DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DEL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DE LAS OLAS.

Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas,

que comprende una carcasa envolvente (1) dividida en: cámara inferior (23) de aire, en la que se dispone un generador (14) y un peso (12) de gran tonelaje, colgado de un eje superior (10) conectado, a su vez, mecánicamente, a un eje inferior (16); cámara intermedia (24), con orificios de entrada/salida agua (22) y abierta superiormente por un orificio de salida de aire (29); y cámara superior (25) con compresor (6) turbina (4) y generador (5). El compresor (6) es accionado mecánicamente por un motor eléctrico o por transmisión mecánica mediante cadena (7) conectando el eje superior (10) de la cámara inferior (23) y el eje del compresor (6), y genera aire a presión para desalojar el agua de la cámara intermedia (24).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201001106.

Solicitante: GARCÍA GARRIDO, DIEGO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARCÍA GARRIDO,DIEGO, SANTOS GUTIÉRREZ,CARLOS, FERRERO CASTRO,RUBÉN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03B13/20 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03B MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS (máquinas o motores de líquidos y fluidos compresibles F01; motores de líquidos, de desplazamiento positivo F03C; máquinas de líquidos de desplazamiento positivo F04). › F03B 13/00 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). › siendo los dos elementos móviles respecto al fondo del mar o al borde.
  • F03B13/24 F03B 13/00 […] › para producir un desplazamiento del aire, p. ej. para arrastrar una turbina de aire.
DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DEL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DE LAS OLAS.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas.

Objeto de la invención

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un sistema de aprovechamiento de la energía marina, concretamente la de las olas o undimotriz, y su posterior transformación en energía eléctrica, el cual, a diferencia de los sistemas actuales de aprovechamiento de dicha energía undimotriz, permite un mayor aprovechamiento energético y en consecuencia, la finalidad buscada, una mayor producción eléctrica.

Campo de aplicación de la invención

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria dedicada a la investigación, fabricación y puesta en marcha de sistemas alternativos de producción de energía eléctrica tomando las energías renovables como punto de referencia.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, son muchas las modalidades de sistemas de aprovechamiento de la energía undimotriz, aunque no está todavía claro cuáles son las opciones más favorables, para el aprovechamiento de la energía undimotriz en base a la siguiente metodología:

- Conversión primaria. Consiste en la extracción de la energía de las olas mediante sistemas mecánicos, neumáticos o hidráulicos, convirtiendo el movimiento de las olas, en el movimiento de un cuerpo o de un fluido.

- Conversión secundaria. Consiste en la conversión de movimientos mecánicos, neumáticos o hidráulicos en energía utilizable, generalmente electricidad. Los medios utilizados para ello son turbinas neumáticas e hidráulicas, dispositivos de transmisión mecánica, y de inducción magnética.

Las técnicas de utilización energética del oleaje aprovechan fenómenos básicos que se producen en las olas, y son:

Empuje de la ola. En aguas poco profundas la velocidad horizontal de las olas no varía con la profundidad; la energía cinética de las olas se puede absorber mediante un obstáculo que transmite la energía a un pistón.

Variación de la altura de la superficie de la ola. Situando estructuras flotantes que se mueven con las olas, sintonizadas de manera que puedan captar su energía. Se dispone de un gran número de los mismos para capturar la energía, ya que se basan en que cualquier proceso que pueda generar olas, también sirve para extraer su energía. La mayoría de estos aparatos utilizan el efecto de bombeo que proporciona un flotador. Se les puede considerar aparatos de segunda generación.

Variación de la presión bajo la superficie de la ola. Son los sistemas de columna de agua oscilante; consisten en una cámara abierta al mar, que encierra un volumen de aire que se comprime y expande por la oscilación del agua inducida por el oleaje, el aire circula través de una turbina que puede ser bidireccional. Se les puede considerar aparatos de primera generación.

Así pues, si bien existen muchos sistemas de aprovechamiento de la energía undimotriz, cada uno de estos posee un sistema diferente de transformación de la energía del oleaje en energía eléctrica. Sin embargo, los peticionarios desconocen la existencia de ningún otro sistema de aprovechamiento de energía undimotriz que presente unas características técnicas, estructurales y de configuración semejantes a las que presenta el que aquí se preconiza.

Explicación de la invención

El dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas que la presente invención propone se configura, por tanto, como una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, estando los detalles caracterizadores que lo distinguen de lo ya conocido convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva de la misma.

De forma concreta, la finalidad del dispositivo objeto de esta invención es la obtención de energía eléctrica a partir de la energía contenida en el movimiento ondulatorio del agua de los océanos.

Para ello, el dispositivo preconizado se configura a partir de una carcasa envolvente configurada a modo de flotador, preferentemente de configuración cilíndrica, que se encuentra dividida en al menos dos cámaras, una de aire y otra con orificios de entrada y salida de agua, siendo preferentemente tres, dos cámaras de aire, una inferior y otra superior, y una cámara intermedia con orificios de entrada y salida de agua, y cuya naturaleza y funciones serían las siguientes:

- Una cámara inferior, en la que se dispone un contrapeso. Es una cámara de aire en cuyo interior se encuentra, principalmente, un generador y un peso de gran tonelaje, colgado de un eje o polea o conectado a él mediante algún método de transmisión mecánica. Este eje superior se conecta mecánicamente con un segundo eje situado en la parte inferior de la cámara.

Este eje inferior mantiene parte dentro de la cámara en el cual se encuentra el peso, definiendo una cámara estanca, evitando que cualquier mecanismo del interior de la carcasa quede en contacto con el agua.

La otra parte del eje sale hacia el exterior de la carcasa mediante unas juntas o retenes manteniendo la estanqueidad del sistema. En esta parte central, que queda fuera de la cámara, se encuentra un mecanismo recogedor de cable o cadena. Este cable o cadena se encuentra fondeado, de forma que la subida del nivel del agua produce una subida en la carcasa que actúa a modo de boya o flotador, la cual hace girar el eje inferior transmitiendo el movimiento al interior de la carcasa, girando a su vez el eje de la parte superior a través de la transmisión mecánica y produciendo la subida y bajada del peso en el interior de la cámara. El movimiento vertical del peso dentro de la cámara de aire es aprovechado para producir energía eléctrica, transformando la energía potencial adquirida en la subida del contrapeso. La energía adquirida en la subida del contrapeso se transforma en la bajada haciendo girar el eje del generador eléctrico produciendo energía eléctrica.

El peso se cuelga del eje superior de la cámara inferior a través de un recogedor o polea de forma cónica.

- Una cámara intermedia, que es una cámara aire-agua. La función de esta cámara es llenarse o vaciarse parcial o totalmente de aire y agua en función del momento de subida o bajada del nivel del agua en el que se encuentre. La cámara se encuentra abierta parcialmente por la parte inferior, por varios orificios en el perímetro de la cámara que permiten la entrada y salida del agua de la cámara. A su vez, la cámara se encuentra abierta por un orificio previsto en la parte superior para permitir la entrada o salida de aire en la cámara, el cual inducirá la salida o entrada de agua en la cámara a través de los orificios inferiores.

El aire a presión para desalojar el agua de la cámara se genera por un compresor, accionado mecánicamente por un motor eléctrico o por una transmisión mecánica conectando el eje superior de la cámara inferior y el eje del compresor de aire transmitiendo la fuerza desde el eje superior de la cámara inferior al eje del compresor de aire.

Cuando el flotador o boya, que constituye el conjunto de elementos incorporados en la carcasa, asciende debido al aumento del nivel de agua exterior (subida de nivel) el aire es inyectado en la cámara intermedia. En el descenso del flotador, el aire es expulsado a través de una abertura practicada en la parte superior de la cámara o a través de otra abertura practicada también en la parte superior de la cámara pasando a través de una turbina de aire con su propio generador eléctrico.

- Y una cámara superior que es también una cámara de aire. Se trata de una cámara en cuyo interior se encuentra el compresor de aire, el cual inyecta el aire comprimido en la cámara intermedia. También en esta cámara estará la turbina que puede aprovechar la energía disponible en la evacuación de aire.

La longitud de esta cámara es variable dependiendo de la longitud total del flotador y de otros parámetros de diseño.

El cable de fondeo presenta una rotula y una guía de centrado para permitir el giro del flotador y evitar...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, caracterizado por comprender un flotador constituido por una carcasa envolvente (1) que está dividida en dos o más cámaras, comprendiendo:

- Al menos, una cámara de aire, en la que se dispone un generador superior (8) y otro inferior (14) a un peso (12) de gran tonelaje, el cual está colgado de un eje superior (10) vinculado, a su vez, con un eje inferior (16), cuya parte central de dicho eje inferior (16) queda situada el exterior de la carcasa y en ella se conecta un cable de fondeo (30); e incorporando, en dicha cámara de aire o en otra distinta, un compresor (6) y una turbina (4) asociada a un tercer generador (5).

- Y, al menos, una cámara, con orificios de entrada y salida agua (22) para llenarse o vaciarse parcial o totalmente de aire y agua en función del momento de subida o bajada del nivel del agua, y abierta por un orificio de salida de aire (29) para inducir la salida o entrada de agua.

2. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa envolvente (1) se divide en tres cámaras:

- Una cámara inferior (23) de aire, en la que se dispone el generador superior (8) y el generador inferior (14) al peso (12) de gran tonelaje colgado del eje superior (10) que, a su vez, se conecta mecánicamente, por ejemplo mediante cadena (7) de transmisión, con el eje inferior (16), y cuya parte central de dicho eje inferior (16) queda en el exterior de la carcasa mediante unas juntas (17) de estanqueidad.

- Una cámara intermedia (24), con los orificios de entrada y salida de agua (22) previstos en su perímetro inferior, y abierta superiormente por el orificio de salida de aire (29) para inducir la salida o entrada de agua.

- Y una cámara superior (25) de aire que incorpora el compresor (6) que genera aire a presión para desalojar el agua de la cámara intermedia (24), y la turbina (4) asociada a un tercer generador (5); en que dicho compresor (6) es accionado mecánicamente por un motor eléctrico o por la transmisión mecánica mediante cadena (7) conectando el eje superior (10) de la cámara inferior (23) y el eje del compresor (6).

3. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el eje superior (10) del que se cuelga el peso (12) presenta una configuración de extremos cónicos (11) para actuar como recogedor.

4. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 1, caracterizado porque en el eje inferior (16) se prevé un recogedor de cables (18), que se encuentra dentro de una cámara de aire artificial (36) que se genera en la parte inferior de la carcasa envolvente (1), al que se encuentran enrollados los cables de fondeo (30).

5. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 4, caracterizado porque el cable de fondeo (30) incorpora una rotula (20) y una guía de centrado (19).

6. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 1, caracterizado porque alberga un dispositivo de acondicionamiento de tensión y frecuencia (34).

7. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 2 y 6 caracterizado porque el dispositivo de acondicionamiento de tensión y frecuencia (34) se halla albergado en la cámara superior (25).

8. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 2, caracterizado porque la cámara superior (25) contiene un sifón (3) que retiene el agua que pueda entrar por la puerta de acceso (2) de dicha cámara superior (25).

9. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 2, caracterizado porque la cadena (7) de transmisión, que comunica mecánicamente el eje (10) superior y el compresor (6), se dispone por el interior de un tubo (35) cerrado de aire que es anexo a la carcasa envolvente (1).

10. Dispositivo generador de energía eléctrica a partir del aprovechamiento de la energía de las olas, según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el orificio de salida y entrada de aire (29) de la cámara intermedia (24), presenta una válvula antiretorno (31), accionada por un flotador (32).


 

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