BR112013014861B1 - aerogerador e/ou usina hidrelétrica e usos do mastro e/ou do distribuidor de vento do aerogerador e/ou usina hidrelétrica - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE TURBINAS GÊMEAS QUE ACOMPANHA O VENTO/A ÁGUA (WINDTRACKER) PARA ENERGIA EÓLICA E/OU DE ÁGUA. A presente invenção refere-se a um sistema de turbina para energia de vento e/ou de água é caracterizado em que duas turbinas radiais (1, 2) alinhadas próximas entre si, e em paralelo são dispostas tendo um eixo de rotação vertical, referidas turbinas radiais sendo ligadas entre si e sendo articuláveis sobre um eixo de articulação (3) paralelo aos eixos da turbina (18), no qual o eixo de articulação e um distribuidor de vento em for mato de V (3) estão localizados fora da linha que liga os eixos da turbina e ambos estando no mesmo lado da linha de ligação.

Description

[0001] A invenção se refere a um sistema de turbinacompreendendo duas turbinas radiais.

Estado da Técnica

[0002] Por comparação com os aerogeradores de três pás tendoum eixo horizontal de rotação e pás tipo aeronave, uma turbina radial tem a maior vantagem de operação independentemente da direção do vento incidente. Desse modo, a turbina radial tendo um eixo vertical de rotação terá que ser girada pelo vento.

[0003] Em uma concretização particularmente econômica, a turbina radial é provida com placas defletoras, que coletam a energia do vento e a deflete nas lâminas da turbina radial em uma forma concentrada. Contudo, isto tem o problema que, por causa da placa defletora, independência da direção do vento não é mais alcançada. A turbina radial compreendendo uma placa defletora, portanto, tem que ser direcionada ao vento.

[0004] Um arranjo de acordo com o pedido de patente internacional WO 2011/059760 A2 (tendo a prioridade de 29.10.2009) é conhecido, que, em qualquer caso, não é aerodinamicamente otimizado, e não se orienta automaticamente para facear no vento. Neste caso, operação econômica não é possível. Isto se aplica, em particular, a aerogeradores do tipo VAWT (turbina de vento de eixo vertical), que opera mais facilmente em regiões de vento leve em baixas alturas.

[0005] Além disso, deve ser notado que o princípio do pedido de patente acima mencionado já foi aplicado como uma configuração específica mais do que 2 meses mais cedo (cf. WO 2011/022836 A8 - tendo a prioridade de 28.08.2009). Este dispositivo não se orienta automaticamente para facear no vento a baixas velocidades de vento, que pode facilmente ser demonstrado por reprodução, por exemplo, com um diâmetro de turbina de aproximadamente 1 m, incluindo transmissão de energia, e um gerador conectado.

Objetivo e solução da invenção

[0006] Objetivo da invenção: uma turbina radial é para ser usada, que compreende uma placa defletora, e que gira automaticamente a uma posição angular ótima com relação ao vento incidente, e é, desse modo, de auto-direcionamento, sem um arranjo de direcionamento sendo necessário para esta proposta. As vantagens da placa defletora na turbina radial são, desse modo, para serem combinadas com a independência da turbina radial a partir da direção de vento incidente.

[0007] Este objetivo é alcançado pelas características da presente invenção.

[0008] As concretizações vantajosas da invenção são especificadas nas concretizações.

[0009] Importante: supor que existem duas turbinas em um sistema encerrado pelas placas defletoras, e tendo placas de concentração biseladas adicionais que são fixadas acima e abaixo das turbinas. Como um resultado do sistema fechado e das placas de concentração adicionais, uso ótimo é feito de o que é conhecido como o efeito Magnus, e, como um resultado, o sistema, de acordo com a invenção, que é montado em um mastro, pode girar ao vento automaticamente e, desse modo, sempre recebe um fluxo de vento ótimo. Este "giro ao vento" tem sido demonstrado em uma maneira de modelos específicos em vento natural.

[00010] O efeito Magnus, denominado após Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), que o descobriu, é um fenômeno em mecânica de fluidos, especificamente o efeito de força transversal (força) experimentada por um corpo giratório redondo (cilindro ou esfera) em um fluxo.

[00011] Por meio de efeitos friccionais, um cilindro giratório induz rotação no fluido que o circunda. Se existe adicionalmente um fluxo sobre o cilindro, as velocidades diferentes de fluido se sobrepõem. Como um resultado, o fluido flui ao redor do cilindro giratório mais rápido em um lado do que no outro (no sistema restante do cilindro). No lado do cilindro onde os efeitos friccionais são maiores, é como se o fluido estivesse fluindo mais rapidamente. Isto resulta em "deflexão" do cilindro, empurrando o cilindro para baixo (ver Fig. 4). Exemplos • jogadores de futebol batem na bola com um efeito para que ela se desloque em um arco até o gol. Quanto mais rápido a bola girar, tanto maior será o desvio da trajetória (flanco tipo banana, esfera trepidante). • jogador de tênis de mesa e jogadores de tênis aproveita este efeito, por exemplo, no chamado topspin e no Slice. • os chamados "Riseballs" no baseball ou no riseballs e no softball. • boliche em rotação no cricket. • as bolas de golf possuem muitas concavidades pequenas na sua superfície que são os chamados Dimples. Eles aprimoram como turbuladores a aderência da camada limite que encosta na bola e que acompanham a sua rotação. Desta maneira, é reforçada a formação de turbilhões e a deflexão resultante da bola pelo efeito Magnus. Como a bola de golf, devido ao formato cônico do taco de golf gira em sentido para trás, será suspensa pelo efeito Magnus; a bola voa não somente como uma bola de canhão, porém recebe um movimento ascensional. Deflexões adicionais para a esquerda e para a direita são possíveis e também são empregadas por jogadores que dominam esta técnica. Além disso, pelo banho circundante, turbulento e supercrítico, será reduzida a resistência ao vento, o que também resulta novamente em maiores extensões de voos.

[00012] De acordo com a invenção, um potencial elevado é combinado com reduzidos custos de instalação, de maneira que a economia, com referência à saída de energia, é muito maior do que nos aerogeradores conhecidos compreendendo um eixo horizontal e lâminas de aeronave.

[00013] Para aumentar a economicidade, está previsto um gerador tipo anel para geração de energia. Além disso, para aumentar adicionalmente a economicidade, o mastro e o distribuidor de vento podem ser empregados como faces para espaço de publicidade.

[00014] Contrário às usinas eólicas conhecidas, com eixo horizontal e três lâminas, a turbina radial, de acordo com a invenção, também poderá ser operada com velocidades de vento relativamente baixas. Em virtude do efeito Magnus, a turbina radial, de acordo com a invenção, "puxa", por assim dizer, o vento e reforça reduzidas velocidades de vento. Por exemplo, a turbina radial, de acordo com a invenção, também poderá ser empregada no caso de ventos circulatórios, nos quais a velocidade de vento em baixo, com reduzida altura, é maior do que em grande altura, onde precisam ser operadas as usinas eólicas de três asas, já em virtude do tamanho de suas lâminas. Uma velocidade do vento que de qualquer maneira é reduzida demais para as unidades de três lâminas convencionais, será suficiente para a geração de energia na turbina radial, de acordo com a invenção.

[00015] No caso de oscilações da direção do vento, a turbina radial, de acordo com a invenção, entre outros aspectos, também se ajusta automaticamente, em virtude do efeito Magnus, e gira imediatamente na direção ótima, também no caso de velocidades de vento abaixo de 1 m/s. Essas adaptações rápidas da usina eólica não são possíveis nas unidades de três lâminas convencionais.

[00016] Como a turbina radial, de acordo com a invenção, requer apenas pouco espaço, ela poderá ser usada como equipamento adicional em componentes de prédio ou de construção, já existentes, por exemplo, como aplicação sobre uma lanterna de rua.

Concretizações

[00017] A seguir serão descritos mais detalhadamente vários exemplos de execução da invenção com base em desenhos. Em todos os desenhos, números de referência iguais têm o mesmo significado e, portanto, eventualmente, serão apenas mencionados uma vez.

[00018] Nos desenhos: Figura 1 é um desenho em perspectiva do aerogerador, de acordo com a invenção, compreendendo duas turbinas radiais, Figura 2 mostra os detalhes de construção de uma concretização como um sistema de montagem de mastro tubular em uma vista a partir da lateral de acordo com A-A na Figura 3, Figura 3 mostra uma vista plana do aerogerador, Figura 4 mostra um cilindro giratório com fluido circundante, Figura 5 mostra o teste de fio, Figura 5 a 8 mostram variantes adicionais com distribuidores de vento modificados 29 e placas de concentração adicionais 30, Figura 9 mostra torque vs. características de velocidade rotacional, Figura 10 mostra características adicionais, Figura 11 mostra uma vista com distribuidores adicionais 38 e 39 Figura 12 e 13a mostram uma vista com um distribuidorotimizado na forma de um "nariz" Figura 13b mostra uma vista da seção A-A na figura 13a

[00019] A Figura 1 é um desenho em perspectiva do aerogerador, de acordo com a invenção, compreendendo duas turbinas radiais 1, 2, e um distribuidor de vento em formato de V 3, as turbinas radiais e distribuidor de vento sendo fixados a um mastro de aço 5, ou outra fundação 6, de modo a serem giráveis (pivotáveis) como um todo sobre um eixo vertical.

[00020] A eficiência do aerogerador é substancialmente dependente da posição do distribuidor de vento em formato de V, baseado na distância e inclinação às pás da turbina e no eixo da turbina. O aerogerador é adicionalmente vantajosamente tecnicamente equipado tal que, de acordo com a velocidade do vento, a posição ótima do distribuidor de vento pode ser ajustada. O ajuste pode ocorrer, por um lado, como um ajuste fixado para a velocidade de vento média (mais provável); por outro lado, é também possível se reajustar automaticamente à posição ótima baseado na velocidade de vento real.

[00021] Para uma altura total de 20 m, a altura das turbinas é 10 m. As turbinas têm um diâmetro de 1 m. A capacidade esperada para um local na costa, onde o aerogerador captura os ventos circulantes da costa, é aproximadamente 21.700 kWh, com uma eficiência média no ano de 38%.

[00022] A Figura 2 mostra os detalhes de construção de uma concretização como um sistema de montagem de mastro tubular em uma vista a partir da lateral correspondente a A-A na Figura 3. Três placas de apoios 7, 8, 9 são fixadas ao mastro de aço 5 de 20 m de altura por meio de mancais 10, 11, 12, 13, 14, de modo a serem giráveis sobre o eixo longitudinal 15 do mastro de aço 5. A placa de apoio 7 inferior tem três mancais giratórios 10 no mastro de aço 5, e dois mancais de turbina 16, 17 no eixo da turbina 18. A placa de turbina central 8 tem três mancais giratórios 12 e dois mancais de turbina 19, 20, e a placa de apoio superior 9 tem três mancais giratórios 14 e dois mancais de turbina 21, 22. Os mancais de turbina 17, 20 e 22 não são mostrados na Figura 2, e são associados com a outra turbina.

[00023] Os mancais giratórios 10, 11, por um lado, e 13, 14, por outro lado, são mantidos a uma distância por um colar distanciador 23, 24. O colar distanciador é na forma de um tubo vazado.

[00024] Finalmente, a Figura 3 é uma vista plana do aerogerador. As pás da turbina 25 podem ser vistas. A direção do vento, quando o aerogerador, de acordo com a invenção, virou para o vento de tal modo que a ponta do distribuidor de vento em formato de V 3 aponta contrário ao vento, é também indicada com uma seta.

[00025] O que é conhecido como um teste de fio foi efetuado no sistema, de acordo com a invenção (Figura 5). O vento 28 até 6 m/s estava soprando no sistema. A razão da velocidade circunferencial da turbina para o vento foi até 3: 1. O ponto onde a direção de fio se rompe pode ser visto claramente na Figura 5 (no fundo da ilustração). O sistema, de acordo com a invenção, pode extrair energia a partir da diferença de pressão, ou a energia potencial do vento, não apenas a partir da energia cinética do ar em movimento.

[00026] A significância dos numerais de referência na Figura 5 pode ser vista a partir da lista de numerais de referência.

[00027] Um efeito potencial é a bola de ping-pong que é "suspensa" em uma corrente de ar oblíqua. Como um resultado do efeito Coandà, o fluxo da corrente de ar não é removido da bola, mas a envolve (quase) completamente, sem ser removida. Desde que a bola é suspenda levemente abaixo do centro da corrente de ar, o ar não flui ao redor da mesma simetricamente. Mais ar é defletido para baixo, visto que a velocidade de fluxo e seção transversal do fluxo são inferiores no lado de baixo da bola do que no lado superior. Como um resultado, a bola experimenta uma força ascendente. Esta é superposta no efeito Magnus (a bola giratória). Os dois efeitos cada impede a bola de cair para baixo, e somente permite que a mesma "deslize" ao longo do lado de baixo da corrente de ar. A resistência da bola ao fluxo a mantém a uma distância a partir do bocal, e a gravidade a impede de simplesmente ser soprada para fora. Desse modo, a bola pode flutuar em uma posição mais ou menos estável.

[00028] As Figuras 6 a 8 mostram variantes adicionais com superfícies guia modificadas 29 e placas de concentração adicionais 30.

Avaliação de medições de torque estático e dinâmico na turbina eólica de acordo com a invenção de diâmetro de 1 m e comprimento de 1 m em Moers

[00029] Os seguintes dados são levados em conta, diretamente ou indiretamente, na avaliação: • Medições de torque estático (torque estacionário) de 24 a 26 de setembro de 2010 • Medições de torque dinâmico no período de 4 a 8 de novembro de 2010

[00030] Um freio de corrente magnética, com que várias forças de frenagem podem ser ajustadas por variação da corrente de bobina, foi também usado durante as medições dinâmicas em cada caso.

[00031] Os valores de medição foram verificados para plausibilidade e avaliados usando vários métodos de classificação e filtragem.

[00032] O resultado dos dados para velocidades de vento de entre 2 e 8 m/s são compilados na seguinte tabela.Tabela 1Resultado dos dados na avaliação de medições de torque estático e dinâmico (Setembro/Novembro de 2010) na turbina eólica de acordo com a invenção de diâmetro de 1 m e comprimento de 1 m em Moers

[00033] As Figuras 9 e 10 são representações gráficas com linhas interpoladas correspondentes.

[00034] Figura 9: torque vs. características de velocidade rotacional, interpolação com coeficiente de energia média (PC) 35 % Torque [Nm] vs. velocidade rotacional [rpm]; velocidade do vento parâmetro [m/s] Significam: ♦ 2 m/s medição 3 3 m/s medição x 4 m/s medição + 5 m/s medição - 6 m/s da medição ■ 7 m/s da medição * 8 m/s da medição torque máximo torque médio Figura 10: características Potencial mecânico Extrapolação na faixa de energia máxima com média PC = 35% Energia mecânica [W] vs. torque [rpm]; velocidade do vento parâmetro [m/s] Significam: ■ 2 m/s freio de corrente magnética ♦ * 3 m/s freio de corrente magnética 4 m/s freio de corrente magnética ♦ 5 m/s freio de corrente magnética ♦ 6 m/s de freio de corrente magnética 7 7 m/s de freio de corrente magnética x 8 m/s de freio de corrente magnética

[00035] Desde que as medições mecânicas, desse modo, foram somente efetuadas com forças de frenagem relativamente fracas, a interpolação fora da faixa de medição que foi estabelecida, desse modo, é mostrada em linhas tracejadas. Neste contexto, foi assumido que no ponto de energia máxima, um coeficiente de energia de 35% é alcançado. A partir da dispersão do resultado de dados, verificação de calibração suficientemente precisa para a técnica de medição usada pode provisionalmente ser colocada a aproximadamente 30 - 40 %. De outro modo, os erros sistemáticos na técnica de medição têm que serem adicionalmente levados em conta. O coeficiente de energia pode ser determinado mais precisamente se medições adicionais em forças de frenagem mais altas são levadas em conta.

[00036] O sistema de turbina, de acordo com a invenção, pode também vantajosamente ser usado em água para obtenção de energia a partir do fluxo de água, isto é, como um "sistema de turbina marinha".

[00037] A fixação de duas placas defletoras adicionais 38, 39 (ver Figura 11) resulta em o que é conhecido como o efeito Venturi. O efeito Venturi aumenta a eficiência das turbinas.

[00038] A partir do desenvolvimento, uma concretização adicional é apresentada que tem demonstrado altos valores de eficiência em vento turbulento em estudos preliminares.

[00039] O ponto de articulação para o ajuste de azimute independente e a placa defletora na forma de um "nariz" foi otimizado (cf. Figura 12 e Figura 13a). Neste caso, o sistema de turbina já gira otimamente ao vento de aproximadamente 1,0 m/s quando o sistema de suporte de turbina é bem montado.

[00040] Vantajosamente, a seção de torre superior é giratoriamente montada em relação à seção de torre inferior. A montagem é configurada tal que, acima de uma velocidade do vento de aproximadamente 1,0 m/s, o torque de azimute é suficiente para superar seguramente as forças de frenagem dos mancais, levando-se em conta a pressão do vento.

[00041] Por contraste à solução publicada do pedido de patente internacional WO 2011/059760 A2 (tendo a prioridade de 29.10.2009), a invenção, neste caso, se relaciona a um sistema aerodinamicamente otimizado que se orienta automaticamente para facear no vento. Operação eficiente é somente possível se pode ser garantido que a orientação para facear no vento pode ocorrer com nenhuma energia adicional (ou com quase nenhuma). Isto se aplica a todos os muitos aerogeradores do tipo VAWT, que operam mais facilmente em regiões de vento leve a baixas alturas.

[00042] Além disso, deve ser notado que o princípio do pedido de patente acima mencionado já aplicado como uma configuração específica mais do que 2 meses mais cedo (cf. WO 2011/022836 A8 - tendo a prioridade de 28.08.2009). Como uma distinção do último pedido mencionado, tendo prioridade anterior, deve ser notado que este dispositivo não se orienta para facear no vento a baixas velocidades do vento, que pode facilmente ser demonstrado por reprodução, por exemplo, com um diâmetro de turbina de aproximadamente 1 m, incluindo transmissão de energia e um gerador conectado. Ao invés do descrito, uma placa defletora dupla aerodinamicamente otimizada na forma de um "nariz" é adicionalmente usada neste caso, que aumenta a eficiência do sistema total e simultaneamente garante orientação automática para facear no vento para todos os ventos tendo energia relevante, incluindo ventos leves da força do vento 1.

[00043] O "nariz" em formato de V, de acordo com a invenção (referido como um distribuidor de vento), não foi principalmente desenvolvido como, ou um acelerador, ou como um defletor. Preferivelmente, ele serve como uma câmara de ressonância para infrassom na faixa de aproximadamente 1 a 10 Hz (isto é, mudo). O nariz e lâmina de rotor formam um dispositivo de guia de ar para geração de uma oscilação de pressão entre o nariz e a lâmina de rotor no interior do nariz. Esta oscilação de pressão ocorre em fase com a rotação da turbina. Por meio desta oscilação de pressão muda e uma construção muito geralmente de baixa vibração, a eficiência da turbina é aumentada em regiões de vento leve, tal que ela é eminentemente para uso em áreas urbanas.

[00044] A distância entre o distribuidor de vento em formato de V e as turbinas é preferivelmente variável e ajustável, de modo que condições de operação ótimas podem ser alcançadas para todas as condições de vento.

[00045] A borda do distribuidor de vento em formato de V (3) é preferivelmente arredondada, de modo a impedir uma tendência a zumbido e à formação de turbulência.

[00046] Um parâmetro adicional para a caracterização da concretização é a altura da turbina e/ou série de turbinas. Funcionalmente, a altura pode ser ajustada grandemente conforme desejado, por exemplo, de acordo com um local de operação aproximadamente 0,3 a 100 vezes o raio da turbina, no qual uma turbina comprida (ou longa) pode ser configurada como acoplamento de ajuste positivo de uma pluralidade de turbinas a um eixo que é opcionalmente flexivelmente conectado por meio de acoplamentos de ajuste positivo.

[00047] Na concretização, uma razão de altura para raio de aproximadamente 20 é ajustada. Neste caso, as turbinas são todas montadas aproximadamente 5 m à parte e são interligadas por um acoplamento de ajuste positivo flexível, e são ligadas diretamente ou indiretamente, via uma caixa de engrenagem a um gerador de corrente no final do eixo, o mancal sendo rigidamente ligado à parte giratória do mastro.

[00048] Uma variante adicional se refere à extremidade superior e inferior da turbina. Por meio de uma placa guia de vento planar que é chanfrada para longe da turbina nas bordas externas opcionalmente levemente e até aproximadamente 45°, o vento pode ser defletido na região de borda na turbina mais efetivamente (conforme Figura 13a e 13b). A Figura 13b mostra uma vista plana da seção A-A na Figura 13a. Além disso, a estabilidade da suspensão da turbina é, desse modo, aperfeiçoada.

[00049] De modo a prevenir e/ou reduzir o perigo no caso de tempestades pesadas, o sistema pode ser equipado com um sistema de controle de auto-amortecimento, tal que as turbinas são movidas intimamente juntas acima de uma certa velocidade do vento; a pressão dinâmica na traseira atrás do "nariz" é, desse modo, aumentada, que ultimamente conduz ao amortecimento da velocidade rotacional, tal que quando este sistema de amortecimento é adequadamente dimensionado, as velocidades rotacionais podem ser mantidas na faixa segura. O amortecimento pode ser verificado quando a distância entre dois eixos da turbina é menos do que 3 x R1 (R1 = raio da turbina). Um freio mecânico adicional seria somente necessário no caso de uma emergência muito improvável, ou para operação de manutenção.

[00050] O objetivo do sistema de turbina é obter a quantidade ótima de energia do vento, no qual a obtenção de energia elétrica é a prioridade. Em adição, um gerador adaptado ao sistema de turbina é mecanicamente ligado ao eixo da turbina diretamente ou indiretamente, via uma caixa de engrenagem em uma maneira de ajuste positivo ou não-positivo, cujo eixo é ligado às turbinas em uma maneira de ajuste não-positivo ou positivo, de modo a garantir a transmissão de energia a partir da turbina ao gerador. Neste caso, um gerador pode ser usado para as duas turbinas, ou cada turbina pode cada ser individualmente ligada a um gerador.

[00051] O gerador é controlado de acordo com a velocidade do vento, tal que pelo controle da energia gerada, um torque de frenagem eletromagnético é transmitido à turbina, tal que uma razão de velocidade de ponta ótima (TSR) para conversão de energia é ajustada, que é entre 45 % e 65% baseado na razão de velocidade de ponta da turbina não-freada. Como um resultado, a energia máxima possível pode sempre ser "coletada".

[00052] A energia elétrica gerada (corrente direta, corrente alternada, corrente de três fases) pode ser utilizada em uma pluralidade de modos: a) ela pode ser convertida em tensão de alternação síncrona de grade e alimentada na rede elétrica pública, b) ela pode ser armazenada temporariamente em um sistema de bateria local, isto é, um sistema de bateria localizado na torre, que é convertida em tensão de alternação síncrona de grade de acordo com os requerimentos do operador da rede, levando-se em conta a manutenção de um sistema de bateria consistentemente receptivo, intermitentemente com um alto grau de eficiência, e, em seguida, alimentada na rede elétrica pública. Nesta variante, existirão tempos onde somente carregamento ocorre, onde somente descarregamento ocorre, e a energia elétrica é alimentada na grade, ou onde o carregamento e descarregamento ocorrem em paralelo. Opcionalmente, esta variante também permite armazenamento temporário da corrente a partir da grade em tempos de captação de baixa corrente; uma concretização deste tipo seria um sistema de energia de vento combinado compreendendo componentes de armazenagem integrados que podem ser usados internamente e externamente.

[00053] De modo a evitar seguramente sobrecarga do sistema de bateria, ou sobrecarga do transformador de corrente para a alimentação da grade, o sistema de controle na concretização permite excesso de energia elétrica gerada, que pode, nem ser carregada em uma bateria, nem alimentada na grade, a ser convertida por um resistor em calor, em uma maneira que é segura e livre de água. Por meio deste sistema de controle, a faixa de aplicações de velocidades do vento relevantes pode ser otimamente expandida.

[00054] Uma variante adicional se refere ao uso como um meio de propaganda, ou como uma iluminação de rua. Quaisquer fontes de luz altamente eficiente desejado, por exemplo, LEDs, para iluminação de propaganda, ou iluminação de rua, podem ser fixadas ao sistema de turbina, enquanto que aderem às especificações de forma externa (turbina, placa defletora do nariz, tampa superior e inferior). A corrente seria ser suprida diretamente a partir do sistema de bateria e é, portanto, também ainda independente da grade.

[00055] O sistema de controle do sistema de turbina é também independente da grade, visto que ele é energizado por uma bateria independente que é armazenada em uma maneira à prova de fogo, e é permanentemente monitorado.

[00056] Uma variante adicional se refere a um uso como um suporte para medidas de infraestrutura urbana, por exemplo, dispositivos de alarme, câmeras de vigilância, antena de telefone móvel, Intranet WiFi urbana, placas de vídeo, dispositivos de guia de tráfego, conexão de internet de banda larga, etc. Neste caso, a vantagem particular é que uma fonte de corrente independente (armazenagem de bateria) é disponível localmente no local.

[00057] Quando existe baixa demanda de energia elétrica, o vento e energia solar podem ser armazenados localmente para uso mastrorior e por descarregamento seletivamente em tempos de pico, um uso particularmente econômico pode ser alcançado.

[00058] Em uma concretização adicional, uma construção de poste treliçado, que é e/ou pode ser usada como uma construção para o sistema de suspensão especial de acumulador e de turbina, é provida acima da conexão giratória, que é fixada a um mastro estacionário (conforme Figura 13a). A cavidade interna do poste treliçado proporciona espaço bastante para acumuladores de instalação/fixação seguramente, e para controle de carga; ao mesmo tempo, os comprimentos de cabo a partir do gerador podem ser mantidos curtos de modo a manter perdas Ôhmicas baixas.

[00059] É vantajoso trazer junto uma pluralidade de direcionadores de vento para formar um sistema de suprimento de energia de comunicação de rede descentralizado, e outras aplicações. É, portanto, proposto proporcionar um arranjo do sistema de turbinas de acordo com a invenção, e/ou dos direcionadores de vento ao longo da infraestrutura de tráfego, tais como ruas, rodovias, linhas férreas e canais, cujo arranjo é adicionalmente provido para telecomunicações, ou para armazenamento temporário de corrente a partir da grade em tempos de baixa aceitação de corrente, e/ou para uso como um meio de propaganda, e/ou como iluminação de rua, e/ou para proporcionar espaços de segurança.Lista de números de referência 1 turbina radial 2 turbina radial 3 distribuidor de vento 5 mastro de aço 6 placa de fundamento 7 placa de apoio 8 placa de apoio 9 placa de apoio 10 apoio (giratório) 11 apoio (giratório) 12 apoio (giratório) 13 apoio (giratório) 14 apoio (giratório) 15 eixo longitudinal 16 mancal da turbina 17 mancal da turbina 18 eixo da turbina 19 mancal da turbina 20 mancal da turbina 21 mancal da turbina 22 mancal da turbina 23 colar distanciador 24 colar distanciador 25 pás da turbina 26 flange de colar superior 27 flange de guia 28 vento 29 face defletora alterada 30 placa de concentração ou superfície de concentração 31 efeito Magnus 32 efeito Coandă 33 superposição de Magnus/Coandă 34 elevação alta 35 pressão negativa 36 sobrepressão 37 quebra de direção do fio 38 superfície guia externa 39 superfície guia externa 40 turbina ou pá da turbina 41 centro de rotação da turbina 42 centro de rotação azimute do sistema de turbina 43 placa defletora do nariz 44 limite da placa guia de vento superior e/ou inferior 301 raio externo das turbinas ou pás da turbina 302 chanfro da placa guia de vento 303 placa guia de vento 304 poste treliçado 305 distribuidor de vento em formato de V

Claims (18)

1. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, sendo que duas turbinas radiais (1, 2), orientadas paralelamente e lado a lado, são dispostas com um eixo de rotação vertical, que são interligadas e são pivotáveis em torno de um eixo pivotante (15) em paralelo aos eixos da turbina (18), sendo que o eixo pivotante (15) e um distribuidor de vento em formato de V (3) estão posicionados fora da linha de ligação dos eixos da turbina (18) e ambos estão no mesmo lado da linha de ligação, caracterizado pelo fato de que a extremidade superior e/ou inferior das turbinas apresenta uma placa guia de vento (303) plana com um chanfro (302) nas bordas externas, sendo que a placa guia de vento (303) é chanfrada para longe das turbinas.

2. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo pivotante (15) apresenta uma conexão giratória e um poste treliçado é previsto acima da conexão giratória, a cujo poste treliçado um sistema acumulador e o dispositivo de controle e transformador de corrente, bem como o dispositivo de fixação para as turbinas podem ser fixados.

3. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as duas turbinas giram em direções opostas.

4. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o poste treliçado retém as suspensões de mancal superior, inferior e intermediária das turbinas juntamente com o distribuidor de vento em formato de V, bem como as superfícies terminais chanfradas superior e inferior.

5. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um anel deslizante que é integrado na conexão giratória é provido para transmitir a energia elétrica e os sinais eletrônicos da parte giratória para as conexões estacionárias.

6. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um gerador de anel é provido para gerar corrente.

7. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o gerador pode ser controlado para ajustar a razão de velocidade de ponta ótima da turbina.

8. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aerogerador e/ou usina hidrelétrica é fixado a um mastro (5), plataforma flutuante, fundação, teto de construção, ou similares, através da conexão giratória.

9. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade desses aerogeradores e/ou usinas hidrelétricas é montada em um mastro acima um do outro e/ou lado a lado.

10. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que superfícies guia externas adicionais (38, 39) são dispostas no mesmo lado que o distribuidor de vento em formato de V (3).

11. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dispositivo é provido para aproximar automaticamente as turbinas radiais quando uma velocidade de vento predeterminada é alcançada.

12. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as turbinas radiais são divididas em uma pluralidade de turbinas individuais montadas individualmente ao longo de um eixo.

13. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a energia elétrica gerada é utilizada em uma pluralidade de modos, em particular, por conversão em tensão alternada síncrona de rede e por alimentação na rede elétrica pública e/ou por armazenamento temporário em um sistema acumulador local, e/ou através do uso do sistema acumulador para armazenamento temporário da corrente da rede em excesso.

14. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a borda do distribuidor de vento em formato de V (3) é arredondada.

15. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância do distribuidor de vento em formato de V (3) para as turbinas é ajustável.

16. Aerogerador e/ou usina hidrelétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um arranjo do aerogerador e/ou usina hidrelétrica é provido ao longo da infraestrutura de tráfego, como ruas, autopistas, linhas ferroviárias, canais, que servem, adicionalmente, para telecomunicação e/ou armazenamento temporário de corrente da rede em ocasiões de fraca recepção de corrente e/ou para uso como suporte de publicidade e/ou como iluminação viária e/ou para prover compartimentos de segurança.

17. Uso do mastro e/ou do distribuidor de vento (3) do aerogerador e/ou usina hidrelétrica, como definido na reivindicação 1, caracterizado por ser como um espaço para publicidade ou suporte de publicidade, bem como suporte de outros componentes de rede e de comunicação.

18. Uso do mastro e/ou distribuidor de vento (3) do aerogerador e/ou usina hidrelétrica, como definido na reivindicação 1, caracterizado por ser como um suporte para medidas de infraestrutura urbana, em particular, para dispositivos de alarme, câmeras de vigilância, antena de telefone móvel, Intranet WiFi urbana, placas de vídeo, dispositivos de guia de tráfego, conexão de internet de banda larga.

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