SISTEMA PARA GENERAR ELECTRICIDAD APROVECHANDO LAS MAREAS, O CAUCES EN PENDIENTE DE RIOS.

Sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos.

Se utilizan dos depósitos (DA, DB) unidos por un tubo (D1), uno de los cuales (DA) será ocupado por el agua, en tanto que el otro (DB) queda ocupado por aire a presión positiva o negativa, teniendo el primer depósito (DA) y el tubo (T1) los generadores de corriente (G1, G2, G3) necesarios, así como diferentes compuertas (C1 a C6) situadas de forma que el agua del mar que entra y sale del primer depósito (DA), así como el aire a presión y el vacío que se producen por efecto del cambio de volumen que ocupa el agua en el primer depósito (DA), circulen por los depósitos (DA, DB) y el tubo (T1) de forma controlada y a conveniencia, provocando diferentes presiones y caudales que se aprovechan para mover los generadores (G1, G2, G3) instalados en el circuito y producir electricidad

Sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos.

Objeto de la invención

La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos, aprovechando la fuerza del agua y con él se aportan notables ventajas frente a otros sistemas existentes en la actualidad.

El sistema está diseñado para aprovechar la fuerza del agua para mover unos generadores que producen energía y al mismo tiempo almacenar el aire que desplaza el agua en unos depósitos estancos con compuertas que pueden cerrarse y abrirse a voluntad en los momentos requeridos.

El sistema de la invención genera además vacío en los depósitos para también aprovecharse posteriormente en la producción de energía.

Este sistema es de fácil utilización, tiene un impacto medio ambiental mínimo y permite aprovechar la energía acumulada según necesidades.

Antecedentes de la invención

Actualmente los sistemas de aprovechamiento de la energía mareomotriz consisten básicamente en la construcción de diques que retienen el agua tanto en la pleamar como en la bajamar y así aprovechan el diferencial de la altura del agua para mover los generadores. Este sistema provoca que la disponibilidad de la electricidad esté en función de los tiempos de mareas y el impacto medioambiental es enorme debido a que los lugares donde se pueden instalar estos sistemas son reducidos y de importante valor ecológico.

Descripción de la invención

En líneas generales, el sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos, objeto de la presente invención, consiste básicamente en utilizar dos depósitos estancos comunicados entre sí por un tubo, estando uno de ellos situado de forma que en bajamar el nivel del agua cubra la parte inferior del depósito por encima de una compuerta que posibilita el llenado y también el vaciado de dicho depósito y donde se encuentra instalado un generador que produce corriente eléctrica al paso del agua a su través. En la pleamar el nivel del agua no inunda el depósito pues nunca ha de superar la boca de conexión entre ambos depósitos.

Cuando el mar está en bajamar los dos depósitos tienen presión cero y al subir la marea, una vez que el nivel alcanza una altura deseada, se abre dicha compuerta entrando el agua a presión y moviendo el generador para producir electricidad. La parte superior del depósito nunca se llena de agua y además está comunicada con el exterior a través de otra compuerta. Existe una cuarta compuerta para comunicar a voluntad con el exterior el tubo de intercomunicación entre ambos depósitos, estando además instalado en este tubo de intercomunicación otro generador de electricidad pero que funciona al paso del aire en uno u otro sentido como veremos más fácilmente en relación con las figuras.

El segundo depósito está también comunicado con el exterior a través de una quinta compuerta ubicada en un tubo de salida.

Pues bien, decíamos que al abrirse la compuerta de entrada del agua en el depósito, a presión, se mueve el generador ubicado en el conducto de entrada, lo cual tiene lugar estando el resto de compuertas cerradas. Conforme se va llenando el depósito al ir ascendiendo la marea, se abre la compuerta de comunicación con el segundo depósito y el aire contenido en el primero pasa al segundo depósito que podría estar situado debajo del anterior o en cualquier otro lugar próximo preferentemente. Una vez que se llega a la pleamar, se cierra la compuerta de entrada del agua y la de salida del aire de dicho primer depósito, alcanzándose así una posición en la que el primer depósito tiene una máximo nivel de agua y el segundo depósito está lleno de aire a presión. Este aire se podría utilizar en el momento que se considere oportuno (en el momento que empieza a descender el nivel de agua, en bajamar, o en el momento de máxima demanda de energía, etc.). Si se procede a abrir la válvula de comunicación con el exterior, del tubo que comunica ambos depósitos, se provoca la salida del aire almacenado y se obtiene también electricidad al moverse el generador ubicado en dicho tubo de intercomunicación.

Una vez vaciado este depósito de aire ya habrá transcurrido el tiempo suficiente para que comience a bajar la marea, y procederemos a cerrar la compuerta de evacuación con el exterior y a abrir tanto la compuerta de entrada de agua como la de intercomunicación de ambos depósitos, provocando que el agua al salir, por bajar la marea, vaya moviendo el generador a su salida produciendo electricidad. Al mismo tiempo en el segundo depósito empezará a hacerse vacío al ir bajando el nivel del agua hasta que llegue el momento de bajamar. En ese momento se procede a cerrar estas últimas compuertas mencionadas, es decir, la compuerta de salida del agua y la de comunicación con los dos depósitos, quedando estos últimos con presión negativa que se podrá utilizar también para producir energía eléctrica cuando se procede a abrir la compuerta de evacuación del aire al exterior (ubicada en el conducto de intercomunicación entre ambos depósitos), lo cual provocará que el aire al entrar en el segundo depósito mueva el generador correspondiente actuado por el paso de este fluido gaseoso. Esta producción de electricidad se utilizará cuando se considere oportuno (en el momento de cambio de marea, demandas energéticas, etc.).

Para restablecer la presión atmosférica en el primer depósito se abre la propia compuerta situada en la parte superior de éste que comunica con el exterior.

Terminada esta fase, el ciclo se repetirá una y otra vez. Con diferentes compuertas se podrá controlar las presiones de los depósitos y el sentido de los fluidos (agua, aire, fluidos con presiones positivas ó negativas), de manera que actúen los generadores a conveniencia y almacenar o utilizar el agua, aire, o vacío, según necesidades.

Todos los movimientos de las compuertas, así como de los generadores, estarán sincronizados por un cuadro eléctrico, pudiendo hacerse por tiempos controlados por microprocesadores, o mediante terminales de carrera, conectados con el cuadro eléctrico. Tanto las compuertas como los depósitos estarán diseñados de forma que soporten las diferentes presiones que se produzcan y el movimiento de las compuertas se efectuará mediante mecanismos hidráulicos preferentemente.

En cuanto al sistema de producción de energía eléctrica aprovechando la pendiente de un río, se utilizan los mismos depósitos estancos, comunicados entre sí de igual manera y contando con las mismas compuertas y generadores de energía eléctrica, variando solamente en que al instalar el primer depósito en el río de forma que el nivel máximo no llegue a alcanzar la parte superior donde se encuentran las compuertas (de forma análoga al caso de aprovechamiento de las mareas) es necesario incluir un generador de electricidad y una compuerta específica en la cara frontal del depósito para entrada del agua y dejar el generador de la parte delantera inferior de dicho depósito y su compuerta correspondiente para la salida o descarga del agua contenida en el depósito, favoreciéndose esta evacuación del agua por la previsión de un tubo de salida en prolongación y coaxial con la boca de salida.

Este sistema se podría instalar en cualquier lugar de los mares, océanos, etc., donde exista el efecto de las mareas, siempre y cuando el depósito que se llena y vacía de agua esté firmemente unido al lecho marino o del río. Se podrá instalar donde el impacto medioambiental sea el mínimo y el segundo depósito o depósito donde no accede agua, se podrá instalar fuera o dentro del líquido elemento. La capacidad de producción de energía varía en función del tamaño de los depósitos y se podrán unir también varios depósitos en serie.

El sistema también podrá ser instalado en embalses, ríos, etc. siempre que se produzcan diferencias en la altura del agua, bien por la acción del hombre o de la propia naturaleza, siendo la limitación en estos casos el espacio disponible para la colocación de los depósitos.

El aire a presión, o el vacío generados, también se pueden utilizar para otras aplicaciones industriales, siendo un sistema autosuficiente.

Para facilitar la comprensión de las características de la invención y formando parte integrante de esta memoria descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas figuras, con carácter ilustrativo...

1. Sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos, caracterizado porque está constituido por dos depósitos (DA, DB) estancos comunicados entre sí por un tubo (T1), uno de los cuales (DA) está emplazado de forma que en bajamar, o nivel de la parte baja de la pendiente del río donde se instalen, el nivel del agua queda por encima de una compuerta ((C1)) que controla la boca de acceso del agua, ubicada en la parte baja del mismo, en tanto que en pleamar, o nivel de la parte alta del río donde se instale, dicho nivel del agua no llegue a alcanzar la boca de conexión del tubo (T1) de comunicación con el otro depósito (DB), gobernada también por otra compuerta (C2) que cierra o abre el paso de aire, existiendo en la boca de acceso del agua y en una zona central del tubo (T1) de comunicación con el segundo depósito (DB), sendos generadores de corriente (G1, G2), el primero activado por el paso del agua en ambos sentidos (entrada y salida) y el segundo activado por el paso de aire también en ambos sentidos, habiéndose previsto además otras dos compuertas (C3, C4) que comunican con el exterior la cámara superior de dicho primer depósito (DA) y la zona inicial del tubo (T1) de comunicación con el segundo depósito (DB), circulando el agua y aire de forma controlada por los generadores de corriente (G1 y G2) acorde con al posición de las compuertas (C1 a C5).

2. Sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos, según reivindicación 1, caracterizado porque el segundo depósito (DB) incluye además una comunicación con el exterior, controlada por una compuerta (C5).

3. Sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos, según reivindicación 1, caracterizado porque incluye además una compuerta (C6) en la parte posterior y alta del depósito (DA) cuando éste se encuentra sumergido en el cauce en pendiente de un río, sin alcanzar el nivel máximo de agua, que controla el paso de ésta a través de un generador de corriente (G3).

4. Sistema para generar electricidad aprovechando las mareas, o cauces en pendiente de ríos, según reivindicación 3, caracterizado porque la compuerta (C1) y generador de corriente (G1) de la parte baja del depósito (DA) están ubicados en la parte delantera del depósito (DA) y activado el generador (G1) por la salida del agua evacuada por un tubo (T3) exterior coaxial.