Dispositivo de generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la fluctuación mareal de un buque.

1. Dispositivo de generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la fluctuación mareal de un buque caracterizado por estar constituido por:

Un soporte o anclaje principal fijado al muelle de carga de un puerto marítimo, y un soporte o anclaje secundario fijado a la estructura de un buque atracado en dicho muelle para su carga o descarga, ya sean cualquiera de ellos o ambos, estacionarios o móviles, permanentes o temporales, y unidos entre sí mediante una transmisión mecánica, pudiendo constar ésta de un cable, soga, amarra o similar, de acero o cualquier otro material resistente y guiado por una serie de poleas, roldanas, trocales, garruchas o similares, y elementos de fijación a uno de dichos soportes o anclajes a través de mosquetones, perrillos, anillas, argollas, cierres o similares, o bien compuesta dicha transmisión por otro tipo de elementos sólidos, líquidos o gaseosos, con el fin de que la variación producida en la distancia existente entre ambos soportes o anclajes, como consecuencia de la fluctuación vertical experimentada por el buque por efecto de la marea, cree una tracción en dicha transmisión en una u otra dirección, produciendo un trabajo mecánico proporcional a la energía potencial que es desarrollada por el desplazamiento vertical del buque, y cuyo trabajo mecánico es transmitido y aprovechado por un dispositivo cualquiera de transformación de energía mecánica en energía eléctrica, y en consecuencia generando esta última, de forma autónoma.

Dispositivo de generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la fluctuación mareal de un buque.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo que aprovecha el movimiento vertical de los buques como consecuencia de la fluctuación producida por las mareas, cuando se encuentra anclado en el muelle de un puerto, para producir una determinada cantidad de energía eléctrica que puede ser aprovechada para alimentación de distintos servicios portuarios o para el propio buque.

Dada la gran masa de un gran buque, como por ejemplo los actuales buques de carga, la energía potencial que contienen debido a su fluctuación vertical como consecuencia de las mareas es cuantiosa. Y a que las mareas están continuamente cambiando de pleamar a bajamar, y el buque está sometido a ellas, la energía potencial que produce es factible de transformarse en energía eléctrica. La energía que es consumida por una grúa portuaria utilizada para la carga y la descarga de dichos buques y otros distintos equipamientos es muy grande y costosa y puede ser abastecida por este método.

Antecedentes de la invención

Existen en el mercado infinidad de sistemas de eficiencia energética para atenuar en la medida de lo posible la ingente cantidad de energía que consumen las grandes grúas portuarias: Soluciones de eficiencia para la automatización industrial, optimización energética para industrias, optimización energética de accionamientos, arrancadores de motores, sistema de gestión energética, compensación de energía reactiva, posicionadores inteligentes, conversión eficiente de la energía solar, etc. Todos ellos mitigan en mayor o menor medida el consumo energético de los equipamientos portuarios en general y de las grúas portuarias en particular, pero no lo eliminan.

Con este método logramos energía eléctrica a partir de la energía potencial mecánica del buque atracado en un muelle para su descarga o carga.

Descripción de la invención

El conjunto se compone de un soporte o anclaje principal dotado de una pluma vertical, que se sitúa en el muelle donde se encuentra el buque para su carga o descarga, y próximo al borde del mismo. Este anclaje puede ser móvil o fijo y la pluma variable en altura o fija e incorpora en sus extremos una serie de poleas que conducen la transmisión mecánica, que en este caso está compuesta por un cable de acero.

En su base lleva un conjunto de dispositivos accesorios conformando un grupo transformador de energía mecánica en energía eléctrica.

Por otra parte en el buque se sitúa un soporte o anclaje secundario con pluma incorporada, que se adhiere y fija a la estructura del buque, sobre cubierta del mismo y próximo a la borda, permitiendo que su pluma sobresalga por ella.

La transmisión sale del grupo transformador y recorre la pluma principal a través del conjunto de poleas, dirigiéndose a la pluma del anclaje secundario, quedando fijada a la misma en su extremo, para volver de nuevo al grupo transformador.

La variación en la distancia entre ambas plumas que se produce al variar la altura del buque, tracciona la transmisión en un sentido u otro, lo que produce un desplazamiento de esta a través de las poleas, el cual es transmitido al grupo transformador en forma de energía mecánica.

El grupo transformador se encarga de transformar esta energía mecánica en energía eléctrica. Opcionalmente este grupo puede ir dotado de un conjunto de baterías que almacenan la energía eléctrica producida, para su posterior uso cuando es requerida.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1.- Muestra una vista en alzado del soporte o anclaje principal situado en el muelle del puerto.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado del soporte o anclaje secundario situado en la cubierta del buque.

Figura 3.- Muestra una vista en alzado de la trasmisión que une ambos anclajes situada en su posición de trabajo, así como estos últimos.

Figura 4.- Muestra una vista en alzado de la variación de un buque en ciclo de pleamar en su inicio.

Figura 5.- Muestra una vista en alzado de la variación de un buque en ciclo de pleamar en su finalización.

Figura 6.- Muestra una vista en alzado de la variación de un buque en ciclo de bajamar en su inicio.

Figura 7.- Muestra una vista en alzado de la variación de un buque en ciclo de bajamar en su finalización.

Descripción de una forma de realización preferida

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento y del funcionamiento de este, se acompaña a la presente memoria descriptiva de cuatro planos, incluyendo estos siete figuras, en base a cuyos esquemas se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del dispositivo objeto de la invención.

El dispositivo y su funcionamiento son de la siguiente forma:

El anclaje principal (AP) se sitúa en el muelle de carga (MU), con el brazo superior de su pluma (PP) orientado hacia el buque (BU) (Figura 1).

En el buque se sitúa el anclaje secundario (AS) fijándole a la estructura-cuaderna (CU) central y báo (BA) correspondiente, y sobre la cubierta (CB) y enfrentado al anclaje

principal, con su pluma (PS) saliendo ligeramente por el exterior de la borda (BO) y orientada hacia el anclaje principal (Figura 2). En esta posición el brazo horizontal de la pluma del anclaje principal queda sobre el brazo horizontal de la pluma del anclaje secundario con una distancia tal que la mayor fluctuación ascendente posible del casco, como consecuencia del efecto de pleamar o de la descarga del buque, mantenga siempre su posición sobre esta última.

El cable de acero que hace de transmisión (TR), sale del grupo transformador, pasa por la polea (P1), (P2) y (P3) que contiene la pluma principal, bajando hasta la pluma secundaria (PS) atravesando la misma por su orificio (OR), donde queda fijado por medio varios perrillos (PE) y regresando a la polea (P4) del anclaje principal, para volver al grupo transformador de nuevo desde donde comenzó. Por tanto haciendo un circuito cerrado o lazo (Figura 3).

Cuando la marea está en ciclo ascendente, el nivel del agua (NA) asciende, o cuando el buque está en descarga, este asciende con respecto al muelle, haciendo disminuir la distancia (DT) entre las plumas de los anclajes (Figura 4 y 5). La pluma secundaria tira del cable hacia arriba, ya que está fijado a ella a través del orificio que contiene en su extremo.

Este movimiento de tracción (TA) del cable se transmite al grupo transformador guiado por la polea (P4) en forma de energía mecánica muy lentamente, pero con una gran cantidad de fuerza y por tanto de trabajo mecánico. El otro extremo del cable acompaña el movimiento en sentido inverso, cediendo a través de la polea (P1).

Cuando el ciclo de marea es descendente, el nivel del agua (NA) desciende, o cuando el buque está siendo cargado, la distancia (DT) entre las plumas de los anclajes aumenta (Figura 6 y 7). El cable en este caso tracciona en sentido inverso, transmitiéndose al grupo transformador mediante la polea (P1) y cediendo a través de la polea (P4), causando los mismos efectos de transmisión de energía mecánica.

Como las variaciones en la altura del casco del buque respecto al muelle, también se producen por efecto de la carga o descarga del mismo, y dado que estas labores suelen demorar más de 24 horas y las mareas tienen ciclos de 6 horas aproximadamente, producirán un mayor o menor aumento o disminución de la variación de altura del casco, dependiendo si se suman o se restan, pero se compensarán unas con otras, produciendo el efecto de una misma variación de altura si tomamos la media de todas las variaciones posibles. Por tanto conseguiremos igual producción de energía.

La tracción alterna en ambos sentidos del cable, produce un movimiento mismo que es aprovechado por un grupo transformador cualquiera de los existentes en el estado de la técnica actual, el cual convierte la fuerza lineal de la transmisión en movimiento giratorio de un tomo o cabestrante por ejemplo, y cuyo movimiento es transmitido a un multiplicador de revoluciones que multiplica la velocidad de giro en su salida, accionando un generador de corriente eléctrica, la cual producirá una determinada cantidad de esta, siendo proporcional a la energía potencial que genera el buque en su desplazamiento vertical. Objeto de esta invención.

Dado que la amplitud de las mareas varía a lo largo del año y de las zonas marítimas concretas, pudiendo ser desde unas decenas de centímetros hasta más de...

1. Dispositivo de generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la fluctuación mareal de un buque caracterizado por estar constituido por:

Un soporte o anclaje principal fijado al muelle de carga de un puerto marítimo, y un soporte o anclaje secundario fijado a la estructura de un buque atracado en dicho muelle para su carga o descarga, ya sean cualquiera de ellos o ambos, estacionarios o móviles, permanentes o temporales, y unidos entre sí mediante una transmisión mecánica, pudiendo constar ésta de un cable, soga, amarra o similar, de acero o cualquier otro material resistente y guiado por una serie de poleas, roldanas, trocales, garruchas o similares, y elementos de fijación a uno de dichos soportes o anclajes a través de mosquetones, perrillos, anillas, argollas, cierres o similares, o bien compuesta dicha transmisión por otro tipo de elementos sólidos, líquidos o gaseosos, con el fin de que la variación producida en la distancia existente entre ambos soportes o anclajes, como consecuencia de la fluctuación vertical experimentada por el buque por efecto de la marea, cree una tracción en dicha transmisión en una u otra dirección, produciendo un trabajo mecánico proporcional a la energía potencial que es desarrollada por el desplazamiento vertical del buque, y cuyo trabajo mecánico es transmitido y aprovechado por un dispositivo cualquiera de transformación de energía mecánica en energía eléctrica, y en consecuencia generando esta última, de forma autónoma.