CENTRAL HIDROSOLAR FOTOVOLTAICA.

1. Central hidrosolar fotovoltaica, para el aprovechamiento de energía disponible en el agua almacenada en un embalse superior

(1) caracterizada por la instalación de una o varias tuberías (2) verticales que incluyen en sus extremos inferiores un codo (curva) variable desde 90 a 180 grados, y en cuyo extremo libre se ubica una válvula automática de apertura y cierre (3), con su correspondiente cilindro hidráulico (4) y porque, alternativamente, dicho codo (curva) se puede instalar en un lateral del cilindro hidráulico (4) acoplada una válvula automática (3). Igualmente, la central hidrosolar fotovoltaica incorpora una planta solar fotovoltaica (21) y un cuadro eléctrico y de control (14).

2. Central hidrosolar fotovoltaica según reivindicación 1, caracterizada porque, alternativamente, se puede instalar a ambos lados del embalse superior (1), dos columnas de agua (2) y en sus extremos inferiores se acopla un codo (curva) de 90 grados, en cuyos extremos libres se ubica una válvula automática (3), acoplada a un cilindro hidráulico (4) en posición horizontal. En los cilindros hidráulicos (4) se alojan los pistones (5) con sus respectivos vástagos (6), ambos unidos a los extremos del traslator (7) del generador lineal (8), quedando éste entre los dos cilindros hidráulicos uno frente al otro.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201430822.

Solicitante: SARMIENTO SUAREZ,JOSE LEOCADIO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: SARMIENTO SUAREZ,JOSE LEOCADIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS (máquinas o motores... > F03B13/00 (Adaptaciones de las máquinas o de los motores para una utilización particular; Combinaciones de las máquinas o de los motores con los aparatos accionados o que ellos accionan (si es el aspecto relativo a los aparatos lo que predomina, véanse los lugares apropiados para los aparatos considerados, p. ej. H02K 7/18 ); Estaciones motrices o conjuntos máquina-aparato (aspectos hidráulicos E02B; implicando nada más que máquinas o motores del tipo de desplazamiento positivo F03C))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > Generación de energía eléctrica mediante la conversión... > H02S10/00 (Plantas de energía FV; Combinaciones de sistemas de energía FV con otros sistemas para la generación de energía eléctrica)
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Fragmento de la descripción:

CENTRAL HIDROSOLAR FOTOVOLTAICA

OBJETO DE LA INVENCiÓN:

La presente memoria descriptiva hace referencia a un dispositivo para la obtención de energía eléctrica, mediante una planta solar fotovoltaica y energía hidráulica (un sistema híbrido) .

Esta invención tiene su aplicación en el campo de la industria de la energía renovable para la producción energética, proveniente de la energía potencial del agua.

ANTECEDENTES EN EL ESTADO DE LA TECNICA

El aprovechamiento de la energía potencial acumulada en el agua para la generación de energía eléctrica, es una forma tradicional de obtener energía, utilizando la acumulación del agua en embalses y presas, y posteriormente liberándola a una cierta altura para ser turbinada y obtener dicha energía renovable.

Este tipo de energía es clásica, ya que su uso lleva más de 100 años en el mundo. En España su producción generada es de alrededor del 16%, contribuyendo de este modo al abastecimiento en el sector energético español.

La energía solar fotovoltaica es una de las más recientes energías renovables, concretamente la más joven en este sector. En España contribuye del 4% al 5% anual, al sistema energético del país. La Unión Europea (UE) proyecta que para el año 2020 el origen energético sea de al menos un 20% en el sector de las energías renovables.

Las exigencias Medio Ambientales a nivel Mundial son cada vez más estrictas, y especialmente en la Unión Europea, en la cual elevan la necesidad de que se dependan menos de los combustibles fósiles, y a su vez se exige más énfasis en la generación de energía eléctrica mediante fuentes más limpias y renovables como son: la eólica, la solar, la hidráulica u otras fuentes.

Sin embargo, no existe ningún sistema híbrido combinado (Central Hidrosolar Fotovoltaica) , que esté compuesto por una planta solar fotovoltaica y un sistema hidroeléctrico, basado en un cilindro hidráulico con generador lineal, que se combinen ambas conjuntamente para la generación de energía eléctrica, que además sea autosuficiente, incluyendo los dos elementos, la solar y la hidráulica, alternativamente, de su versatilidad da la posibilidad de ubicarse en cualquier lugar aislado, industrial y núcleo de población.

EXPLICACiÓN DE LA INVENCiÓN

La "Central Hidrosolar Fotovoltaica", mediante un cilindro hidráulico, un generador lineal y una planta solar fotovoltaica, consiste en aprovechar la energía disponible en el agua almacenada en un embalse superior, a una altura de al menos 7 metros para instalar una o varias tuberías verticales que incluyen en su extremo inferior un codo (Curva) de 90 a 180 grados, en cuyo extremo libre se ubica una válvula automática acoplada a un cilindro hidráulico. De este modo la fuerza del agua genera un movimiento de los pistones presentes en cada uno de los cilindros donde se genera la columna de agua. En concreto, se acopla en el extremo superior del vástago, el traslator del generador lineal, unido éste al pistón del cilindro hidráulico por la parte inferior del vástago.

La instalación conlleva un acumulador hidroneumático en la tubería de evacuación de agua y un embalse en la parte inferior con el fin de almacenar el agua, que es elevada por medio de una bomba de agua, alimentada por una planta solar fotovoltaica, al embalse superior.

La instalación se completa con un cuadro eléctrico, incluido un sistema de control para la apertura y cierre de las válvulas automáticas y gestionar el bombeo del agua mediante su control, que es alimentada a través de la energía fotovoltaica.

DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS:

Con la finalidad de presentar una realización de la invención (Central hidrosolar fotovoltaica) mediante cilindro hidráulico, generador lineal y planta solar fotovoltaica, se muestra a continuación una figura en la que se representa de un modo práctico la realización de la invención descrita.

Figura (1) : Esquema principal de la (Central hidrosolar fotovoltaica)

En dicha figura los elementos numerados se relacionan a continuación:

lo Embalse superior

2. Columna de agua

3. Válvula automática/apertura

4. Cilindro hidráulico

5. Pistón

6. Vástago

7. Traslator

8. Generador lineal

9. Resorte

10. Válvula automática/evacuación

11. Tubería evacuación

12. Válvula clape1a (ATR)

13. Acumulador hidro neumático

14. Cuadro eléctrico

15. Embalse inferior

16. Bomba de agua

17. Tubería de la bomba/evacuación

18. Cableado y tubería neumática

19. Cableado planta solar/bomba

20. Válvula reguladora de caudal

21. Planta solar fotovoltaica

EJEMPLO DE LA RELIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de la figura 1 se puede observar a modo de ejemplo de la realización preferente de la invención que ésta se compone de un embalse (1) a cierta altura, una tubería (2) en terminación en codo (Curva) de 90 a 180 grados en cuyo extremo libre se ubica una válvula automática (3) unida a un cilindro hidráulico (4) . Así el funcionamiento del cilindro hidráulico (4) se inicia con la apertura de las válvulas automáticas (3) que activa el paso del agua provista de un caudal y altura suficiente para desplazar el pistón (5) conjuntamente con el vástago (6) a la parte superior del cilindro (4) que, a su vez, genera un movimiento vertical del 1rasla1ºr (7) en el generador lineal (8) . El agua al desplazar el pis1ón (5) del cilindro hidráulico (4) , en el movimiento ascendente, comprime un resorte (9) que se sitúa alrededor del vástago (6) que hace la función de retorno debido a la energía acumulada, por la compresión del propio resorte (9) cuando el pistón alcanza su extremo superior.

Posteriormente el pistón (5) retorna, conjuntamente con el vástago (6) y el traslator (7) , a su posición inicial por la acción del resorte (9) mediante la evacuación del agua acumulada en el cilindro (4) al accionar el cierre de la válvula automática (3) y la apertura de la válvula automática de evacuación (10) , y se vuelve a repetir el ciclo de apertura y cierre.

El agua evacuada del cilindro hidráulico (4) por la apertura de la válvula de evacuación (10) conlleva la fuerza trasferida del resorte (9) y es dirigida mediante la tubería (11) , una parte del agua al embalse inferior (15) , regulada por la válvula (20) y la otra parte al acumulador hidroneumático (13) desplazándose a través de las válvulas de clapeta (t 2) uniéndose a su vez a la tubería de evacuación (17) .

La instalación de la planta solar fotovoltaica (21) alimenta eléctricamente mediante el 5 cableado (19) a la bomba de agua (t 6) bombeando así el agua del embalse inferior (15) al superior (1) mediante la tubería (17) almacenando el agua como reserva energética.

La instalación se completa con un cuadro eléctrico (14) para activar las aperturas y cierres de las válvulas (3) y (t O) y programar la bomba de agua (16) para elevar el agua al embalse superior (1) .

El sistema preconizado puede operar desde 5 a 100 ciclos.

Alternativamente, se puede instalar según figura 2, a ambos lados del embalse (1) , dos columnas de agua (2) verticales que incluyen en sus extremos inferiores un codo (Curva) de 90 grados, en cuyo extremo libre se ubica una válvula automática (3) acoplada a un cilindro hidráulico (4) , en posición horizontal, en los cilindros (4) se alojan los pistones (5) con sus respectivos vástagos (6) . Ambos vástagos (6) están unidos a los extremos del traslator (7) del generador lineal (8) quedándose este situado entre los dos cilindros hidráulicos (4) uno frente a otro.

Independientemente...

 


Reivindicaciones:

1-Central hidrosolar fotovoltaica, para el aprovechamiento de energía disponible en el agua almacenada en un embalse superior (1) caracterizada por la instalación de una o varias tuberías (2) verticales que incluyen en sus extremos inferiores un codo (curva) variable desde 90 a 180 grados, y en cuyo extremo libre se ubica una válvula automática de apertura 5 y cierre (3) , con su correspondiente cilindro hidráulico (4) y porque, alternativamente, dicho codo (curva) se puede instalar en un lateral del cilindro hidráulico (4) acoplada una válvula automática (3) . Igualmente, la central hidrosolar fotovoltaica incorpora una planta solar fotovoltaica (21) y un cuadro eléctrico y de control (14) . 2- Central hidrosolar fotovoltaica según reivindicación 1, caracterizada porque, 10 alternativamente, se puede instalar a ambos lados del embalse superior (1) , dos columnas de agua (2) y en sus extremos inferiores se acopla un codo (curva) de 90 grados, en cuyos extremos libres se ubica una válvula automática (3) , acoplada a un cilindro hidráulico (4) en posición horizontal. En los cilindros hidráulicos (4) se alojan los pistones (5) con sus respectivos vástagos (6) , ambos unidos a los extremos del traslator (7) del generador lineal 15 (8) , quedando éste entre los dos cilindros hidráulicos uno frente al otro.