Hélice de anillos y aletas para un sistema de aprovechamiento hidroeléctrico.

Un sistema de hélice para estructuras sumergidas o marítimas, dicho sistema de hélice que comprende:

unmiembro de buje (502) para la disposición de una hélice (105, 206, 407, 501) en comunicación con unsistema de accionamiento; dicha hélice que tiene una pluralidad de anillos dispuestos concéntricamente (510-12), dichos anillos dispuestos concéntricamente, teniendo cada uno un miembro anular interior (503), unmiembro de anillo exterior (506) y una pluralidad de miembros de aletas curvadas (504, 507, 513; 602; 702,704, 706, 708) separados por espacios hueco (505, 508, 703, 705, 707, 709) dispuestos entre dicho miembrode anillo interior (503) y dicho miembro de anillo exterior (506); en el que los espacios hueco (514) formadosentre los miembros de aleta (513) dispuestos dentro de anillos concéntricos más grandes cerca de la periferiade la estructura son más grandes que los espacios hueco (505) formados entre los miembros de aleta (504)dispuestos dentro de anillos concéntricos más pequeños cerca del miembro de buje de la estructura (502).

Hélice de anillos y aletas para un sistema de aprovechamiento hidroeléctrico

Campo de la invención La presente invención se refiere en general a sistemas de generación de energía de energía renovable, y en particular a un sistema de hélice para un sistema sumergido o marítimas para la generación de energía derivada de corrientes de agua de movimiento rápido utilizando un sistema generador de inducción de tipo equipado con una o más hélices de anillos y aletas. Las hélices de anillo y aletas mostradas y descritas en la presente memoria son también adecuadas para su uso en sistemas que utilizan sistemas convencionales de accionamiento de generador y otros medios de creación de energía.

Antecedentes de la invención Con el creciente costo de los combustibles fósiles y de la demanda energética en las economías del mundo y de las industrias, métodos diferentes y más eficientes de desarrollo de fuentes de energía se buscan constantemente. De particular interés son las fuentes renovables de energía alternativas, como los dispositivos de energía solar con baterías, granjas de molinos de viento y sistemas que derivan de la potencia de hidrógeno recluido.

Sin embargo, tales fuentes de energía no son todavía capaces de suministrar energía continua a un área muy amplia a escala comercial. Además, algunas tecnologías propuestas, tales como los sistemas alimentados por hidrógeno que implican el refinamiento de agua de mar, en realidad consumen más energía en el proceso de conversión que se emite al final del sistema. Otros, como el hidrógeno derivado de metano, producen cantidades iguales o mayores de las emisiones de combustibles fósiles que las tecnologías convencionales a base de petróleo que vayan a sustituir, e incluso otros, como, los sistemas basados en baterías, energía solar y molino de viento, requieren la exposición de forma coherente a la luz del sol o los vientos significativo de manera que su eficacia comercial está inherentemente limitado.

Un sistema de energía alternativo propuesto consiste en el aprovechamiento de la energía hidroeléctrica derivada de rápidas corrientes de agua en movimiento, por ejemplo, las corrientes que tienen velocidades de flujo máximo de 2 m/s ó más.

En la práctica, sin embargo, los actuales dispositivos submarinos generadores de energía han demostrado ser insuficientes, incluso si están instalados en los lugares donde las velocidades actuales son consistentemente muy rápido. Esto es debido, al menos en parte, tanto a una falta de medios eficaces para la generación de la potencia y la compatibilidad para poder transferir la potencia obtenida a partir de sistemas de generación de potencia bajo el agua en una estación de relé de potencia encargada marítima o en tierra.

Los documentos US 2007/0241566Ay WO2009/026620ª divulgan dispositivos submarinos de generación de energía de acuerdo con la técnica anterior.

Los actuales diseños de hélice y los mecanismos de generación de energía marítimos han demostrado ser insuficientes, fallan de proporcionar o bien una generación de energía adecuada o bien estabilidad suficiente contra las corrientes de velocidad máxima.

Otro problema importante son los problemas ambientales asociados con la obtención de energía a partir de corrientes de agua sin dañar la vida acuática que rodea, como los arrecifes, vegetación marina, bancos de peces,

etcétera Existe, por tanto, una necesidad importante y no satisfecha todavía como para un sistema de hélice para un sistema de generación de energía de corriente de agua que supere los problemas actualmente existentes en la técnica, y que genera y transfiere a una estación relé una cantidad significativa de potencia, de manera segura, fiable y respetuosa del medio ambiente.

Resumen de la invención Se proporciona un sistema de hélice para estructuras sumergidas o marítimas, que comprende las características de la reivindicación independiente 1.

Otras realizaciones de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos Las formas de realización descritas en la presente memoria se entenderá mejor, y numerosos objetos, características y ventajas hechos evidentes para los expertos en la técnica haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

La Figura 1 es una vista lateral de un sistema de generación de energía de potencia de agua corriente que comprende un sistema de hélice de acuerdo con una realización de ejemplo de la invención.

La Figura 2 es una vista frontal de un sistema de generación de energía de potencia de agua corriente que comprende un sistema de hélice de acuerdo con una segunda realización de ejemplo de la invención.

La Figura 3 es una vista en planta de un tubo de lastre que tiene una pluralidad de cámaras de aislamiento del tipo laberinto.

La Figura 4A es una vista superior de un sistema de generación de energía de potencia de agua corriente de acuerdo con una cuarta realización de ejemplo de la invención.

La Figura 4B es una vista superior de la forma de realización de ejemplo representado en la figura 4A, que incluye además un sistema asociado de anclaje de atadura.

La Figura 5 es una vista frontal de una realización de ejemplo del sistema de hélice, de acuerdo con la presente invención, adecuado para su uso en conexión con un sistema de generación de energía sumergido o marítimo.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de la realización de ejemplo del sistema de hélice representada en la Figura 5, con una porción detallada del sistema aislado para una perspectiva adicional.

La figura 7 es una vista aislada de una parte de la realización de ejemplo del sistema de hélice representada en las figuras 5 y 6.

La Figura 8 es una vista lateral de un sistema de ejemplo de generación de potencia de corriente de agua que comprende además una matriz de hélice montada en dirección de arrastre.

La Figura 9 es una vista posterior del sistema de ejemplo de generación de potencia de corriente de agua representado en la Figura 8, en el que un número par de hélices facilitan la compensación de fuerzas de rotación en una matriz montada en dirección de arrastre.

Descripción detallada de varias realizaciones de ejemplo La descripción que sigue incluye una serie de diseños de sistemas a título de ejemplo y métodos de uso que incorporan ventajas de la materia inventiva actualmente. Sin embargo, se entenderá por los expertos ordinarios en la técnica que las realizaciones divulgadas admiten a la práctica sin algunos de los detalles específicos citados en esta memoria. En otros casos, equipos, protocolos, estructuras y técnicas de generación de energía submarina bien conocidos y, no se han descrito o mostrado en detalle con el fin de evitar la confusión de la invención.

La Figura 1 muestra una primera realización de ejemplo de un sistema de generación de potencia de corriente de agua 101. En su forma más simple, el sistema comprende un tubo de flotación 102, un tubo de lastre 103, y una unidad de generación de potencia de tipo inducción 104 equipada con una hélice 105.

Aunque la figura 1 parece representar sólo un único tubo de flotación 102, unidad de lastre 103 y componente generador 104, es de hecho una vista lateral de un sistema mayor, y realizaciones comerciales que comprenden tubos y componentes generadores múltiples se contemplan actualmente y se describen a continuación. No obstante, los expertos en el ramo pertinente apreciarán fácilmente que la descripción de un sistema limitado con elementos singulares es ilustrativa, y no limita el alcance de la materia divulgada en este documento.

La unidad de generación de potencia de tipo inducción 104 presta simplicidad y fiabilidad en las operaciones, y produce una potencia de salida que puede ser con o sin transformación como una corriente alterna (AC) a una estación de relé asociada (no mostrado) . El sistema es por lo tanto capaz de producir energía de CA a escala comercialmente viable que pueda ser fácilmente vendida y utilizada por una red eléctrica vecina.

En general, los generadores de inducción son mecánica y eléctricamente más sencillos que otros tipos de generadores síncronos de energía eléctrica o generadores de corriente directa (DC) . 5 Ellos también tienden a ser más resistente y duradero, y por lo general requieren ni cepillos ni conmutadores.

Por ejemplo, una máquina de inducción (por ejemplo, enrollado jaula) asíncrona trifásica eléctrica, cuando se hace funcionar más lenta que su velocidad síncrona, funcionará como un motor; el mismo dispositivo, sin embargo, cuando se hace funcionar más rápido que... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de hélice para estructuras sumergidas o marítimas, dicho sistema de hélice que comprende: un miembro de buje (502) para la disposición de una hélice (105, 206, 407, 501) en comunicación con un sistema de accionamiento; dicha hélice que tiene una pluralidad de anillos dispuestos concéntricamente (51012) , dichos anillos dispuestos concéntricamente, teniendo cada uno un miembro anular interior (503) , un miembro de anillo exterior (506) y una pluralidad de miembros de aletas curvadas (504, 507, 513; 602; 702, 704, 706, 708) separados por espacios hueco (505, 508, 703, 705, 707, 709) dispuestos entre dicho miembro de anillo interior (503) y dicho miembro de anillo exterior (506) ; en el que los espacios hueco (514) formados entre los miembros de aleta (513) dispuestos dentro de anillos concéntricos más grandes cerca de la periferia de la estructura son más grandes que los espacios hueco (505) formados entre los miembros de aleta (504) dispuestos dentro de anillos concéntricos más pequeños cerca del miembro de buje de la estructura (502) .

2. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicho miembro de buje (502) para disponer dicha hélice en comunicación con un sistema de accionamiento comprende además un eje.

3. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicho miembro de buje (502) para disponer dicha hélice en comunicación con un sistema de accionamiento comprende además un conjunto de engranajes.

4. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicho miembro de buje (502) para disponer dicha hélice en comunicación con un sistema de accionamiento comprende, además, un conjunto de frenado.

5. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicho miembro de buje (502) para disponer dicha hélice en comunicación con un sistema de accionamiento comprende además un conjunto de embrague.

6. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicho miembro de buje (502) para disponer dicha hélice en comunicación con un sistema de accionamiento comprende además un miembro de flotación fijo.

7. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicho sistema de hélice está montado en dirección de arrastre en un conjunto de buje central.

8. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de anillos concéntricos (510 a 512) , cada uno de los cuales está equipado con una pluralidad de miembros de aleta separados por espacios hueco, está encerrada en la periferia más exterior de la estructura por un anillo exterior que encierra (515) .

9. El sistema de hélice de la reivindicación 1, en el que las aletas dispuestas dentro de anillos concéntricos más grandes cerca de la periferia de la estructura están dispuestos en ángulos más excéntricas medidas en relación con el plano de conjunto que aletas dispuestas dentro de anillos concéntricos más pequeños cerca del miembro de buje de la estructura (502) .