Un sistema hidroeléctrico que comprende: una masa de agua en un embalse principal (1) al nivel del suelo,

que es artificial o una masa natural de agua dulce o salada que tiene al menos 3 m de desnivel desde la línea de referencia; un conducto de entrada redondeado (2); una bomba principal (6) que empuja el flujo de estado estacionario dentro del canal de toma principal (9) corriente abajo, alimentada por un motor de velocidad variable; una tubería de convergencia (7); una válvula de compuerta (8) que controla el flujo de agua al interior del canal de toma principal (9); un canal de toma principal (9) grueso de aproximadamente 1200 m que termina en lo alto dentro de la central eléctrica (11) con una descarga de estado estacionario de al menos 10 m/s o una altura cinética de 5 m, su diámetro interior es de al menos 0,3 a 1 m con un grosor de aproximadamente el 15% del diámetro interno que está fabricado de un material resistente tal como acero al carbono sin soldadura; en el que su superficie interna está cubierta con una capa gruesa de un material liso y resistente que puede ser recubierto cuando sea necesario si tiene lugar corrosión o cavitación intensa; en el que su línea central sirve como línea de referencia, que tiene muchas juntas de expansión a lo largo de su longitud; una válvula de alivio de presión (12) sobre el canal de toma principal unos cuantos metros tras la válvula de compuerta para proteger la bomba (6) de una presión de sobrecarga residual; en el que el agua liberada fluye hacia fuera del canal de toma principal (9) al interior del embalse principal; una serie de tanques de compensación (13-A, 13-B) que absorben el caudal de agua del canal de toma principal durante la compresión a alta presión y liberan agua de vuelta al canal de toma principal durante la expansión de baja presión, estando dotados los tanques de válvulas de alivio de presión unidireccionales que están normalmente cerradas para atrapar aire para formar la fuerza de compresión de aire durante la compresión a alta presión, a la vez que permiten que aire a presión atmosférica sea introducido en los tanques de compensación durante la expansión a baja presión; una válvula esférica unidireccional (5), conectada al extremo del canal de toma principal, estructurada como una válvula de bola con un orificio pasante que gira 360° sobre su eje continuamente en una única dirección, teniendo un elemento de cierre redondo que se corresponde con un asiento redondo que permite un esfuerzo de estanqueidad uniforme, dividiendo el orificio pasante sobre la esfera la periferia en cuatro partes, dos partes que abren el canal de toma principal y las otras dos partes que lo cierran; en el que sobre la esfera se encuentran dos concavidades opuestas en forma de peonza sobre su plano de rotación aumentando el par rotacional, siendo alimentada por un motor con un árbol que hace girar el elemento de cierre continuamente convirtiendo la presión cinética y la energía elástica combinadas, acumuladas en toda la columna de agua principalmente en un martillo de agua de al menos 1400 m de energía de presión, reabriendo la válvula en un momento subsiguiente y reconvirtiendo la energía de presión en un chorro de agua de alta energía cinética, válvula que se diseña para girar a aproximadamente cuatro segundos por vuelta, estando temporizada su fase de apertura para agotar la presión de martillo de agua de nuevo hasta la altura cinética más baja inicial; en el que el diámetro del orificio de la esfera es dos veces el diámetro interno del canal de toma principal, estando fuertemente anclado con un contrapeso suficiente; una boquilla de retroceso de convergencia (29) unida a la parte corriente abajo de la válvula (5); una turbina generador de pelton (14, 15) sobre cuyos cangilones impacta la energía cinética del chorro que emana del canal de toma principal; un árbol que acopla la turbina a un generador principal (15) para producir energía eléctrica, que tiene asimismo volantes incorporados para almacenar y liberar energía mecánica al rotor con el fin de mantener una velocidad óptima, siendo su capacidad de al menos 50 MW y más; un embalse de compensación (17) que recibe el agua empleada dentro de la central eléctrica (11); una tubería de drenaje (18) que drena el agua empleada de vuelta al embalse principal (1) y fuera de la central eléctrica por fuerza gravitacional; una serie de tuberías de succión de vacío (19-A; 19-B; 19-C) que conectan el embalse principal (1) con el canal de toma principal (9); en donde cada tubería de succión tiene un diámetro que es aproximadamente del tamaño del canal de toma principal, siendo su fuente de agua el embalse principal (1) extrayendo inmediatamente un volumen de agua necesario para el canal de toma principal mediante el diferencial de presión debido a la presión más elevada de al menos 3 m del desnivel más la presión atmosférica de 10,3 m de agua como contra el vacío parcial de baja presión creado por la expulsión súbita de un chorro de agua a alta presión; en el que la expulsión convierte la carga de presión de martillo en altura cinética con la subsiguiente caída súbita de presión dentro del canal de toma principal (9) a un vacío parcial de baja presión; en el que la transferencia de agua se controla por medio de válvulas unidireccionales (20-A; 20-B; 20-C) situadas por debajo del canal de toma (9); una bomba auxiliar (24) que traerá agua del embalse principal (1) al interior del canal de toma principal (9) para completar un volumen suficiente de al menos 5 m de altura piezométrica necesario para el siguiente martillo de agua; una línea (25) de la bomba auxiliar que conecta la bomba auxiliar (24) al canal de toma principal, siendo su diámetro interno la mitad del diámetro del canal de toma principal; una válvula esférica unidireccional auxiliar (26) que tiene las mismas dimensiones y velocidad de giro de la válvula esférica principal (5) que controla el flujo de agua al interior del canal de toma principal que tiene una válvula de regulación (26-A) corriente abajo para evitar la disipación de la presión del martillo de agua; en el que ambas válvulas esféricas (5, 26) tienen sus posiciones relativas como función del tiempo; un generador de inicio/recebado (3) para iniciar y accionar inicialmente las bombas (6; 24; 27) y la rotación inicial de las válvulas esféricas, funcionando asimismo como una entrada de recebado para ser incorporada al sistema; una bomba de recebado (27) que reactiva el sistema periódicamente añadiendo una entrada para mantener el nivel de energía necesario; una tubería de reabastecimiento (21) que trae agua de una fuente natural próxima para reemplazar el agua perdida por evaporación, esto se realiza cuando sea necesario para mantener constante el desnivel

Campo de la invención

La presente invención es un sistema hidroeléctrico, más concretamente, es un sistema que utiliza el desnivel, la altura cinética y la energía potencial elástica del agua para producir electricidad.

Antecedentes de la invención

La fuerza es una magnitud que empuja o tira de un cuerpo. Puede ser inducida por la naturaleza o inducida por una máquina. Se mide en newtons (n), la fuerza que produce un desplazamiento (m) constituye un trabajo (n·m). La fuerza aplicada es proporcional al desplazamiento producido. Cuanto más grande sea la fuerza aplicada sobre una masa concreta, mayor será el desplazamiento.

La energía mecánica se define como la capacidad de realizar un trabajo. Produce un trabajo que implica una cantidad de fuerza. La energía se expresa en los mismos términos que el trabajo, ya que el trabajo es asimismo la cantidad medida de energía que se transfiere. Ambos se expresan en julios o newtons por metro (n·m).

Hay una cantidad latente de fuerza en la energía mecánica.

La energía mecánica puede producir una fuerza. Por ejemplo, la fuerza aplicada sobre un resorte de compresión es proporcional al desplazamiento o a su cambio de longitud m. El trabajo realizado sobre el resorte es igual a la energía potencial elástica (n·m) y se almacena en el resorte. Una vez liberada la fuerza de compresión, esta energía potencial elástica realizará una cantidad de trabajo, produciendo una cantidad de fuerza (n) que podría alargar el resorte una longitud m. Aunque las dos cantidades (fuerza (n) y energía (n·m)) no son iguales ni siquiera similares, ambas están, sin embargo, intrínsecamente interrelacionadas.

De acuerdo con el Principio de Conservación de la Energía, ésta no puede ser creada ni destruida pero puede ser transformada, transferida, acumulada, almacenada y puede ser encauzada hacia un uso constructivo produciendo energía utilizable o puede ser convertida en diversas formas disipadas.

Actualmente, las plantas de energía hidroeléctrica tradicionales importantes están situadas sobre grandes cursos de agua, por ejemplo, la presa de Hoover se encuentra sobre el río Colorado. La construcción de presas y la elevación de la altura de la superficie de agua para proporcionar el volumen almacenado y aumentar el desnivel de los cursos de agua constituyen las principales características de la energía hidroeléctrica del día de hoy. La única entrada es el desnivel inducido por la fuerza de gravitación natural, que se transforma bien en altura cinética para accionar una turbina impulsada, o en altura piezométrica para accionar una turbina de reacción. Y la única salida es energía eléctrica.

Esta energía hidroeléctrica tradicional no tiene entrada de energía eléctrica.

En el momento presente, la energía hidroeléctrica es considerada una de las mejores, si no la mejor forma de energía. Es limpia. Es relativamente económica ya que es reciclada por la madre naturaleza a través del ciclo de agua. No se utiliza combustible fósil. No se emiten a la atmósfera gases nocivos.

Sin embargo, presenta sus limitaciones y desventajas.

En primer lugar, está limitada tan sólo a emplazamientos en los que fluyen grandes cursos de agua naturales. Estos emplazamientos se encuentran habitualmente en áreas alejadas, en las cuales las líneas de transmisión de potencia a las ciudades no sólo son caras, sino que asimismo provocan pérdidas energéticas.

En segundo lugar, su funcionamiento depende completamente de las precipitaciones estacionales, de modo que la energía entregada anualmente en promedio es tan sólo de, aproximadamente, el 50% de la capacidad instalada.

En tercer lugar, la construcción de una presa podría inundar los terrenos de cultivo y podría ocasionar grandes costes sociales.

En cuarto lugar, el tiempo de construcción de una presa es muy largo.

En quinto lugar, la obra civil necesaria es cara.

En sexto lugar, la retirada continua de detritus corriente arriba es una tarea de mantenimiento tediosa, y siempre está presente el problema de la sedimentación.

Y finalmente, siempre existe el peligro de un fallo en la presa que podría tener consecuencias catastróficas para las vidas y propiedades.

En el estado de la técnica anterior relacionado, este solicitante presentó una solicitud número PCT/Ph2005/000015, con número de publicación WO2006/085782, titulada "Re-circulating water in a closed loop hydropower system".

El estado de la técnica anterior presentaba la característica de que está sometido a la fuerza de fricción disipativa y a la fuerza gravitacional constante. Esto hace decrecer la salida de energía y finalmente agota el contenido de energía del sistema.

El documento WO2006/085782 A1 divulga un sistema en el que un volumen controlado de agua es recirculado en un bucle cerrado de modo continuo para la generación de electricidad.

El documento WO2004/094816 A1 divulga un aparato para producir electricidad o potencia con un ciclo de agua continuo haciendo un nivel irreal o un nivel industrial con agua real.

El documento EP 1 850 000 A1 divulga un aparato que mejora el rendimiento de una planta hidroeléctrica combinando una turbina de pelton con varios módulos.

Resumen de la invención

El objetivo de la presente invención es superar los inconvenientes del estado de la técnica anterior. La presente invención ha añadido nuevos equipos y características para conseguir este propósito.

Principalmente, la presente invención ha incorporado una bomba de recebado (27) para recebar y suministrar una entrada de energía de presión adicional al sistema de modo periódico. La bomba de recebado consigue su energía del generador de inicio/recebado (3). Éste funciona para mantener el nivel de salida de energía sostenible.

Otra característica de la presente invención es que ha incorporado una boquilla de retroceso de convergencia (29) que utiliza la fuerza de retroceso del chorro de agua. Esta fuerza de retroceso, que es de igual magnitud y dirección opuesta, empujará un pistón (31) que se encuentra dentro de una cámara de presión (30). Esta fuerza es capaz de realizar distintas clases de trabajos, tales como un líquido presurizado para añadir una entrada de energía al sistema a través de la tubería de presión (34) al interior del canal de toma principal (9), o se puede utilizar como una energía de presión para la desalinización de agua salina.

La presente invención es un sistema de energía hidráulica mejorado y mucho más grande. Está alimentado por ocho formas de fuerzas que ocurren de manera principalmente natural. Una gran porción de todo el intervalo de entradas de energía se convierte en energía eléctrica; con sólo un tipo de entrada que consume energía eléctrica, siendo ésta las bombas motorizadas. Esta entrada fraccional de energía de base eléctrica es menor que la única salida consolidada de potencia eléctrica generada por todo el sistema de conversión. Este sistema es de bucle cerrado con un volumen controlado de agua recirculando continuamente en el mismo. Periódicamente, es recebado mediante una bomba de recebado exterior al bucle de energía a medida que la salida de energía decrece.

Inicialmente, el agua en un embalse a nivel del suelo se somete a un impulso en altura piezométrica mediante una bomba motorizada para empujarla hacia adelante en un canal de toma principal de 1200 m de longitud; pasa por una válvula de alivio de presión; tanques de compensación; tuberías de succión de vacío; tuberías auxiliares; una tubería de recebado periódico y termina en una válvula esférica unidireccional en lo alto dentro de la central eléctrica.

La válvula esférica de rotación continua detiene la columna de agua rápida en un modo de "cierre rápido", transformando la presión combinada, las energías cinética y elástica acumuladas en toda la columna de agua en un martillo de agua con una inmensa energía de presión. A medida que la válvula esférica se vuelve a abrir, el agua presurizada se transforma de nuevo en un chorro de elevada energía cinética que sale disparado del canal de toma principal para impactar sobre el generador de turbina de pelton para producir energía eléctrica.

El agua empleada es recibida en el embalse de compensación. A continuación... [Seguir leyendo]

una serie de tuberías de succión de vacío (19-A; 19-B; 19-C) que conectan el embalse principal (1) con el canal de toma principal (9); en donde cada tubería de succión tiene un diámetro que es aproximadamente del tamaño del canal de toma principal, siendo su fuente de agua el embalse principal (1) extrayendo inmediatamente un volumen de agua necesario para el canal de toma principal mediante el diferencial de presión debido a la presión más elevada de al menos 3 m del desnivel más la presión atmosférica de 10,3 m de agua como contra el vacío parcial de baja presión creado por la expulsión súbita de un chorro de agua a alta presión; en el que la expulsión convierte la carga de presión de martillo en altura cinética con la subsiguiente caída súbita de presión dentro del canal de toma principal (9) a un vacío parcial de baja presión; en el que la transferencia de agua se controla por medio de válvulas unidireccionales (20-A; 20-B; 20-C) situadas por debajo del canal de toma (9);

una bomba auxiliar (24) que traerá agua del embalse principal (1) al interior del canal de toma principal (9) para completar un volumen suficiente de al menos 5 m de altura piezométrica necesario para el siguiente martillo de agua;

una línea (25) de la bomba auxiliar que conecta la bomba auxiliar (24) al canal de toma principal, siendo su diámetro interno la mitad del diámetro del canal de toma principal;

una válvula esférica unidireccional auxiliar (26) que tiene las mismas dimensiones y velocidad de giro de la válvula esférica principal (5) que controla el flujo de agua al interior del canal de toma principal que tiene una válvula de regulación (26-A) corriente abajo para evitar la disipación de la presión del martillo de agua; en el que ambas válvulas esféricas (5, 26) tienen sus posiciones relativas como función del tiempo;

un generador de inicio/recebado (3) para iniciar y accionar inicialmente las bombas (6; 24; 27) y la rotación inicial de las válvulas esféricas, funcionando asimismo como una entrada de recebado para ser incorporada al sistema;

una bomba de recebado (27) que reactiva el sistema periódicamente añadiendo una entrada para mantener el nivel de energía necesario;

una tubería de reabastecimiento (21) que trae agua de una fuente natural próxima para reemplazar el agua perdida por evaporación, esto se realiza cuando sea necesario para mantener constante el desnivel.

2. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una repetición intencionada de un modo de presión inducida de martillo de agua con el cierre rápido de la válvula esférica (5) combinando las energías cinética y de presión, más la energía potencial elástica que es convertida del fondo de energía cinética latente en los espacios intermoleculares de agua atmosférica; éstas son transformadas principalmente en una presión elevada de martillo de agua; su valor es el producto de su densidad multiplicado por su velocidad y su celeridad; está basado en el Principio de Conservación de la Energía y en las propiedades físicas del agua tales como su peso específico y su módulo de compresibilidad elástico Ev, produciendo una celeridad de aproximadamente 1428 m/s con la ecuación:

]1/2

Wp = [(g/Wsp)Ev

desde una altura cinética de flujo continuo de al menos 5 m, se transforma y acumula hasta una altura de al menos 1400 m de altura piezométrica; la apertura rápida subsiguiente de la misma válvula vuelve a transformar la altura piezométrica en un chorro de agua de alta energía cinética que brota del canal de toma para impactar sobre los cangilones de la turbina-generador de pelton para producir potencia eléctrica; las válvulas esféricas están fuertemente ancladas con suficientes contrapesos.

3. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una fuerza de succión de vacío corriente arriba de la válvula esférica; esto tras la expulsión súbita de un chorro de agua altamente comprimida del canal de toma principal (9), esta conversión súbita de energía de presión en energía cinética provoca una caída rápida de presión a un vacío parcial de baja presión dentro del canal de toma principal; así pues, un diferencial de presión con la presión más alta procedente del desnivel de al menos 3 m más la presión atmosférica de 10,3 m de fuerza de agua empuja un volumen de agua a medida que se persigue rápidamente el equilibrio de presión en el canal de toma principal; este funcionamiento está basado en el Principio de Conservación de la Energía, esto es, cuando la energía de presión del líquido se convierte en energía cinética del líquido, existe una caída de presión asociada muy similar al proceso en el cuello estrecho de un tubo de Venturi; esta caída de presión arrastra una transferencia del líquido secundario del embalse principal al interior del canal de toma principal; a medida que las válvulas se abren para arrastrar agua buscando un equilibrio de presiones; se proporciona asimismo el agua necesaria al canal de toma principal para mantener el siguiente ciclo de martillo de agua; este mecanismo de transferencia de agua inducido físicamente por la fuerza de succión funciona como la acción de una bomba motorizada pero sin ninguna entrada de potencia eléctrica; esta fuerza de succión está provocada principalmente por la presión

de aire atmosférico y el desnivel procedente del embalse principal.

4. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una bomba auxiliar (24) alimentada por un motor eléctrico que extraerá agua del embalse principal (1) al interior del canal de toma principal (9) para proporcionar un volumen y una presión de agua adicionales necesarias para el siguiente martillo de agua.

5. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una línea (25) de la bomba auxiliar que conecta la bomba auxiliar (24) con el canal de toma principal; su diámetro interno es la mitad del diámetro del canal de toma principal.

6. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una válvula esférica unidireccional auxiliar (26) que tiene las mismas dimensiones y velocidad de giro de la válvula esférica principal (5); ambas válvulas esféricas giran de un modo tal que el flujo de agua a través de la válvula esférica auxiliar (26) se produce poco antes de la fase de apertura de la válvula esférica principal (5); y el cierre de la válvula auxiliar ocurre asimismo antes del cierre de la válvula esférica principal para evitar la disipación de la presión positiva de martillo de agua.

7. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 que presenta una boquilla de retroceso de convergencia (29); ésta está incorporada en el lado de salida del flujo de la válvula esférica (5); la fuerza de retroceso del chorro empuja un vástago de pistón (31) para realizar trabajo.

8. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el pistón de retroceso está dentro de la cámara de presión (30) forzando un líquido en el interior de la tubería de presión (34) para realizar trabajo; está soportado por columnas (29-c) que se desplazan a lo largo de carriles de guía (29-d), tiene un resorte mecánico (29-e) para almacenar energía durante la compresión y se utiliza para empujar la boquilla de vuelta a la posición original; asimismo tiene un orificio de alivio de aire (29-b) que permite que el aire se mueva libremente entrando y saliendo de la cámara de aire (29-a) durante el funcionamiento.

9. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la cámara de presión (30) tiene una tubería de succión de vacío de entrada (32) que extrae agua del embalse de compensación (17) durante la expansión de baja presión y una tubería de presión de salida (34) que proporciona líquido presurizado durante la compresión para efectuar trabajo; ambas tuberías (32, 34) están controladas separadamente por válvulas de regulación (33, 35).

10. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el líquido comprimido de la tubería de presión (34) trabaja como una fuerza de presión añadida al canal de toma principal (9) añadiendo más volumen de agua al canal de toma principal.

11. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el pistón oscilante (31) acciona un lineal a un conjunto giratorio continuo, en el que el elemento giratorio está acoplado al rotor de un generador para producir electricidad.

12. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el pistón acciona una fuerza de presión al interior de un tanque de desalinización en el que son retiradas sales y solutos mediante una membrana de filtración.

13. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la válvula esférica unidireccional (5) es el conjunto de retroceso; efectuado sin la boquilla de retroceso de convergencia; este conjunto se completa con todos los accesorios con funciones similares a aquellas mencionadas, tales como la cámara de presión; el vástago de pistón; la tubería de presión de salida; la tubería de succión de entrada; un resorte; una cámara de aire; un orificio de alivio de aire; columnas y carril de guía.

14. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una serie de tanques de compensación situados corriente arriba en la proximidad del comienzo del canal de toma principal, y están dotados de válvulas unidireccionales (4) que están normalmente cerradas en su parte superior, esto para acumular presión de aire comprimido a medida que el nivel del caudal de agua a alta presión empuja hacia arriba hacia la parte superior de los tanques durante la fase de formación del martillo de agua; esta energía almacenada se libera como fuerza de presión al interior del flujo del canal de toma principal durante la fase de descompresión; este aire comprimido presenta una fuerza dinámica de la interfaz física líquido-gas que no consume energía eléctrica; además, a medida que la presión dentro de los tanques cae por debajo de la presión atmosférica existente, la válvula unidireccional se abrirá para introducir aire a presión atmosféricas que empuja hacia abajo todavía más el nivel de agua en los tanques, llevando la presión de agua al interior

del flujo del canal principal, sin consumir nada de energía eléctrica.

15. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una turbina-generador de pelton con una capacidad en un intervalo de 50 MW y más, que tiene volantes de inercia con una masa substancial para almacenar y devolver fuerza mecánica de modo que iguale el modo pulsado de la fuerza del chorro, esto para mantener la secuencia óptima del rotor; así pues se conserva por inercia una fuerza rotacional y se libera al rotor giratorio en consumo sin utilizar nada de energía eléctrica.

16. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta una bomba motorizada (6) de velocidad variable que tiene una altura piezométrica en un intervalo de 130 m a 400 m y más, con una potencia de motor de suficiente capacidad; tras el encendido, necesita acumular aproximadamente un minuto de energía de flujo de agua para establecer una altura cinética de flujo de estado estacionario de al menos 5 m en el canal de toma principal, junto con la presión de gradiente hidráulico la altura debida a la energía sirve como la fuerza primaria inicial del sistema para la presión de martillo de agua y establece el comienzo del proceso de conversiones de potencia.

17. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, que formará una energía distintiva que comprende diversas formas de entradas de energía y una única forma consolidada de salida de energía como electricidad.

18. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17, que presenta un generador de encendido/recebado (3); éste puede ser sustituido por una fuente de potencia de una red eléctrica existente; ésta es la fuente de entrada de potencia inicial para la bomba principal y la válvula esférica; su línea de potencia se cerrará una vez encendido el generador principal (15); al igual que cualquier sistema de energía en movimiento sometido a fricciones disipativas y a la gravedad, las pérdidas de energía pueden alcanzar un punto en el que se necesite un recebado del nivel de energía; periódicamente, la energía del sistema necesita que se le dé un impulso mediante una bomba de recebado (27) fuera del bucle de energía, alimentada por energía eléctrica de este generador de recebado; esto es para restaurar el nivel de salida de energía.

19. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, que presenta un segundo canal de toma principal que tiene los mismos equipos, de las mismas dimensiones, con funciones similares y dispuesto en dirección opuesta respecto al otro canal de toma principal.

20. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 19, que presenta dos válvulas esféricas en emplazamientos opuestos que se mueven de modo alternativo y en un modo giratorio de almacenaje y liberación de chorros de martillo de agua para mantener la turbina-generador de pelton funcionando a una potencia óptima.

21. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 20, que presenta una corriente de entradas de energía convertibles que comprende ocho formas de fuerza; entre ellas sólo una forma de fuerza requeriría una cantidad sustancial de energía eléctrica, siendo ésta (a) las alturas piezométricas de bombas motorizadas; mientras que las otras siete formas de fuerza son naturales; fuerzas y conversiones inducidas por la física y la dinámica de la interfaz aire-líquido; (b) los desniveles inducidos por la fuerza gravitacional en el embalse principal y en el embalse de compensación y que inducen igualmente la altura piezométrica atmosférica de 10,3 m de agua y el peso específico del medio acuático; (c) la altura cinética del chorro de agua liberado del canal de toma principal convertido de presión elevada de martillo de agua inducida por el cierre rápido de la válvula esférica; (d) la fuerza de succión de vacío inducida tras la gran expulsión súbita del chorro de agua, se crea el estado de vacío parcial que forzaría al agua a mayor presión a entrar en el área a menor presión; (e) la fuerza de retroceso igual y de dirección opuesta producida por la expulsión del chorro, de acuerdo con la tercera ley del movimiento de Newton; (f) las presiones acumuladas de aire comprimido en los tanques de compensación durante la fase de alta compresión; (g) la presión de aire atmosférico predominante que empuja hacia abajo al interior de los tanques de compensación durante la fase de expansión a baja presión; (h) la fuerza de inercia rotacional del rotor en movimiento.

22. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 21 que puede ser expresado como un equilibrio en energía/masa, en el que las entradas convertibles de haces de energía/masa deben ser iguales a la salida de energía más las pérdidas de energía/masa; las entradas de energía/masa convertibles consisten en: a) desniveles inducidos por la fuerza gravitacional del embalse principal y del embalse de compensación; b) la altura cinética de un chorro de aproximadamente 1200 m liberado de la presión de martillo de agua convertida que implica la energía cinética latente convertida del líquido atmosférico; c) una fuerza de succión de vacío formada tras una gran descarga súbita en el canal de toma principal que empuja un volumen de agua directamente del embalse principal; d) una fuerza de retroceso del chorro; e) energía

de presión de aire comprimido dentro de los tanques de compensación provocada por el caudal de agua durante la fase de compresión; f) una presión de aire atmosférico de 10,3 m de agua que empuja al interior de los tanques de compensación durante la fase de descompresión; g) la fuerza de inercia rotacional del rotor en movimiento; h) la fuerza mecánica de los motores eléctricos, esto es, la bomba principal; la bomba auxiliar; la bomba de recebado periódico y las válvulas esféricas unidireccionales; i) la masa de agua añadida al embalse principal cuando se necesite mediante la tubería de reabastecimiento; la salida de energía es la energía eléctrica generada de al menos 50 MWh; las pérdidas de energía/masa consisten en: a) pérdidas de carga por fricción; b) pérdidas de energía en forma de calor; c) pérdidas de energía por expansión de la pared de la tubería; d) pérdidas de eficiencia de la maquinaria; e) evaporación de moléculas de agua.

23. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 22, que presenta una única salida consolidada de energía que es más que la única forma de entrada de energía que es la fuerza mecánica de las bombas motorizadas (6; 24; 27); el principio de esta conversión de potencia puede ser comparado a un sistema de generación eléctrica por aerogeneradores en el que la única entrada de potencia es la fuerza del viento en la naturaleza y la única salida es la energía eléctrica; mientras que en el presente sistema de conversión de potencia las múltiples entradas son asimismo principalmente fuerzas de la naturaleza que trabajan a dúo con una única forma de entrada de potencia de base eléctrica y la salida es la única energía eléctrica consolidada; este sistema de generación de electricidad no está basado únicamente en una forma de entrada de energía, sino en una multitud de entradas de energía que son principalmente fuerzas naturales que producen una única salida consolidada de energía eléctrica superior a la única forma de entrada de potencia de un motor basado en energía eléctrica.

24. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 23, que presenta una trayectoria de flujo de bucle cerrado: de un embalse (1) a nivel del suelo con al menos 3 m de desnivel el agua recibe un impulso en altura piezométrica mediante una bomba motorizada principal (6) para empujarla hacia delante al interior de un canal de toma principal (9) de 1200 m de largo, pasando por una válvula de alivio de presión (12), tanques de compensación (13-A; 13-B), tuberías de succión de vacío (19-A; 19-B; 19-C), tuberías de recebado de presión y termina con una válvula esférica unidireccional motorizada (5) en lo alto dentro de la central eléctrica (11); la válvula esférica giratoria de modo continuo detiene la columna de agua rápida en un modo de cierre rápido, transformando la combinación de presión cinética y energía elástica en toda la columna de agua principalmente en un martillo de agua de una energía de presión inmensa; a medida que se abre la válvula esférica, el agua presurizada se vuelve a transformar en un chorro de alta energía cinética que sale disparado del canal de toma principal (9) para impactar sobre la turbina-generador de pelton para generar potencia eléctrica; el agua empleada cae a continuación en el embalse de compensación (17); del embalse de compensación se drena el agua por fuerza gravitacional a través de la tubería de salida de flujo (18) de vuelta al embalse principal (1) original, y el ciclo continúa.

25. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 24, que presenta un sub-bucle complementario de trayectoria de agua: cuando la válvula esférica unidireccional (5) se abre, un gran volumen de agua sale a chorros del canal de toma principal (9), y se forma una fuerza de succión de vacío que empujaría al agua del embalse principal (1) directamente al interior del canal de toma principal (9) a través de las tuberías de succión de vacío (19-A; 19-B; 19-C) circunvalando la bomba principal y el resto del canal de toma principal corriente arriba; soportada por el agua de la tubería de presión (34) y el agua de la línea (25) de la bomba auxiliar, todo el volumen de agua fluye sobre la turbina-generador de pelton y a continuación el embalse de compensación en la central eléctrica, y fluye hacia fuera por la fuerza gravitacional de vuelta al embalse principal (1), y el ciclo continúa.

26. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 25, que presenta un segundo modo de realización en el cual la fuerza de la altura piezométrica proporcionada por la bomba principal (6) es sustituida por la fuerza del desnivel (derivada de la fuerza gravitacional) de un embalse superior (22) en lo alto de una planicie montañosa; los otros equipos y estructuras del sistema son idénticos en dimensiones y funciones a los del primer modo de realización.

27. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 26, que presenta una bomba motorizada (23) que suministrará agua del nivel inferior al embalse superior (22) para su uso como desnivel para recirculación.

28. Un sistema hidroeléctrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 27, en el que el líquido utilizado no es agua sino otro líquido tal como aceite, mercurio elemental u otros; para tales líquidos, los canales de toma deben ser redimensionados para adecuarse a sus respectivos conjuntos de densidad; módulos de compresión de elasticidad, viscosidad y presión de vapor.