Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica,

la cual acciona una bomba hidráulica o neumática que impulsa agua, aire o mezcla de ambos para su almacenamiento en un depósito a presión o accionar una turbina.

En una segunda realización, la rueda acciona una máquina o turbina distante a través de un juego de poleas y correas. Estas poleas pueden a su vez accionar un conjunto de bombas que actúan sobre un único conducto.

Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema destinado al aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua, mediante una rueda hidráulica, siendo su finalidad la realización de un trabajo.

La corriente de agua utilizada puede ser las pertenecientes, por ejemplo, a una masa de agua marina, a un río o incluso creada artificialmente por el hombre.

El trabajo final a realizar puede ser la utilización directa de la energía obtenida, aplicándose a cualquier máquina de forma mecánica o bien su transformación previa en energía eléctrica, para a su vez obtener con ella otras energías como puede ser el hidrógeno y oxígeno mediante la electrólisis.

Sector de la técnica

La invención se encuadra en el sector técnico de producción de electricidad, mediante turbinas movidas por cualquier procedimiento mecánico alimentadas por agua, aire, energía solar, o cualquier otra dentro las consideradas energías renovables, de origen fósil, etc.

Estado de la técnica

A lo largo de los años se han ido sucediendo distintas propuestas ya publicadas y otras en vías de desarrollo, que intentan utilizar el gran potencial energético que suministran las corrientes marinas, tales como con distintos tipos de turbinas movidas por palas, hélices, etc. Todas ellas con una característica común de estar ubicadas en el propio canal de la corriente. También, mediante la construcción de diques o escolleras.

Por publicaciones anteriores a esta solicitud de patente, existen otras propuestas que coinciden en el objeto, o finalidad, con el del solicitante, en cuanto a la producción de energía a partir de corrientes en una masa de agua, poniéndose énfasis en las corrientes marinas, como también se insiste en la solicitud presente.

En general, las propuestas encontradas hasta ahora, tratan de utilizar la energía que transportan las corrientes de agua, instalando en su curso turbinas u otras clases de máquinas que produzcan directamente una energía eléctrica, transportándola a tierra firme mediante una red de cables. Otras, se refieren a la construcción de un dique, o las que abogan por la construcción mediante escolleras donde quedarían ubicadas las turbinas o máquinas.

La presente invención consiste en elevar a la superficie de una masa de agua, parte de la energía de una corriente existente en su seno, para ser aplicada en su superficie, o próxima a ella, a una turbina o cualquier otra máquina, capaz de realizar un trabajo productivo.

La elevación a la superficie de parte de la energía de una corriente de agua, se inicia con la instalación en su curso de ruedas hidráulicas, que mas adelante quedan descritas, que transmiten esa energía por distintas formas para conseguir el objetivo final de su utilización productiva.

Ventaja técnica que aporta la invención

Según el Diccionario de María Moliner, la Rueda Hidráulica es "La provista de paletas sobre las que actúa la fuerza del agua de un salto o corriente produciendo su giro y, con él, el movimiento de una instalación industrial, de riego, etc,".

Las ruedas hidráulicas, en las que están insertadas palas, álabes o cualquier otra forma similar, transversales o verticales, están unidas por los extremos de un eje común, cuya rotación, por la fuerza propia de una corriente de agua, existente en una masa de agua, produce su giro y con él, el movimiento de cualquier otra máquina que se encuentre conectada al mismo.

Las ruedas hidráulicas pueden ser diseñadas con diámetros de más o menos longitud, de acuerdo con las necesidades de captación de parte de la corriente de agua, así como su anchura, añadiéndoles otras o en forma de cilindro.

La instalación de ruedas hidráulicas en una corriente de agua, es la piedra angular, de donde se parte para hacer funcionar todo el sistema diseñado para el aprovechamiento de la energía que recibe.

La transmisión de ese impulso se realiza de varias formas para lograr su finalidad, que es trasladar parte de la energía de la corriente de agua, como la de la corriente marina, para ser aprovechada en la superficie de la masa de agua para la realización de un trabajo.

La principal ventaja de la Solicitud de Patente que se propone, es evitar el emplazamiento de turbinas y otras máquinas en un lugar tan hostil, muy difícil de realizar su instalación y que evita los problemas de su mantenimiento para su buen funcionamiento.

Importante es el aspecto económico. Las turbinas que se emplearían, en la presente propuesta, independientemente de que técnicamente están muy experimentadas, están más o menos estandarizadas y su fabricación es susceptible de hacerlas en serie. Lógicamente su valor de adquisición es muy inferior.

Al reducir los gastos de fabricación de turbinas especiales y otros elementos que intervienen en otras propuestas, su financiación es mucho más asequible.

Según las necesidades, pueden llevarse a cabo una sola instalación o varias en paralelo.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con algunos ejemplos preferentes de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en dónde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 0.- Pertenece dentro del apartado de "Dibujos", a la Solicitud Nacional de Patente de Invención, solicitada ante la OEPM con fecha 27 de Enero de 2009, con nº 200900221. Su inclusión como figura 0, no tiene otra finalidad que una alusión, como existencia de un antecedente más, a la presente solicitud de patente.

La figura 1.- Muestra una rueda hidráulica, situada en el seno de una corriente marina que se encuentra conectada a un compresor de aire, cuya entrada de aire se realiza a través de un tubo que emerge del nivel superior de la masa de agua. La salida del aire comprimido se almacena por una conexión a un depósito, situado por encima del nivel del agua, o próximo a él, para su utilización en la realización de un traba- jo.

La figura 2.- Muestra una rueda hidráulica, situada en el seno de una corriente marina. La rueda está conectada a un depresor, que aspira aire de la atmósfera, aumentando su eficacia de succión por la mezcla con agua pulverizada. La corriente de aire entrante, mueve una máquina neumática que transmite su giro a la máquina encargada de realizar un trabajo, como puede ser una turbina.

La figura 3.- Muestra una rueda hidráulica conectada a una bomba impulsora hidráulica. La entrada de agua de la bomba, se encuentra situada directamente en el seno de la corriente de agua, captando parte de su caudal e impulsándolo hacia la superficie de la masa de agua, mediante un tubo conectado a una máquina hidráulica, como puede ser una turbina con el fin de realizar un trabajo.

La figura 4.- Nos muestra una vista frontal y otra lateral, en los que se representa una rueda hidráulica que, al igual que en las anteriores figuras está impulsada por la fuerza de la corriente de agua, conectada a una bomba extractora. La entrada de la bomba va unida a un tubo perpendicular al nivel superior de la masa de agua. Este tubo, a su vez tiene tres entradas: Una capta aire de la atmósfera mediante un tubo cuya boca está situada por encima del nivel de la masa de agua; otra a un orificio, a modo de inyector, situado por debajo de ese nivel; y finalmente, con su aspiración de aire atmosférico, hace girar la máquina neumática para realizar un trabajo determinado.

La figura 5.- Representa dos ruedas hidráulicas inmersas en la corriente de agua, al igual que las anteriores figuras. Unido al eje de las ruedas va instalada una bomba hidráulica conectada en serie con un circuito cerrado estanco, situado en posición vertical respecto a la corriente de agua y su nivel superior. La bomba está situada en la parte inferior del circuito cerrado. En la parte superior de ese circuito, y por encima del nivel de la masa de agua, o próxima a ella, va ubicada una máquina hidráulica que realiza un trabajo determinado, mediante un eje acoplado a ella. Si la máquina...

1. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, siendo aplicable en un flujo o corriente de agua perteneciente, por ejemplo, a una masa de agua marina, a un río o incluso creada artificialmente por el hombre, se caracteriza porque en correspondencia a la corriente de agua (2), se dispone una rueda hidráulica (11), que capta parte de su caudal, utilizando la energía cinética que aporta para hacerla girar, transmitiendo su fuerza mediante la prolongación de su eje, a una bomba hidráulica, impelente o aspirante, o bien neumática (3), en sus funciones de compresión o depresión, según sea su aplicación para la realización de un trabajo.

2. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque, la succión que realiza la bomba neumática (3a) introduce aire atmosférico en el tubo (10) a través de su abertura (8), situada por encima del nivel de la masa de agua, comprimiendo ese aire en un depósito (6) por el tubo (4).

3. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 2ª, caracterizado porque, el aire comprimido en el depósito (6), es utilizado por la turbina (7a) para la realización de un trabajo.

4. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la succión de aire atmosférico que realiza la bomba neumática (3b), a través de la entrada (14) en la máquina neumática (7a) para la realización de un trabajo, está enriquecida con agua pulverizada por su entrada en el tubo (4) por el orificio (15), situado por debajo del nivel del agua, próximo a él.

5. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la bomba hidráulica (3c) hace circular el agua a presión, a través del tubo (4) a la turbina (7b) para la realización de un trabajo.

6. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la bomba neumática (3b), a través del tubo (4), succiona aire atmosférico con entrada (14), que pasa por la máquina neumática (7a), que realiza un determinado trabajo, y otra entrada auxiliar de aire (19), mezclándose ambas con el agua pulverizada por el orificio (18).

7. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente marina mediante rueda hidráulica, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo (4) conectado a las bombas hidráulicas o neumáticas (3) en su recorrido hasta el nivel superior de la masa de agua puede no ser directo desde la propia bomba (3) hasta el nivel superior de la masa de agua, teniendo un primer recorrido paralelo por encima del fondo marino o enterrado en él, hasta la pared de la costa para iniciar su verticalidad

8. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la bomba hidráulica (3c) se encuentra conectada en serie con un circuito estanco (20), en su parte inferior perpendicular a la corriente de agua, haciendo circular el fluido contenido en el circuito en un solo sentido, por su conexión mediante un eje al giro de la rueda hidráulica (11), la corriente del fluido producida dentro del circuito estanco hace girar la máquina hidráulica (7b), situada en la parte superior del circuito estanco, para realizar un trabajo.

9. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, caracterizado porque dos ruedas hidráulicas (11) transmiten su giro, forzada por la corriente del agua, mediante un eje común (28), al que unido en su mediación una primera polea (24), situada en la parte inferior de una correa de transmisión múltiple que, encadenadas perpendicularmente al fondo desde su base, en el seno de la corriente marina, transmiten mediante su giro, el impulso de las ruedas hidráulicas (11), hasta llegar finalmente a conectar con su eje (22) con una turbina eléctrica (30) o máquina capaz de realizar un trabajo.

10. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 9ª, caracterizado porque la turbina eléctrica (30), o máquina capaz de realizar un trabajo, está ubicada en el cuarto de máquinas (26), integrado en el armazón (25), al final de la línea de la correa de transmisión múltiple.

11. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 9ª, caracterizado porque la turbina eléctrica (30), o máquina capaz de realizar un trabajo, está situada en el exterior, transmitiéndose el movimiento de la correa de transmisión mediante la conexión del eje (22) con la turbina eléctrica (30).

12. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente de agua mediante rueda hidráulica, según reivindicación 9ª, caracterizado porque la estructura que sostiene las correas de transmisión, se encuentra en posición vertical entre la corriente marina y el nivel superior de la masa de agua, con prolongación de los ejes de sus poleas conectados a unas pequeñas bombas hidráulicas (39) montadas en serie o en paralelo con un tubo (38).

13. Sistema para aprovechamiento de parte del potencial energético de una corriente marina mediante rueda hidráulica, según reivindicación 11ª, caracterizado porque la cadena de poleas (34) que constituyen parte esencial del conjunto de la correa de transmisión, así como sus correas (33) y pequeñas bombas hidráulicas (39) pueden construirse por módulos individuales, para ser montados machihembrados en el armazón.