ES1067081U - Aerogenerador bidireccional. - Google Patents

Abstract

1. Aerogenerador bidireccional que siendo del tipo Savonius presenta una configuración de doble rotor montado sobre un único eje en la que las aspas del primer rotor se orientan en sentido opuesto a las del segundo ocasionando así el giro opuesto de los rotores que hacen girar las dos partes del generador eléctrico también en sentidos opuestos aumentando así la cantidad de energía eléctrica generada.

Description

Aerogenerador bidireccional.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un aerogenerador bidireccional, diseñado con el objetivo de generar electricidad eficientemente en condiciones de vientos leves.

El dispositivo está compuesto por un doble rotor del tipo Savonius montado en un único eje (en el cual cada uno de los rotores tipo Savonius gira en sentido opuesto) y un generador eléctrico de imanes permanentes en configuración axial cuyo stator se convierte en un segundo rotor haciéndolo girar en sentido opuesto al primero.

Antecedentes de la invención

Generalmente los parques eólicos están situados en zonas geográficas con vientos constantes de intensidad media a alta, siendo las aplicaciones para vientos leves las menos numerosas debido a la menor cantidad de energía útil obtenida.

Entre los diseños mas comunes de aerogeneradores encontramos el típico molino de aspas de eje horizontal que encontramos en la mayoría de los parques eólicos, estos molinos son de grandes dimensiones y generan gran cantidad de energía eléctrica pero para esto necesitan velocidades de viento de medias a altas.

Otro diseño común de aerogeneradores es el de tipo Darrieus. Este modelo es de eje vertical y de diseño muy interesante, generalmente compuesto por dos aspas con perfil de ala y dispuestas verticalmente, arqueadas y sujetas al eje por sus extremos.

También se utiliza el diseño de eje vertical tipo Savonius que presenta un mínimo de dos aspas verticales de perfil semicircular enfrentadas entre si y desplazadas lateralmente (formando en vista de planta una S) quedando el eje en el centro de la S.

Por su configuración, este tipo de aerogenerador admite un rango de funcionamiento con menor intensidad de viento que los aerogeneradores de eje horizontal o de tipo Darrieus, ya que el giro del rotor se deriva del empuje directo de la masa de aire contra la superficie del aspa (como un barco que navega con el viento en popa).

El modelo de rotor de la presente invención es una derivación del tipo Savonius en la que el diámetro del rotor aumenta, desplazando las aspas hacia el borde perimetral del rotor para aumentar el par de giro del generador.

Descripción de la invención

Todo generador eléctrico común consta de un rotor y un estator. El movimiento de la parte móvil (rotor) en relación a la parte fija (stator) es el responsable de la generación de corriente eléctrica.

El objetivo es aumentar el rendimiento en condiciones de vientos leves, para ello se realizarán una serie de modificaciones sobre los diseños comunes que se detallan a continuación:

1°- Aumentando n-veces el diámetro del alternador y el número de bobinas e imanes estaremos reduciendo n-veces las revoluciones del alternador necesarias para generar la misma cantidad de corriente (por el aumento proporcional de la velocidad radial) y al mismo tiempo estaremos multiplicando n-veces la cantidad de energía generada al aumentar n-veces el número de bobinas e imanes.

2°- Convirtiendo el estator del alternador (que contiene las bobinas) en un segundo rotor (móvil), equipándolo de un sistema de escobillas para recoger la energía eléctrica generada y fijando posteriormente ambas partes (rotor con los imanes y rotor con el bobinado) a dos rotores tipo savonius montados en un único eje vertical, orientando las aspas de cada uno en sentidos opuestos ocasionando así giros opuestos. De esta forma volvemos a multiplicar esta vez por dos la velocidad relativa a la que se mueven los imanes (que giran en un sentido) frente a las bobinas (que giran en sentido opuesto), aumentando así de nuevo el rendimiento energético del aparato.

En función del peso de los discos del alternador y el par de giro de los rotores se puede incluir multiplicadores entre cada rotor Savonius y su respectivo disco del alternador.

Para complementar 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 ilustraciones.

Breve descripción de las ilustraciones

Figura 1: Muestra de manera esquemática los componentes principales de un generador eléctrico en configuración axial.

Figura 2: Muestra la diferencia de distancia recorrida durante una revolución por un punto situado en el borde perimetral del disco del generador en función de la variación del radio del mismo.

Figura 3: Vista en perspectiva del aerogenerador bidireccional indicando sus componentes principales.

Descripción de una forma de realización preferida

El aerogenerador bidireccional (Fig. 3) está compuesto por dos rotores del tipo Savonius (Fig. 3/1 y Fig. 3/2) montados en un único eje (Fig. 3/5) con sus aspas orientadas en sentidos opuestos de manera que al incidir el viento sobre el conjunto ambos rotores giran en sentidos opuestos (Fig. 3), haciendo girar los discos del generador eléctrico (Fig. 1/1 y Fig. 1/2) en sentidos opuestos. Cada rotor tipo Savonius mueve uno de los discos del generador eléctrico.

El generador eléctrico de configuración axial se compone de dos discos de igual diámetro (Fig. 3/3 y Fig. 3/4) que giran independientemente en un único eje (Fig. 3/5). Uno de estos discos contiene los imanes (Fig. 1/3), el segundo disco contiene el bobinado de cobre (Fig. 1/4) y está provisto de un sistema de escobillas que permite el paso de la corriente eléctrica mientras está en movimiento. Ambos discos están colocados de manera que los imanes quedan frente a las bobinas.

La configuración axial del generador eléctrico permite aumentar fácilmente el diámetro del mismo multiplicando a su vez el número de imanes y bobinas e incrementando la distancia recorrida por un imán para una velocidad de giro dada, lo que se traduce en mayor velocidad de paso del imán frente a la bobina
(Fig. 2) y mayor cantidad de electricidad generada debido al aumento del número de imanes y bobinas.

Claims (1)

1. Aerogenerador bidireccional que siendo del tipo Savonius presenta una configuración de doble rotor (Fig. 3/1 y Fig. 3/2) montado sobre un único eje (Fig. 3/5) en la que las aspas del primer rotor se orientan en sentido opuesto a las del segundo ocasionando así el giro opuesto de los rotores (Fig. 3) que hacen girar las dos partes del generador eléctrico (Fig. 3/3 y Fig. 3/4) también en sentidos opuestos aumentando así la cantidad de energía eléctrica generada.