Aparato hidroeléctrico, para la producción de energía eléctrica en un medio acuático del tipo con corrientes,

que comprende un bastidor (1) que soporta un órgano rotativo (8) que presenta una pluralidad de superficies de apoyo (10) destinadas a cooperar con dicha corriente para generar una rotación de dicho órgano rotativo, un dispositivo electromecánico (11) para producir una corriente eléctrica a partir de dicha rotación de dicho órgano rotativo, y un dispositivo de ajuste (15, 16, 17) de la posición de dicho órgano rotativo con referencia a la superficie del medio acuático que comprende un depósito (15) que presenta una abertura (16) destinada a ser posicionada bajo la superficie del medio acuático para permitir modificar el porcentaje de llenado con agua de dicho depósito, caracterizado porque dicho bastidor comprende una porción alta (3) que asegura una función de soporte para dicho órgano rotativo (8) y montada en traslación sobre una porción baja (2) de dicho bastidor (1) de manera que forme un conjunto telescópico, y porque dicha abertura (16) es variable y dicho depósito está soportado por dicha porción alta (3) de dicho bastidor (1)

CAMPO TÉCNICO

Actualmente se realizan numerosas investigaciones para llegar a una producción masiva de electricidad por unas “microfuentes” de energías renovables, descentralizadas y multiplicables a voluntad: pequeñas turbinas, células fotovoltaicas, generadores eólicos, etc.

La presente invención se inscribe en esta tendencia. La misma tiene por objetivo principal la captación de la energía de las corrientes de marea en función del coeficiente más o menos elevado de estas mareas en cualquier momento. De manera alternativa, se podrá prever asimismo que esta captación se realice a partir de otras corrientes marinas o a partir de corriente fluviales.

Más precisamente, la invención se refiere a un aparato hidroeléctrico tal como el definido en el preámbulo de la reivindicación 1. Un aparato de este tipo es conocido a partir del documento US-A-4.301.377.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Algunas formas de realización que responden a la definición anterior son conocidas en el estado de la técnica. Algunas de estas construcciones utilizan unos hidrogeneradores del tipo con hélices o con palas, derivándose estos últimos directamente de los generadores eólicos utilizados en relación con el viento.

Sin embargo, los aparatos conocidos de la técnica anterior necesitan generalmente la utilización de construcciones complejas para que resistan las condiciones difíciles del entorno en el que están destinados a funcionar. A pesar de todas las precauciones adoptadas, estos mecanismos quedan siempre sensibles a su entorno exterior, en particular cuando están implantados en el mar, en contacto con el agua salada. Así, estas construcciones no permiten modificar fácilmente la profundidad de implantación de estos aparatos en función de las características de las mareas, por ejemplo. La profundidad de servicio está definida previamente y se ajusta en el momento de la implantación del aparato.

Además, se puede observar que en el estado actual de la técnica, estando la superficie de captación de las palas limitada por sus dimensiones, es preciso que la velocidad de la corriente alcance aproximadamente 2,57 m/s (5 nudos) para que el generador de electricidad pueda verdaderamente entrar en producción. Esto reduce considerablemente el número de lugares que se pueden utilizar.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

Un objetivo principal de la presente invención es evitar los inconvenientes de los aparatos hidroeléctricos conocidos en la técnica anterior, proponiendo un aparato de este tipo apto para ser adaptado a los cambios de las propiedades de las corrientes con las cuales coopera para optimizar su eficacia y permitir su implantación incluso en unas zonas con corrientes relativamente débiles.

Con este fin, la presente invención se refiere más particularmente a un aparato hidroeléctrico, como el definido en la reivindicación 1.

Gracias a estas características, el dispositivo de ajuste utiliza ventajosamente las propiedades de su medio circundante parta cumplir su función de manera eficaz y fiable, debido a que la mayor parte de sus constituyentes están adaptados al medio en el cual están destinados a funcionar.

De manera preferida, el dispositivo de ajuste comprende un dispositivo de bombeo alimentado con energía eléctrica con el dispositivo electromecánico, por medio de una conexión eléctrica, para permitir bombear agua fuera del depósito. Además, este dispositivo electromecánico puede ventajosamente estar dispuesto sobre una porción superior del bastidor destinada a estar situada de forma permanente a un nivel superior al de la superficie del medio acuático.

Según un modo de realización preferido, el órgano rotativo comprende un árbol de rotación unido al bastidor por medio de por lo menos un cojinete, comprendiendo el aparato además unos medios de conexión mecánica para unir este árbol a por lo menos un árbol de un órgano rotativo de otro aparato hidroeléctrico idéntico destinado a estar dispuesto en la proximidad del primero.

Gracias a estas características, un gran número de aparatos pueden estar unidos, preferentemente por sus árboles de rotación, para formar un conjunto capaz de producir una corriente eléctrica en unas corrientes débiles en las cuales los dispositivos de la técnica anterior son ineficaces.

Por otra parte, las características particulares del aparato hidroeléctrico según la presente invención permiten realizar su ensamblaje en tierra firme antes de remolcarlo con el depósito vacío hasta el lugar de implantación, por ejemplo en el mar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada de un modo de realización preferido siguiente, haciendo referencia a los planos adjuntos dados a título de ejemplos no limitativos y en los que:

- la figura 1 representa una vista frontal simplificada de un aparato hidroeléctrico según un modo de realización preferido de la invención;

- la figura 2 representa una vista lateral simplificada de un detalle de construcción del aparato de la figura 1;

- la figura 3 representa una vista parcial frontal simplificada de un conjunto de aparatos hidroeléctricos similares al de la figura 1;

- la figura 4 representa una vista frontal simplificada de un detalle de construcción del conjunto de la figura 3;

- la figura 5 representa una vista frontal simplificada de un aparato hidroeléctrico según una variante de realización de la presente invención.

MODO(S) DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

El aparato hidroeléctrico según un modo de realización preferido de la invención está representado en una vista frontal simplificada en la figura 1, a título ilustrativo. El aparato comprende una estructura de base que define un bastidor 1 que presenta una porción baja 2 y una porción alta 3 susceptibles de ser desplazadas una con respecto a la otra para presentar una posición relativa ajustable.

La porción baja 2 - de tubos de acero soldados en las figuras pero que puede ser fabricada con otros materiales - presenta una base 4 de forma cuadrada pero que podría también ser rectangular. La misma está destinada a ser elevada, fijada y/o lastrada sobre el suelo marino. Se puede prever alternativamente que el aparato esté simplemente flotante sin apartarse del marco de la presente invención.

La porción alta 3, montada en traslación sobre unos raíles de guiado 5 verticales solidarios a la porción baja 2, presenta una forma similar a la de esta última, con unas dimensiones transversales ligeramente inferiores. Se puede prever un tope sobre la porción baja para limitar la altura de penetración de la porción alta en la porción baja. De manera similar, pueden estar previstos unos topes para retener la porción alta en la porción baja en caso de traslaciones de grandes amplitudes.

La porción alta 3 soporta unos cojinetes 6 en los cuales está montado el árbol 7 de un órgano rotativo 8, representado en las figuras en forma de una rueda de álabes, a título de ejemplo no limitativo.

Como se desprenderá más claramente a partir de la descripción dada en relación con la figura 2, la rueda de álabes 8 presenta unas superficies de apoyo 10, destinadas a cooperar con las corrientes del medio acuático en el cual el aparato será implantado para hacerla girar.

Un dispositivo electromecánico 11 de generación de corriente eléctrica está dispuesto en la proximidad del árbol 7 para generar una corriente en respuesta a los movimientos de rotación de este último. El dispositivo electromecánico puede ser de cualquier tipo conocido adaptado a la realización de la presente invención, y comprenderá en particular un alternador arrastrado, preferentemente, por medio de un mecanismo multiplicador (no representado).

El dispositivo electromecánico 11 está preferentemente conectado eléctricamente a uno de los circuitos de gestión y de distribución 12 de la energía eléctrica producida a partir de los movimientos del órgano rotativo.

La porción alta 3 del bastidor presenta un soporte 13, a un nivel superior al del órgano rotativo 8 y, sobre el cual están montados los circuitos de gestión y de distribución 12, para mantener estos últimos fuera del medio acuático de forma permanente. Gracias a dicho posicionado, se asegura una mejor longevidad para estos circuitos que si estuvieran sumergidos... [Seguir leyendo]

1. Aparato hidroeléctrico, para la producción de energía eléctrica en un medio acuático del tipo con corrientes, que comprende un bastidor (1) que soporta un órgano rotativo (8) que presenta una pluralidad de superficies de apoyo (10) destinadas a cooperar con dicha corriente para generar una rotación de dicho órgano rotativo, un dispositivo electromecánico (11) para producir una corriente eléctrica a partir de dicha rotación de dicho órgano rotativo, y un dispositivo de ajuste (15, 16, 17) de la posición de dicho órgano rotativo con referencia a la superficie del medio acuático que comprende un depósito (15) que presenta una abertura (16) destinada a ser posicionada bajo la superficie del medio acuático para permitir modificar el porcentaje de llenado con agua de dicho depósito,

caracterizado porque dicho bastidor comprende una porción alta (3) que asegura una función de soporte para dicho órgano rotativo (8) y montada en traslación sobre una porción baja (2) de dicho bastidor (1) de manera que forme un conjunto telescópico, y

porque dicha abertura (16) es variable y dicho depósito está soportado por dicha porción alta (3) de dicho bastidor (1).

2. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un dispositivo de bombeo (17) alimentado con energía eléctrica a partir de dicho dispositivo electromecánico (11), por medio de una conexión eléctrica, para permitir bombear agua fuera de dicho depósito (15).

3. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho bastidor (1) comprende además unos medios de fijación (4) dispuestos para permitir su fijación a un fondo del medio acuático.

4. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos medios de fijación (4) comprenden una polea destinada a cooperar con un cable.

5. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho cable presenta un primer extremo fijado al fondo y un segundo extremo libre que soporta un lastre.

6. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho bastidor (1) comprende un paso de cable que define un tope para dicho lastre.

7. Aparato hidroeléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha porción alta (3) está dispuesta de manera que presente un extremo situado de forma permanente en un nivel superior al de dicha superficie del medio acuático.

8. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho dispositivo electromecánico (11) está dispuesto sobre dicha porción alta (3) de dicho bastidor (1).

9. Aparato hidroeléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho dispositivo electromecánico (11) comprende unos medios de conexión eléctrica destinada a asegurar la transferencia de la energía eléctrica producida hacia un dispositivo de almacenamiento de energía o hacia un dispositivo de conducción hacia tierra.

10. Aparato hidroeléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho órgano rotativo (8) presenta un árbol de rotación (7) destinado a estar dispuesto según una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección de desplazamiento de las corrientes.

11. Aparato hidroeléctrico según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho órgano rotativo (8) es una rueda de álabes.

12. Aparato hidroeléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuando está destinado a ser utilizado en relación con unas corrientes de mareas oceánicas, caracterizado porque dicho dispositivo de ajuste de la posición de dicho órgano rotativo (8) comprende un circuito electrónico (12) dispuesto de manera que modifique dicha posición de manera previamente definida en función de las características de las mareas.

13. Aparato hidroeléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo dicho órgano rotativo (8) un árbol de rotación (7) unido a dicho bastidor (1) por medio de por lo menos un cojinete (6), estando el aparato caracterizado porque comprende además unos medios de unión mecánica (30) para unir dicho árbol a por lo menos un árbol de un órgano rotativo de un aparato hidroeléctrico idéntico destinado a estar dispuesto en la proximidad.

14. Conjunto de aparatos hidroeléctricos según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende por lo menos dos aparatos hidroeléctricos cuyas porciones bajas (2) están rígidamente conectadas entre sí y de los que cada uno comprende un árbol (7) acoplado mecánicamente a por lo menos otro árbol próximo.

15. Procedimiento de instalación de una instalación hidroeléctrica que comprende una pluralidad de aparatos hidroeléctricos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende las etapas que consisten en:

transportar dichos aparatos hidroeléctricos desde tierra hasta el emplazamiento deseado para su instalación en un medio acuático,

proceder al establecimiento de una conexión mecánica de dichos aparatos hidroeléctricos con el fondo del medio acuático,

caracterizado porque la etapa de transporte se efectúa con dichos aparatos hidroeléctricos que tienen sus depósitos (15) respectivos vacíos, siendo dichos aparatos desplazados por la superficie del medio acuático.