TRANSFORMADOR DE ENERGÍA.

Disposición para transformar energía térmica en fuerza por circulación y posteriormente en movimiento o energía eléctrica con un primer recipiente (1) y con un segundo recipiente (2),

estando llenados los dos recipientes (1, 2) en parte con fluido (10), caracterizada porque el primer recipiente (1) está conectado mediante un tubo (3) con el segundo recipiente (2), porque con el primer recipiente (1) está conectado otro extremo del tubo (3), porque el tubo (3) en el segundo recipiente (2) termina encima del nivel (13) del fluido (10) en el segundo recipiente (2), porque el extremo inferior del segundo recipiente (2) está conectado mediante una tubería (4) con el extremo inferior del primer recipiente (1), porque en el primer recipiente (1) y en el segundo recipiente (2) está previsto respectivamente un intercambiador de calor (8, 9) que se extiende respectivamente encima y debajo del nivel (12, 13) del fluido (10) en los recipientes (1, 2), porque el intercambiador de calor (8) dispuesto en el primer recipiente (1) se solicita con un medio calentado para calentar el fluido (10) y para mantener caliente el vapor del fluido (11) y el intercambiador de calor (9) dispuesto en el segundo recipiente (2) se solicita con un medio caloportador enfriado para condensar el vapor del fluido (11) y para enfriar el fluido (10), porque el tubo (3) tiene asignado un motor (14) que está accionado por vapor del fluido (11) que procede del primer recipiente (1) y que fluye a través del tubo (3) al segundo recipiente (2) y porque el primer recipiente (1) tiene asignado un regulador de nivel (7) que está en comunicación activa con una bomba (5) dispuesta en la tubería (4) y una válvula (6) de tal modo que el nivel (12, 13) del fluido (10) en el primer recipiente y segundo recipiente (1, 2) se mantienen constantes

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07450015.

Solicitante: PSW Systems AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Gewerbestrasse 5 6330 Cham.

Inventor/es: Prugner,Siegfried.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 1 de Febrero de 2007.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01K25/08 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01K PLANTAS MOTRICES A VAPOR; ACUMULADORES DE VAPOR; PLANTAS MOTRICES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; MOTORES QUE UTILIZAN CICLOS O FLUIDOS DE TRABAJO ESPECIALES (plantas de turbinas de gas o de propulsión a reacción F02; producción de vapor F22; plantas de energía nuclear, disposición de motores en ellas G21D). › F01K 25/00 Plantas motrices o motores caracterizados por el empleo de fluidos de trabajo no previstos en otra parte; Plantas que funcionan según un ciclo cerrado no previstas en otro lugar. › utilizando vapores especiales.
  • F01K27/00 F01K […] › Plantas motrices que transforman el calor o la energía de un fluido en energía mecánica, no previstas en otro lugar.

Clasificación PCT:

  • F01K25/08 F01K 25/00 […] › utilizando vapores especiales.
  • F01K27/00 F01K […] › Plantas motrices que transforman el calor o la energía de un fluido en energía mecánica, no previstas en otro lugar.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2356616_T3.pdf

 

TRANSFORMADOR DE ENERGÍA.
TRANSFORMADOR DE ENERGÍA.

Fragmento de la descripción:

La invención se refiere a una disposición con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Una disposición de este tipo se conoce por los documentos JP 57148011 y EP 0370587.

Las disposiciones conocidas de este tipo trabajan con un medio que, durante el servicio, está sometido a un cambio de fase. El inconveniente de estas disposiciones conocidas es que requieren costes elevados para los aparatos. Las 5 disposiciones conocidas, como motores de combustión interna, máquinas de vapor, como turbinas de vapor o gas, trabajan exclusivamente con elevados potenciales de calor, de modo que no consiguen funcionar con los potenciales de calor existentes en el entorno.

En el documento JP 57148011 A se muestra una instalación que presenta un recipiente superior con condensador instalado, una tubería que conduce hacia bajo para agua, un recipiente inferior y un tubo vaporizador. En el recipiente superior 10 está prevista una turbina accionada por el vapor que sale a través de la tobera del tubo vaporizador que genera corriente mediante un generador. En el documento JP 57148011 A se menciona que la instalación debe poder funcionar sin el uso de una bomba o similar, empleándose calor con una temperatura baja o energía natural.

El documento 1217293 A describe una instalación con un acumulador de vapor de alta presión, que funciona con un quemador de aceite o de gas o con un dispositivo calefactor eléctrico. Además, la instalación tiene un acumulador de 15 condensador, que está equipado con un intercambiador de calor. El acumulador de vapor de alta presión está conectado mediante una tubería con el acumulador del condensador. En la tubería de unión está prevista una máquina (motor), que funciona con vapor.

En el documento DE 2943686 A está descrito un procedimiento y una instalación para aprovechar el calor de escape de procesos industriales para la obtención de energía eléctrica, usándose una fuente de calor de escape con una temperatura 20 entre 90º y 150ºC para la evaporación de un medio de trabajo. El vapor así generado debe pasar por una tubería para accionar un motor acoplado a un generador eléctrico y para volver a ser condensado. La disposición propuesta para ello tiene un recipiente inferior, en el que se calienta, y un recipiente superior, en el que se enfría. El vapor se introduce desde el recipiente mediante una tubería en el recipiente y se reconduce como condensado mediante otra tubería a un generador eléctrico y desde allí al recipiente. 25

En el documento WO 99/24766 A se propone una instalación y un procedimiento para la obtención de energía mecánica o eléctrica, que sale de una fuente de calor de alta temperatura.

La invención tiene el objetivo de indicar una disposición del género indicado al principio, que evite los inconvenientes de las disposiciones conocidas de este género y que funcione también con pocas pérdidas con diferencias reducidas de temperatura y a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente. Los costes para los aparatos deben ser bajos, de modo 30 que la disposición según la invención pueda fabricarse a un precio económico.

Según la invención, esto se consigue con una disposición que presenta las características de la reivindicación 1.

Las reivindicaciones subordinadas se refieren a configuraciones preferibles y ventajosas de la disposición según la invención.

En la disposición según la invención, la energía térmica se transforma en la circulación de un medio y la energía del 35 medio circulante se transforma con ayuda de un motor, que es accionado por el medio circulante, en un movimiento mecánico y/o en energía eléctrica.

En la disposición según la invención está previsto un primer recipiente llenado en parte con fluido y un segundo recipiente, también llenado en parte con fluido. Los recipientes están conectados entre sí mediante un tubo.

En una forma de realización preferible, este tubo es cónico, es decir, está realizado de forma que se estrecha, o sea, 40 con un diámetro interior que se reduce de un extremo del tubo hacia el otro extremo. El extremo más ancho del tubo cónico sale preferiblemente del primer recipiente.

En una forma de realización preferible, el primer recipiente está dispuesto a menor altura que el segundo recipiente.

En una forma de realización está previsto que el extremo del tubo (cónico) asignado al segundo recipiente, que está dispuesto por ejemplo a mayor altura que el primer recipiente, se asome hasta una altura que corresponde aproximadamente 45 a dos terceras partes desde abajo al segundo recipiente.

Además, en una forma de realización de la disposición según la invención está previsto que esté prevista una tubería que conduce desde el lado inferior del segundo recipiente, dispuesto por ejemplo a mayor altura, al lado inferior del primer recipiente, dispuesto por ejemplo a menor altura.

En una forma de realización, esta tubería está provista de una válvula, que es mandada por un control asignado 50 preferiblemente al primer recipiente para controlar el nivel del medio líquido en el primer recipiente y/o en el segundo recipiente. Este control del nivel, que está asignado preferiblemente al primer recipiente, también está en comunicación activa

con una bomba para el medio. En una forma de realización, esta bomba está prevista en la tubería entre el segundo recipiente y el primer recipiente.

Mediante el intercambiador de calor previsto en el primer recipiente se calienta el fluido líquido en el primer recipiente para que se forme vapor del fluido. Mediante el intercambiador de calor previsto en el segundo recipiente se sustrae calor del vapor del fluido para condensarlo como fluido líquido. 5

La disposición según la invención permite de forma ventajosa transformar energía térmica en fuerza por circulación (movimiento de un medio en particular gaseoso) y transformarla posteriormente en movimiento mecánico o energía eléctrica. Como energía térmica, que se alimenta a la instalación según la invención y que se transforma en ésta, son concebibles sobre todo formas de energías renovables, en particular energía solar, energía geotérmica, calor ambiental (aire o aguas).

En una forma de realización, el tubo (cónico) previsto en la disposición según la invención puede conducir, partiendo 10 del lado superior del primer recipiente, directamente a través del lado inferior del segundo recipiente al interior de éste y asomarse a éste. Es preferible que el extremo del tubo (cónico) en el segundo recipiente esté dispuesto a mayor altura que el nivel del fluido (medio) en el segundo recipiente.

En otra forma de realización, el tubo (cónico) puede asomarse partiendo del lado superior del primer recipiente desde arriba al segundo recipiente. 15

El motor, que transforma la fuerza por circulación inherente al vapor del fluido (medio gaseoso) que circula por el tubo (cónico) del primer recipiente al segundo recipiente en un movimiento mecánico o en energía eléctrica, puede estar previsto en el interior del segundo recipiente o en el exterior del segundo recipiente. En los dos casos, el motor se acciona con el vapor del fluido circulante.

Cundo el motor está dispuesto en el exterior del segundo recipiente, en una forma de realización de la disposición 20 según la invención está previsto que el tubo (cónico) esté realizado de tal forma que se estrecha cónicamente hacia el motor, realizándose la unión entre el motor y el segundo recipiente mediante un tubo no cónico, es decir, un tubo cuyo diámetro interior no varía a lo largo de su longitud.

En una forma de realización de la invención está previsto que en el primer recipiente y/o en el segundo recipiente estén previstas aletas en el exterior, siendo las aletas en el primer recipiente aletas que absorben calor y las aletas en el 25 segundo recipiente aletas que ceden calor al entorno. De este modo existe la posibilidad de obtener energía a partir de las corrientes de aire que circulan alrededor de los recipientes o cederla a los mismos mediante la disposición de aletas de calor o aletas de frío.

La ventaja de esta disposición según la invención es que puede funcionar también con diferencias bajas de temperaturas y a temperaturas cercanas a las temperaturas ambiente, para transformar eficazmente energía. Con la 30 disposición según la invención existe la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Disposición para transformar energía térmica en fuerza por circulación y posteriormente en movimiento o energía eléctrica con un primer recipiente (1) y con un segundo recipiente (2), estando llenados los dos recipientes (1, 2) en parte con fluido (10), caracterizada porque el primer recipiente (1) está conectado mediante un tubo (3) con el segundo recipiente (2), porque con el primer recipiente (1) está conectado otro extremo del tubo (3), porque el tubo (3) en el segundo recipiente (2) 5 termina encima del nivel (13) del fluido (10) en el segundo recipiente (2), porque el extremo inferior del segundo recipiente (2) está conectado mediante una tubería (4) con el extremo inferior del primer recipiente (1), porque en el primer recipiente (1) y en el segundo recipiente (2) está previsto respectivamente un intercambiador de calor (8, 9) que se extiende respectivamente encima y debajo del nivel (12, 13) del fluido (10) en los recipientes (1, 2), porque el intercambiador de calor (8) dispuesto en el primer recipiente (1) se solicita con un medio calentado para calentar el fluido (10) y para mantener caliente el vapor del fluido 10 (11) y el intercambiador de calor (9) dispuesto en el segundo recipiente (2) se solicita con un medio caloportador enfriado para condensar el vapor del fluido (11) y para enfriar el fluido (10), porque el tubo (3) tiene asignado un motor (14) que está accionado por vapor del fluido (11) que procede del primer recipiente (1) y que fluye a través del tubo (3) al segundo recipiente (2) y porque el primer recipiente (1) tiene asignado un regulador de nivel (7) que está en comunicación activa con una bomba (5) dispuesta en la tubería (4) y una válvula (6) de tal modo que el nivel (12, 13) del fluido (10) en el primer recipiente y 15 segundo recipiente (1, 2) se mantienen constantes.

2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula (6) dispuesta en la tubería (4) es una válvula electromagnética que está cerrada en el estado sin corriente.

3. Disposición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la válvula (6) dispuesta en la tubería (4) está abierta cuando la bomba (5) está en funcionamiento. 20

4. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el motor (14) está dispuesto en el interior del segundo recipiente (2).

5. Disposición según la reivindicación 4, caracterizada porque el árbol de accionamiento (15) del motor (14) sale del segundo recipiente (2).

6. Disposición según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque el motor (14) está dispuesto en la zona del extremo 25 del tubo cónico (3) que conecta el primer recipiente (1) con el segundo recipiente (2).

7. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el motor (14) está previsto a lo largo de la extensión del tubo (3) y en el exterior del segundo recipiente (2).

8. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el tubo (3) se asoma desde abajo al segundo recipiente (2). 30

9. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el tubo (3) se asoma al interior del segundo recipiente (2) hasta una altura que corresponde aproximadamente a dos terceras partes del mismo.

10. Disposición según la reivindicación 8, caracterizada porque en el tubo (3) está previsto un órgano de cierre (16).

11. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el primer recipiente (1) está provisto de aletas en su exterior (17). 35

12. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el segundo recipiente (2) está previsto de aletas (17) en su exterior.

13. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el segundo recipiente (2) está dispuesto a mayor altura que el primer recipiente (1).

14. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el primer recipiente (1) y el segundo 40 recipiente (2) están dispuestos uno al lado del otro.

15. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque el fluido es un gas o una mezcla de gases, en particular un hidrocarburo de bajo peso molecular, como propano o butano.

16. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque el tubo (3) que conecta los recipientes (1, 2) entre sí es cónico. 45

17. Disposición según la reivindicación 16, caracterizada porque el extremo más ancho del tubo (3) está asignado al primer recipiente (1) y el extremo más estrecho del tubo (3) está asignado al segundo recipiente (2).

18. Disposición según una de las reivindicaciones 7, 16 y 17, caracterizada porque el tubo (3a), que conduce del motor (14) al segundo recipiente (2), está realizado con un diámetro interior constante.


 

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