BRPI0621034A2

BRPI0621034A2 - dispositivo para gerar energia graças à força do vento

Info

Publication number: BRPI0621034A2
Application number: BRPI0621034-1A
Authority: BR
Inventors: Nordine Haddjeri; Ocine Hayane
Original assignee: Nheolis Sarl
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2012-10-09
Also published as: EP1971771A1; CN101449054A; CA2636860A1; US20100166553A1; CN101449054B; US8109732B2; WO2007080234A1; HK1132027A1

Abstract

DISPOSITIVO PARA GERAR ENERGIA GRAçAS à FORçA DO VENTO. A invenção se refere a um gerador eólico que permite gerar energia graças à força do vento (ou a uma corrente de água). Ele é constituido por um rotor dotado de 2, 3 ou 4 pás semi-troncónicas, torcidas, quase paralelas ao eixo de retação que é horizontal, Ele é silencioso, é acionado frente a um vento de pequena velocidade e pode funcionar por vento muito grande. Ele necessita assim de um mastro de altura muito pequena o que reduz consideravelmente o impacto visual sobre a paisagem e as pertubações sobre o meio ambiente. Ele pode ser destinado para as habitações, casas individuais, barcos, caravanas mas também para as explorações agrícolas ou quaisquer outras aplicações que necessitam da energia elétrica ou outra.

Description

"DISPOSITIVO PARA GERAR ENERGIA GRAÇAS À FORÇA DO VENTO"

A presente invenção se refere a um gerador eólico de eixo horizontal.

Tradicionalmente, os geradores eólicos são dotados de um rotor constituído de pás perpendiculares ao eixo de transmissão. Essas pás geram restrições que são:

-paralisação de seu funcionamento em uma velocidade de

vento grande,

-modificação da paisagem devido a sua estrutura imponente.

-perturbação do meio ambiente,

-danos sonoros.

O dispositivo de acordo com a invenção permite corrigir esses inconvenientes ou reduzir essas restrições:

-funcionamento por grande vento e partida com pequena velocidade de vento

-limitação do impacto visual sobre a paisagem

-limitação das perturbações sobre o meio ambiente

-ausência de dano sonoro.

O dispositivo de acordo com a invenção transforma a energia cinética do vento em emergia mecânica. Assim, a energia mecânica do rotor pode ser transformada em energia elétrica (acoplamento com um gerador elétrico). A invenção pode ser explorada como turbina hidráulica imergindo- se para isso o rotor em uma massa de água em movimento.

Ela pode ser explorada baseado em um princípio de maré motriz ou central hidráulica.

As pás do rotor podem ser compostas em qualquer tipo de materiais (metais, compósito, madeira...).

O descritivo e estampas apresentam e ilustram a invenção. 2

A invenção é um gerador eólico de eixo horizontal que é posicionado no sentido do vento e que é constituído por um rotor dotado de pás semi-troncônicas torcidas, quase paralelas ao eixo de rotação; por uma nacela; por uma estrutura móvel e por um mastro que leva o conjunto rotor/nacela/estrutura móvel.

O rotor pode ser constituído por duas, três ou quatro pás e reunidas em uma árvore de transmissão ou eixo de rotação (estampas 1, 2, 3, 4).

Esse parágrafo descreve a forma e a configuração no espaço da pá (estampa 6).

A forma da pá da invenção é semi-troncônica (estampas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

A expressão da relação das dimensões da pá é a seguinte: <table>table see original document page 3</column></row><table>

Considerar-se-á essa pá disposta no espaço em relação à referência (x, y, z) - (estampa 5,6).

O topo (lado menor do semi-tronco) B2 de diâmetro D2 é orientado em torno do eixo de revolução (y) de um ângulo de torcedura β compreendido entre 20° e 30°, e isso em relação à base (lado maior do semi- tronco) Bl de diâmetro Dl.

Disso resulta uma inclinação da base Bl de um ângulo α = 110 e da base B2 de um ângulo γ = 9o e isso no plano (x, y) (estampa 6).

A pá apresenta uma inclinação de ângulo ψ (psi) compreendida entre 10° e 16° em relação ao eixo de rotação do rotor (estampa 6).

Se essa inclinação for esquematizada, considera-se o eixo da árvore de transmissão chamado (R). No caso em questão em que o rotor é constituído por duas ou quatro pás, essas últimas são dispostas diametralmente opostas na árvore de transmissão (ou eixo de rotação) (estampas 1, 3, 4).

No caso em questão em que o rotor é constituído por três pás, essas últimas são orientadas com um ângulo de 120° umas em relação às outras (estampa 2).

A pá é fixada em dois pontos na árvore de transmissão. As fixações são asseguradas por conexão em dois cubos solidários da árvore de transmissão (estampa 7). O flange ao nível da base BI, é fixado diretamente sobre o cubo.

0 flange ao nível da base B2, é solidário mecanicamente do cubo traseiro graças a um enrijecedor tubular.

Na parte de trás de cada pá, (lado sob o vento), se encontra disposto um postigo regulador de velocidade (estampa 3). Esse postigo assegura dois papeis:

1- Ele permite regular a velocidade de rotação do rotor variando para isso seu ângulo de ataque. Ângulo definido entre o postigo e o eixo de rotação do rotor.

Será considerado que a velocidade do vento máxima é de (x) m/s. Enquanto a velocidade do vento evoluir entre 2 m/s e (x) m/s, os postigos reguladores de velocidade conservam sua posição que assegura a exploração da energia cinética do vento na saída da pá. Uma vez que a velocidade do vento é superior ou igual a (x) m/s, os postigos se orientam de maneira a reduzir a velocidade de rotação do rotor.

Quanto mais forte o vento soprar, mais o postigo reduz seu ângulo de inclinação em relação à direção do vento.

2- Ele assegura um papel secundário, destinado a explorar a energia cinética do vento na saída da pá. O conjunto rotor é sustentado por 4

dois mancais em cada extremidade da árvore de transmissão (estampas 2 e 3).

Esses mancais são fixados mecanicamente em uma estrutura de sustentação móvel em forma de "U". A estrutura de sustentação móvel é disposta em um mastro.

Um sistema de orientação do conjunto estrutura de sustentação/rotor é disposto no topo de um mastro.

A base do mastro é dotada de um soco fixado em um maciço de concreto armado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para gerar energia graças à força do vento caracterizado pelo fato de que ele constitui um gerador eólico formado de uma nacela (3), de uma estrutura móvel (4), de um mastro (5) que sustenta o conjunto do gerador eólico e de um rotor (6) cujas pás (1) de forma semi- troncônica são quase paralelas ao eixo de rotação (2) e em que a forma semi- troncônica das pás é tal que, para uma altura H dada do tronco de cone, a base Bl tem um diâmetro igual a 0,25 vez a altura, e o topo B2 tem um diâmetro D2 igual a 0,083 vez a altura.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo de rotação (2) é horizontal e fica no sentido do vento.

3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações .1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o rotor (6) é dotado de duas, três ou quatro pás (1).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as pás (1) são fixadas em torno do eixo de rotação (2) de maneira diametralmente oposta.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações .1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o rotor (6) é dotado de três pás (1)

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as pás (1) são fixadas e orientadas em torno do eixo (2) com um ângulo de 120° umas em relação às outras (1).

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações .1 a 6, caracterizado pelo fato de que a pá apresenta um ângulo de inclinação ψ compreendido entre 10° e 16° em relação ao eixo de rotação do rotor (6).

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações .1 a 7, caracterizado pelo fato de que pás semi-troncônicas são orientadas em torno do eixo de rotação com um ângulo de torcedura (β).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o ângulo de torcedura (β) fica compreendido entre 20° e 30° em relação a B1.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a base Bl apresenta um ângulo de inclinação α igual a Il0 em relação ao plano (x, y).

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a base B2 apresenta um ângulo de inclinação γ igual a 9o em relação ao plano (x, y).

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que uma aba reguladora de velocidade é disposta na traseira de cada pá.