temperature is higher than a value of setpoint, e.g. Tr> O ° C; The cylindrical screen (10) remains in the wind turbine position (01)
2 O cerrado al 100%; 2 O closed at 100%;
+ Modo defuncionamienlo normal (M3). + Normal death mode (M3).
Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es mayor que la 25 velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si no es posible la formación de hielo (H = no), es decir: V > myH = no; This mode of operation is activated if the wind speed (V) is greater than the minimum speed (m) of machine starting and if the formation of ice is not possible (H = no), that is: V> myH = no;
Este modo tiene cinco etapas: This mode has five stages:
3 O -Rodete eólico (01) abierto al 100% (P11); La pantalla cilíndrica (lO) se lleva a la posición de rodete eólico (01) abierto al 100%. 3 O - 100% wind turbine (01) open (P11); The cylindrical screen (10) is brought to the wind impeller position (01) open at 100%.
- --
- Rodete eólico (01) abierto 0175% (P12): Wind turbine (01) open 0175% (P12):
35 Esta etapa se activa si la velocidad de viento es mayor que la velocidad nominal pero inferior a una valor superior de ésta, p.ej. n < V < 1,25-n; La pantalla cilíndrica (10) se lleva a la posición de rodete eólico (01) abierto al 75%. 35 This stage is activated if the wind speed is greater than the nominal speed but less than a higher value than this, eg n <V <1.25-n; The cylindrical screen (10) is brought to the wind impeller position (01) open at 75%.
40 -Rodete eólico (01) abierto 0150% (PI3); Esta etapa se activa si la velocidad de viento es mayor que la velocidad nominal pero inferior a una valor superior de ésta, p.ej. n < V < 1,5-n; La pantalla cilíndrica (JO) se lleva a la pOSición de rodete eólico (01) abierto al 50% 40-Wind power roll (01) open 0150% (PI3); This stage is activated if the wind speed is greater than the nominal speed but less than a higher value of this, eg n <V <1.5-n; The cylindrical screen (JO) takes the position of wind turbine (01) open to 50%
- --
- Rodete eólico (01) abierto al 25% (P13); Wind turbine (01) open at 25% (P13);
Esta etapa se activa si la velocidad de viento es mayor que la velocidad nominal pero inferior a una valor superior de ésta, p.ej . n < V < 2'n; La pantalla cilíndrica (10) se lleva a la posición de rodete eólico (O 1) abierto al This stage is activated if the wind speed is greater than the nominal speed but less than a higher value than this, eg. n <V <2'n; The cylindrical screen (10) is brought to the wind impeller position (O 1) open to the
5 25%. 5 25%.
- --
- Rodete eólico (01) cerrado 100% (PlO); Wind roll (01) closed 100% (PlO);
Esta etapa se activa si la velocidad de viento es mayor que la velocidad nominal pero inferior a una valor superior de ésta, p.ej. n < V < 2-n; 10 La pantalla cilíndrica (10) se lleva a la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; This stage is activated if the wind speed is greater than the nominal speed but less than a higher value of this, eg n <V <2-n; 10 The cylindrical screen (10) is brought to the wind impeller position (01) closed at 100%;
+ Modo de funcionamiento antihielo (M4). + Frost mode of operation (M4).
15 Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es mayor que la velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si es posible la formación de hielo (H = sí), es decir: V > m y H = sí; 15 This operating mode is activated if the wind speed (V) is greater than the minimum speed (m) of machine start and if ice formation is possible (H = yes), that is: V> m and H = yes;
Este modo tiene cuatro etapas: 20 This mode has four stages: 20
- --
- Caldeo si (PJ5); Chaldean yes (PJ5);
La pantalla cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; La resistencia de caldeo (1003) se alimenta de energía eléctrica; The cylindrical screen (10) remains in the wind turbine position (01) 100% closed; The heating resistance (1003) is powered by electrical energy;
- --
- Caldeo NO (PI6); Chaldean NO (PI6);
Esta etapa se activa si la temperatura de rodete es superior a un valor de consigna, p.ej. Tr > O°C; La pantalla cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) This stage is activated if the impeller temperature is higher than a value of setpoint, eg Tr> O ° C; The cylindrical screen (10) remains in the wind turbine position (01)
3 O cerrado al 100%; 3 O closed at 100%;
- --
- Rodete Motor (PJ7); Motor Rodete (PJ7);
Esta etapa se activa secuencialmente siempre a continuación de la anterior, sin condiciones de transición; This stage is activated sequentially always after the previous one, without transition conditions;
35 La pantalla cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (O 1) cerrado al 100%; Se excita el contactor (405) con el fin de que el rodete eólico (01) gire como motor, preferentemente en sentido contrario a como generador; así se desprende el hielo y la pantalla cilíndrica (lO) evita que salga proyectado; 35 The cylindrical screen (10) is held in the wind impeller position (O 1) closed at 100%; The contactor (405) is excited so that the wind turbine (01) rotates as a motor, preferably in the opposite direction as a generator; that way the ice comes off and the cylindrical screen (10) prevents it from coming out projected;
- --
- Rodete eólico (Ol) cerrado lOO% (PlO); Wind ridge (Ol) closed 100% (PlO);
Esta etapa se activa si ha transcurrido el contaje de un temporizador, p.ej. un tiempo de 60 segundos; Se activa un temporizador, p.ej. de l hora; que servirá para marcar los This stage is activated if a timer count has elapsed, eg a time of 60 seconds; A timer is activated, eg of the hour; which will serve to mark the
45 intervalos de eliminación de hielo por contra-velocidad y con rodete eólico (O 1) 45 ice removal intervals by counter-speed and wind turbine (O 1)
cerrado 100% para evitar que los pedazos de hielo salgan desprendidos al exterior. La pantalla cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) cerrado al J00%; 100% closed to prevent ice chips from coming off Exterior. The cylindrical screen (10) remains in the wind turbine position (01) closed at J00%;
+ Modo defuncionamiento normal temporizado (M3T). + Timed normal operation mode (M3T).
Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es mayor que la velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si es posible la formación de hielo (H 10 = sí), y si no ha transcurrido el contaje de un temporizador es decir, p.ej. un tiempo de 1 hora: V> m y H = síyt <Ih; This mode of operation is activated if the wind speed (V) is greater than the minimum speed (m) of machine start and if the formation of ice is possible (H 10 = yes), and if the counting has not elapsed a timer that is, for example a time of 1 hour: V> m and H = siyt <Ih;
Este modo emplea las mismas etapas del Modo de funcionamiento nonnal (M3) pero con una duración establecida, p.ej. I hora. 15 This mode uses the same stages of the Nonnal Operating Mode (M3) but with a set duration, eg I hour. fifteen
Claims (3)
- S S
- 1. Dispositivo para optimización de turbinas eólicas de eje vertical (1), del tipo de los que incorporan elementos para mejorar el funcionamiento de turbinas eólicas de eje vertical (O), que se caracteriza por constar de: one. Device for optimization of vertical axis wind turbines (1), of the type that incorporate elements to improve the operation of vertical axis wind turbines (O), which is characterized by:
- 10 10
- -una columna (03), de las empleadas para soportar un rodete eólico (O 1) Y un grupo multiplicador generador (02), y que también soporta una pantalla cilindeiea (lO), Y en cuya columna se han realizado una pluralidad de ranuras (03MA.03MB,03MC) para permitir el movimiento de traslación, mediante sendos nervios (100), de la pantalla cilíndrica (10), Y en el interior de la columna (03) se disponen una pluralidad de cilindros neumáticos (20) en posición de cascada; -a column (03), of those used to support a wind turbine (O 1) and a generator multiplier group (02), and which also supports a cylindrical screen (10), and in whose column a plurality of grooves have been made (03MA.03MB, 03MC) to allow the translation movement, by means of two ribs (100), of the cylindrical screen (10), and inside the column (03) a plurality of pneumatic cylinders (20) are arranged in waterfall position;
- 1 5 2 O 1 5 2 O
- -una pantalla cil índrica (10), que está revestida interiormente por una resistencia de caldeo (1003) que se alimenta de energía e léctrica por unos cables de alimentación ( 1004), Y en cuya base inferior se sitúan una pluralidad de nelVios ( 100), fijados por un extremo, a un disco (1002) y a una corona (1001), y por el otro extremo, al perime;:tro de;: la pantalla cilíndrica (10); siendo la finalidad de dicha pantalla (10) envolver externamente un rodete eólico (0 1) con el fin de reducir, e incluso anular, su superficie expuesta al viento; y siendo también la finalidad calentar dicho rodete eólico (O 1); -a cylindrical screen (10), which is lined internally by a heating resistor (1003) that is fed by power and electricity by some power cables (1004), and at whose bottom base a plurality of nelVios (100 ), fixed at one end, to a disk (1002) and a crown (1001), and at the other end, to the perimeter;: tro of ;: the cylindrical screen (10); the purpose of said screen (10) being to externally wrap a wind turbine (0 1) in order to reduce, and even cancel, its surface exposed to the wind; and the purpose being also to heat said wind turbine (O 1);
- 25 3 O 25 3 O
- -una pluralidad de cilindros neumáticos (200A,200B,200C,200D) de simple efecto en reposo extendidos, dispuestos uno a continuación de otro en cascada, estando la base del cuerpo del primer cilindro neumático (200A) unida rígidamente a una parte fija de la columna (03) y el extremo del vástago del último cilindro neumático (2000) unido a un disco (1002) rígidamente un ido a una pantalla cilíndrica ( 10); siendo la finalidad de los mencionados cilindros (20) realizar un movimiento de translación, por pasos acotados, de una pantalla cilíndrica (10); -a plurality of pneumatic cylinders (200A, 200B, 200C, 200D) of single acting extended idle, arranged one after the other in cascade, the base of the body of the first pneumatic cylinder (200A) being rigidly attached to a fixed part of the column (03) and the rod end of the last pneumatic cylinder (2000) attached to a disk (1002) rigidly gone to a cylindrical screen (10); the purpose of the aforementioned cylinders (20) being to carry out a translational movement, by bounded steps, of a cylindrical screen (10);
- 35 35
- -una línea electro-neumática (30) para suministrar, por una parte, aire a presión desde un cuadro electro-neumático (40) hasta una pluralidad de cilindros neumáticos (200A,200B,200C,200D) , y, por otra parte, electricidad para alimentar una resistencia de caldeo (1 003); - an electro-pneumatic line (30) for supplying, on the one hand, pressurized air from an electro-pneumatic frame (40) to a plurality of pneumatic cylinders (200A, 200B, 200C, 200D), and, on the other hand, electricity to power a heating resistance (1 003);
- 4 O 4 o
- -un cuadro electro-neumático (40) que contiene una pluralidad de electroválvulas (401 A,40 I B.401 C,401 O), un compresor (402). y un PLC (403) dotado de comunicación inalámbrica; - an electro-pneumatic frame (40) containing a plurality of solenoid valves (401 A, 40 I B.401 C, 401 O), a compressor (402). and a PLC (403) equipped with wireless communication;
- -un sensor inalámbrico (404) para medir velocidad de viento, temperatura ambiente y humedad relativa ambiente, y un tennómetro -a wireless sensor (404) to measure wind speed, ambient temperature and relative humidity, and a tennometer
- --
- Rodete eólico (01) cerrado 100% (PlO); Wind roll (01) closed 100% (PlO);
- --
- Caldeo si (PI5); Chaldean yes (PI5);
- --
- Caldeo NO (Pió); Chaldean NO (Pio);
- --
- Rodete eólico (al) abierto al /00% (PlI); Wind turbine (al) open at / 00% (PlI);
- --
- Rodele eólico (01) abierto al 75% (PI2): Rodele wind (01) open to 75% (PI2):
- --
- Rodete eólico (al) abierto a150"A; (PI3); Wind roll (open) a150 "A; (PI3);
- --
- Rodete eólico (01) abierto al 25% (PI3); Wind turbine (01) open at 25% (PI3);
- --
- Rodete eólico (01) cerrado 100% (PIO); 100% closed wind turbine (01) (PIO);
- + Modo defimcionamienlo antiltie/o (M4). + Antiltie / o defimcionamienlo mode (M4).
- 5 5
- Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es mayor que la velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si es posible la formación de hielo (H = sí), es decir: V > m y H = sí; This mode of operation is activated if the wind speed (V) is greater than the minimum speed (m) of machine start and if ice formation is possible (H = yes), that is: V> m and H = yes ;
- Este modo tiene cuatro etapas: This mode has four stages:
- 10 10
- -Caldeo si (P/5); La pantalla cilíndrica (lO) se mantiene en la posición de rodete eóli co (O 1) cerrado al 100%; La resistencia de caldeo (1003) se alimenta de energía eléctrica; -Caldeo yes (P / 5); The cylindrical screen (10) is held in the 100% wind-up position (O 1) closed; The heating resistance (1003) is powered by electrical energy;
- 15 fifteen
- -Caldeo NO (PI6); Esta etapa se activa si la temperatura de rodete es superior a un valor de consigna, p.ej. Tr > O°C; La pantall a cilíndrica (10) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; -Caldeo NO (PI6); This stage is activated if the impeller temperature is higher than a setpoint, eg Tr> O ° C; The cylindrical screen (10) is kept in the wind impeller position (01) closed at 100%;
- 2 O 2S 2 or 2S
- -Rodete MOlor (P J7); Esta etapa se activa secuencialmente siempre a continuación de la anterior, sin condiciones de transición; La pantalla cilíndrica (JO) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; Se excita el contactor (405) con el fin de que el rodete eólico (01) gire como motor, preferentemente en sentido contrario a como generador; así se desprende el hielo y la pa ntalla cilíndrica (10) evita que salga proyectado; -Rodete MOlor (P J7); This stage is activated sequentially always after the previous one, without transition conditions; The cylindrical screen (JO) is held in the wind impeller position (01) closed at 100%; The contactor (405) is excited so that the wind turbine (01) rotates as a motor, preferably in the opposite direction as a generator; thus the ice is released and the cylindrical screen (10) prevents it from coming out projected;
- 30 35 30 35
- -Rodete eólico (01) cerrado 1000/0 (PIO); Esta etapa se activa si ha transcurrido el contaje de un temporizador, p.ej. un tiempo de 60 segundos; Se activa un temporizador, p.ej. de 1 hora; que servirá para marcar los intervalos de el imi nación de hielo por contra-velocidad y con rodete eólico (0 1) cerrado 100% para evitar que los pedazos de hielo salgan desprendidos al exterior. La pantalla ci líndrica (JO) se mantiene en la posición de rodete eólico (01) cerrado al 100%; -Wind roll (01) closed 1000/0 (PIO); This stage is activated if a timer count has elapsed, eg a time of 60 seconds; A timer is activated, eg 1 hour; which will serve to mark the intervals of the ice im- nation by counter-speed and with a wind impeller (0 1) closed 100% to prevent the pieces of ice from falling off to the outside. The cylindrical screen (JO) remains in the wind impeller position (01) closed at 100%;
- 4 O 4 o
- + Modo defunc:ionamienlo lIormallemporizado (M3T). + Death mode: Impemped lightning (M3T).
- 45 Four. Five
- Este modo de funcionamiento se activa si la velocidad de viento (V) es mayor que la velocidad mínima (m) de arranque de máquina y si es posible la formación de hielo (H = sO, y si no ha transcurrido el contaje de un temporizador es decir. p.ej . un tiempo de 1 hora: V > m y H = sí y t < Ih; This mode of operation is activated if the wind speed (V) is greater than the minimum speed (m) of machine start and if ice formation is possible (H = sO, and if the timer count has not elapsed) that is, eg a time of 1 hour: V> m and H = yes and t <Ih;
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|---|---|---|---|
| ES201400623A ES2496395B2 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Device and procedure for optimization of vertical axis wind turbines |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES201400623A ES2496395B2 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Device and procedure for optimization of vertical axis wind turbines |
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| ES2496395A1 ES2496395A1 (en) | 2014-09-18 |
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| ES201400623A Active ES2496395B2 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Device and procedure for optimization of vertical axis wind turbines |
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| US8482144B2 (en) * | 2011-11-21 | 2013-07-09 | Samit A. Khedekar | Vertical axis wind turbine with electronically controlled assisted start mechanism and controlled airflow |
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2014
- 2014-07-24 ES ES201400623A patent/ES2496395B2/en active Active
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