Batería termoeléctrica modular.

1. Batería termoeléctrica caracterizada por utilizar dos o más cajas, entre las que se sitúan uno o más módulos termoeléctricos

, provista cada caja de colectores de entrada y salida, revestido todo el conjunto de material aislante.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201300655.

Solicitante: RAMOS RAMOS, Angel Gabriel.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: RAMOS RAMOS,Angel Gabriel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos termoeléctricos que tienen una unión... > H01L35/32 (caracterizados por la estructura o la configuración de la célula o del termopar que constituye el dispositivo)
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Descripción:

Batería termoeléctrica

Sector de la técnica.

El modelo de utilidad propuesto se encuadra dentro del sector de la generación de electricidad.

Estado de la técnica.

En la actualidad los generadores eléctricos se podrían dividir por su funcionamiento en dos categorías, generadores dinámicos y generadores estáticos. Los generadores dinámicos son los que generan electricidad aprovechando el movimiento que les proporciona un sistema mecánico, como en el caso de un generador eólico el aspa, un motor diesel en el de un grupo electrógeno, una turbina de vapor en una central de ciclo combinado, etc.

En el caso de los generadores estáticos la energía eléctrica se produce directamente sin que intervenga sistema mecánico alguno en la parte de generación. Existen tres tipos de generadores, las placas fotovoltaicas, los sistemas de generación eléctrica para vehículos espaciales que utilizan elementos radioactivos y la conversión de energía térmica en electricidad por efecto Seebeck que producen los módulos (células) termoeléctricos compuestos de pares de semiconductores tipo uP" y uN".

Descripción detallada de la invención.

El presente modelo de utilidad se refiere a la fabricación de baterías termoeléctricas (TE) , caracterizándose por utilizar células termoeléctricas basadas en el modelo de utilidad, ya concedido, de número U 201300231, del tamaño, forma y potencia requeridas para la generación instantánea de una corriente eréctrica continua, utilizando para ello una fuente de calor para aumentar la temperatura del lado caliente de la batería TE y una fuente fría para refrigerar el lado frío de la misma, consiguiendo de esta forma un diferencial de temperatura determinado en el interior de la batería TE con el que lograr dicha generación eléctrica.

Dichas células TE (figura 1 objeto J) van insertadas en una batería hidráulica (figura 3) compuesta de dos colectores para la circulación del fluido caliente por las cajas de contacto de ese lado de la célula (figura 4) y otros dos colectores que reparten el caudal del fluido caloportante por las cajas del lado frío de la misma, siendo su constitución idéntica a la del lado caliente, con el fin de calentar y enfriar una a una cada cara de cada célula TE, consiguiendo la temperatura diferencial necesaria para que cada célula TE genere corriente eléctrica, interconectándolas eléctricamente entre ellas en series o paralelos o ambas, atendiendo a las necesidades de tensión y corriente eléctrica que demande la instalación a alimentar, así como la conexión de varias baterías TE en función de la potencia requerida para dicha instalación al poder baterizar éstas a su vez.

Para ello el colector del lado caliente (figura 1, 2, 4 Y 5 objeto 8) recibe el fluido caloportador por la toma de entrada del colector del lado caliente (figura 1, 4 objeto A) y lo distribuye a través de las cajas de contacto calientes (figura 1, 2 , 4 Y 5 objeto K) que están a su vez en contacto con el lado a calentar de la célula TE (figura 1 objeto J) , saliendo subenfriado por la toma de salida del lado caliente (figura 1 y 4 objeto D) atravesando el colector de salida (figura 1, 2, 4 objeto F) que recoge el fluido que ha atravesado todas y cada una de las cajas del lado caliente (figura 1, 4, 5 objeto K) .

Lo mismo ocurre con el fluido caloportador del lado frío, cuya misión es circular por las cajas que están en contacto con la parte a enfriar de la célula (figura 1, 2 objeto 1) . El fluido entra por la toma (figura 1 objeto E) y circula a través del colector de impulsión del circuito hidráulico de refrigeración (figura 1 y 2 objeto e) para salir recalentado por la toma de salida (figura 1 objeto H) tras atravesar las cajas del circuito (figura 1, 2 objeto 1) y pasar por el colector de salida del lado frío (figura 1 y 2 objeto G) .

El circuito caliente y el frío circulan a contracorriente y cada uno de ellos tiene la entrada y salida del fluido caloportante equilibradas hidráulicamente con el fin de que el caudal del fluido se reparta por igual entre las cajas y mantener así la misma temperatura en las caras de las células TE.

De esta forma al mantener el diferencial de temperatura repartido por igual en todas y cada una de las células TE que componen la batería e interconectadas éstas eléctricamente entre sí, se logra conseguir una corriente continua pura en los cables de potencia resultantes del interconexionado de las mismas.

Por último toda la batería irá calorifugada dentro de un cajón formado por dos mitades para su fácil montaje y recubierto interiormente por aislante térmico y eléctrico, el cual tiene previstos los orificios correspondientes a las tomas hidráulicas, patas, anclajes y la salida de los cables de potencia.

Breve explicación de los dibujos Con la intención única de explicar gráficamente la invención y a modo de ejemplo NO LIMITATIVO se proponen estas figuras de un modo de realización ya construido, el cual se caracteriza por emplear el método aquí expuesto para generar corriente eléctrica inyectando por un lado una fuente de calor y por el otro un fluido para la refrigeración de la batería TE.

La figura 1 presenta una vista de perfil de la batería termoeléctrica sin aislamiento observándose la disposición de los elementos que I componen.

La figura 2 presenta una vista frontal de la batería TE sin el aislante.

La figura 3 muestra la perspectiva de la batería TE sin el aislante.

La figura 4 muestra los colectores entrada/salida unidos a las cajas del lado caliente de la batería.

La figura 5 muestra con detalle la unión embridada de uno de los tubos del colector con su caja.

La figura 6 muestra la batería TE encapsulada dentro del cajón aislante.

Forma de realización preferida.

A la vista de las figuras comentadas, la figura 1 muestra el conjunto de elementos ya ensamblados que componen la batería termoeléctrica, cada pareja de colectores entrada/salida va unida a las cajas pertenecientes a la parte del

circuito correspondiente (ver figura 4) , mediante bridas de unión atornilladas (ver figura 5) . Los colectores son de cobre y van unidos a las cajas de aluminio mecánicamente y están equilibrados hidráulicamente. Cada pareja de colectores y sus cajas forman una parte del circuito hidráulico de tal modo que las dos partes, la fria y la caliente van intercaladas entre las células TE (ver figura 1) , haciendo contacto con la cara de la célula TE a enfriar o a calentar.

Para ello se instalan las cajas (figura 1 elementos 1, K) formando un "sándwich"

con la célula termoeléctrica (figura 1 elemento J) , de tal forma que van alternándose una caja fría, una célula TE, una caja caliente y así sucesivamente hasta completar la batería.

Después se sujeta la batería mediante dos pletinas perforadas unidas por varillas roscadas (figuras 2 y 3 objeto 1A) , abrazando el conjunto en sus extremos para su sujeción.

Más tarde se embridan todos y cada uno de los tubos de los cuatro colectores a sus respectivas cajas mediante las uniones mecánicas previstas (figura 5) y con las juntas de silicona pertinentes.

Por último el conjunto se conecta eléctricamente y se encierra en una caja aislante que se ciñe a la forma de la batería TE (figura 6 objeto 1 B) . Dicha caja es rígida de fibra de vidrio con las paredes internas recubiertas de lana de roca, y va provista de cuatro o más patas para su sujeción al terreno. Así mismo se ha previsto en la misma los orificios de salida de las cuatro tomas hidráulicas y de los cables eléctricos (figura 6 objeto 1 C) .


 


Reivindicaciones:

1. Batería termoeléctrica caracterizada por utilizar dos o más cajas, entre las que se sitúan uno o más módulos termoeléctricos, provista cada caja de colectores de entrada y salida, revestido todo el conjunto de material aislante