CONVERSOR UNDIMOTRIZ CON TURBOGENERADORES HIDRÁULICOS DE ALTA PRESIÓN.

Conversor undimotriz con turbogeneradores hidráulicos de alta presión,

para la producción de energía eléctrica a partir de las olas marinas. Comprende:

- una plataforma (4);

- flotadores sumergidos (1) para la sustentación de la plataforma (4);

- pilares de soporte de la plataforma (3);

- tanque almacén (5) de agua presurizada a una presión de trabajo;

- flotadores semi-sumergidos (2) para la generación del movimiento alternativo por efecto de las olas marinas;

- bombas alternativas (11) accionadas por el movimiento alternativo de los flotadores semi-sumergidos (2) para transferir agua al tanque almacén (5);

- turbina hidráulica (6) a la salida del tanque almacén (5);

- generador eléctrico (7) conectado a la turbina para generar energía eléctrica.

Las bombas alternativas (11) pueden estar por encima del nivel de superficie del mar (10), aspirando agua dulce de un tanque de descarga de la turbina hidráulica (14), o por debajo, aspirando agua de mar.

CONVERSOR UNDiMOTRiZ CON TURBOGENERADORES HiDRAULiCOS DE ALTA PRESiON

SECTOR DE LA TECNICA

El objeto de la presente invención es la producción de energia electrica a partir de la energia de las olas marinas. Consiste en un conjunto de flotadores que transmiten su movimiento alternativo producido por el oleaje a sus respectivas bombas alternativas, las cuales transfieren agua a un tanque almacen presurizado, desde el cual se descarga a una turbina hidraulica acoplada al alternador, generando energia electrica.

Este invento se halla relacionado con el sector de las energias alternativas y concretamente, las relacionadas con la conversión de energia undimotriz, o energia procedente del oleaje oceanico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION En el estado actual de la tecnica aplicada a la producción energia electrica mediante energia procedente de las olas oceanicas existe desde hace decadas gran variedad de modelos, dada la sencillez constructiva de estos dispositivos.

La energia contenida en las olas depende de la altura y la frecuencia. Por tanto en aguas profundas en las cuales la profundidad sobrepasa la mitad de la longitud de onda, el flujo de energia viene dado como

p#29; ρsg sx sx/ (64sπ ) ≈ 0.5sx sx

ra ra siendo

P , el flujo de energia ρ , la densidad del agua (kg/m3) 9 , la aceleración de la gravedad (m/s) 2 Hmo , la altura significativa de la ola (m) T , es el periodo de la ola (s) .

La potencia neta de red viene dada como p#29; η s0.5sxrasx (kW/m)

donde η es la eficiencia de conversión. 35 Asi, en el caso de oleaje oceanico cuya altura significativa de ola sea de 4 m, con una frecuencia de 7 s bajo una eficiencia de conversión del 50%, la energia proporcionada a red seria aproximadamente p #29; η s0.5sxra sx 0.5X0.5X42 X7=28 kW/m. Esto supone unos 2º kW por metro longitudinal de ola, equivalente a 2800 kW por cada º00 metros de longitud de plataforma, lo cual significa una potencia apreciable.

Entre los documentos de patente de maquinas de conversión de energia undimotriz en energia electrica se conoce la solicitud de patente WO20º005º047ºAº denominada quot;Dispositivo de transformación de energia undimotriz en energia electricaquot; consiste en un dispositivo de transformación de energia undimotriz en energia electrica caracterizado por estar constituido esencialmente por un campo de boyas que son las que por el movimiento de las olas facilitan a un conjunto de ejes y engranajes esta fuerza que se transforma en movimiento notorio de ejes que impulsan los generadores de energia electrica En el estado actual de la tecnica relacionada con la conversión de energia procedente 15 de las olas oceanicas no se conocen dispositivos similares al inventado.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiera a un conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión, que comprende:

una plataforma de sustentación del equipo de conversión de energia undimotriz; una pluralidad de flotadores sumergidos de la plataforma, encargados de la sustentación a flote de la estructura de la plataforma; una pluralidad de pilares de soporte de la plataforma, encargados de articular 25 los flotadores sumergidos con la plataforma; un tanque almacen de agua presurizada a una presión de trabajo mediante medios de presurización; una pluralidad de flotadores semiºsumergidos para la generación del movimiento alternativo por efecto de las olas marinas;

una pluralidad de bombas alternativas accionadas por el movimiento alternativo de los flotadores semiºsumergidos y encargadas de transferir agua al tanque almacen;

una turbina hidraulica a la salida del tanque almacen; un generador electrico conectado a la turbina encargado de la generación de 35 energia electrica.

Los medios de presurización comprenden preferentemente un compresor de aire impulsado por un motor.

Las bombas alternativas son accionadas preferentemente por el movimiento alternativo de los flotadores semiºsumergidos mediante brazos de articulación. El conversor undimotriz puede comprender una pluralidad de columnas para la fijación de dichos brazos de articulación.

El conversor undimotriz comprende preferiblemente tantas bombas alternativas como numero de flotadores semiºsumergidos, estando cada bomba alternativa accionada por un unico flotador semiºsumergido.

En una realización preferente el conversor undimotriz comprende un tanque de descarga de la turbina hidraulica encargada de recoger el agua evacuada de la turbina hidraulica, estando las bombas alternativas ubicadas a un nivel superior al nivel de superficie del mar y configuradas para aspirar agua desde el tanque de descarga de la turbina hidraulica para transferirla al tanque almacen. Para esta realización el conversor undimotriz comprende preferiblemente, por cada bomba alternativa, una pieza de sujeción encargada de sujetar la correspondiente bomba alternativa a la plataforma.

En otra realización preferente las bombas alternativas estan sumergidas en el mar para aspirar agua de mar y transferirla al tanque almacen. Para esta realización el conversor undimotriz comprende preferiblemente, por cada bomba alternativa, una pieza de sujeción encargada de sujetar la correspondiente bomba alternativa a un flotador sumergido.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Para iniciar la descripción que se esta realizando del conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las caracteristicas del invento, se acompafa a la presente memoria descriptiva, como parte integral de la misma, un juego de figuras en el que, con caracter ilustrativo y no limitativo, se representa lo siguiente:

Figura º. Esquema basico de la plataforma dotada de los elementos fundamentales del conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión de circuito abierto.

Figura 2. Vista lateral de la plataforma de conversión de energia undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión mostrando algunos de los componentes fundamentales.

Figura 3. Esquema basico de la plataforma dotada de los elementos fundamentales del conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión de circuito cerrado.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión objeto de la presente invención esta constituido por los siguientes componentes segun se muestra en las Figuras , 2 y 3:

Flotadores sumergidos ( º) de la plataforma, destinados a la sustentación a 15 flote de la estructura de la plataforma (4) que contiene todo el equipo de conversión de energia undimotriz. Flotadores semiºsumergidos (2) , destinados a generar movimiento alternativo y transmitirlo a las bombas alternativas ( ºº) . Pilares de soporte de la plataforma (3) , que articula los flotadores sumergidos 20 (º) con la plataforma (4) , en cantidad minima de cuatro. Plataforma (4) , responsable de contener todo el equipo de conversión de energia undimotriz. Tanque almacen (5) de agua presurizada responsable de contener una cantidad de agua a la presión de trabajo mantenida por medio de un compresor de aire controlado. Turbina hidraulica (º) . Generador electrico (7) .º Compresor de aire (º) . ºotor electrico del compresor (º) .

Bombas alternativas ( ºº) en cantidad igual a la de flotadores semiº sumergidos (2) , cada una de las cuales accionada por su correspondiente flotador semiºsumergido (2) .

Piezas de sujeción (º2) de la bomba alternativa (ºº) . 35 Brazo de articulación (º3) del flotador semiºsumergido (2) con la bomba alternativa ( ºº) .

Tanque de descarga de la turbina hidraulica (º4) solo para la realización de la Figura 3º.

Columna (º5) de fijación del brazo de articulación (º3) .

El conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión esta equipado con un sistema hidroneumatico de presurización a la presión controlada de operación, constituido por un compresor de aire ( º) impulsado por el motor (º) , responsable de mantener la presión en el tanque (5) almacen de agua presurizada. Con esta instalación se asegura una presión constante a la entrada de la turbina hidraulica (º) , y se consigue amortiguamiento del sistema de bombeo de agua constituido por las bombas ( ºº) .

La plataforma (4) responsable del soporte del equipo de generación opera a flote fondeada al lecho marino. La flotabilidad es proporcionada por medio de los flotadores sumergidos ( º) y los pilares (3) que soportan la plataforma (4) . Los pilares (3) son construidos de forma hueca para facilitar junto con los flotadores sumergidos ( º) , la fuerza...

REiViNDiCACiONES

º. Conversor undimotriz con turbogeneradores hidraulicos de alta presión, caracterizado por que comprende: una plataforma (4) de sustentación del equipo de conversión de energia 5 undimotriz; una pluralidad de flotadores sumergidos ( º) de la plataforma, encargados de la sustentación a flote de la estructura de la plataforma (4) ; una pluralidad de pilares de soporte de la plataforma (3) , encargados de articular los flotadores sumergidos ( º) con la plataforma (4) ; 10 un tanque almacen (5) de agua presurizada a una presión de trabajo mediante medios de presurización; una pluralidad de flotadores semiºsumergidos (2) para la generación del movimiento alternativo por efecto de las olas marinas; una pluralidad de bombas alternativas ( ºº) accionadas por el movimiento 15 alternativo de los flotadores semiºsumergidos (2) y encargadas de transferir agua al

tanque almacen (5) ; una turbina hidraulica (º) a la salida del tanque almacen (5) ; un generador electrico (7) conectado a la turbina encargado de la generación de energia electrica.

2. Conversor undimotriz segun la reivindicación º, caracterizado por que los medios de presurización comprenden un compresor de aire ( º) impulsado por un motor (º) .

3. Conversor undimotriz segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que las bombas alternativas ( ºº) son accionadas por el movimiento alternativo de los flotadores semiºsumergidos (2) mediante brazos de articulación (º3) .

4. Conversor undimotriz segun la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende una pluralidad de columnas ( º5) para la fijación de los brazos de 30 articulación (º3) .

5. Conversor undimotriz segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende tantas bombas alternativas ( ºº) como numero de flotadores semiºsumergidos (2) , estando cada bomba alternativa (ºº) accionada por

un unico flotador semiºsumergido (2) .

º. Conversor undimotriz segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un tanque de descarga de la turbina hidraulica (º4) encargada de recoger el agua evacuada de la turbina hidraulica (º) ; y por que las bombas alternativas ( ºº) estan ubicadas a un nivel superior al nivel de

superficie del mar ( º0) y configuradas para aspirar agua desde el tanque de descarga de la turbina hidraulica (º4) para transferirla al tanque almacen (5) .

7. Conversor undimotriz segun la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende, por cada bomba alternativa, una pieza de sujeción (º2) encargada de 10 sujetar la correspondiente bomba alternativa (ºº) a la plataforma (4) .

º. Conversor undimotriz segun cualquiera de las reivindicaciones a 5, caracterizado por que las bombas alternativas ( ºº) estan sumergidas en el mar para aspirar agua de mar y transferirla al tanque almacen (5) .

º. Conversor undimotriz segun la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende, por cada bomba alternativa, una pieza de sujeción (º2) encargada de sujetar la correspondiente bomba alternativa (ºº) a un flotador sumergido (º) .

5

4

FIG.

FIG. 3