Sistema de producción eléctrica.

Sistema de producción eléctrica, formado por un grupo de impulsión de agua para el accionamiento de una turbina (15) actuadora de un alternador (16) generador de electricidad,

comprendiendo dos cilindros (1 y 2) verticales, en los cuales se alojan sendos conjuntos deslizantes (3 y 4) que están suspendidos de respectivos polipastos (7 y 8) actuados por unos motores (9 y 10) independientes, poseyendo cada cilindro (1 y 2) una entrada de agua comunicada con un depósito de agua (12) y una salida inferior comunicada con la turbina (15) a accionar, siendo gobernados los motores (9 y 10) de los polipastos (7 y 8) y la entrada y salida de agua en cada uno de los cilindros (1 y 2), por un control que determina una acción antagónica de ambos cilindros (1 y 2) para impulsar un envío continuo de agua a la turbina (15).

Sistema de producción eléctrica

Sector de la técnica La presente invención está relacionada con la producción de electricidad por medios sustitutivos de los convencionales, proponiendo un sistema de producción eléctrica que permite conseguir buenos rendimientos con costos reducidos y sin perjuicios medioambientales.

Estado de la técnica Las repercusiones medioambientales y otros factores como el agotamiento de recursos, que con mayor o menor influencia afectan, en general, a las técnicas convencionales de producción de electricidad, como la hidráulica, la térmica o la nuclear, han hecho derivar el interés por otras técnicas basadas en el aprovechamiento de energías renovables, como la eólica y la solar, en las cuales se viene aplicando actualmente gran parte del esfuerzo de investigación tecnológica para la producción de electricidad.

Sin embargo, las instalaciones para el aprovechamiento de la energía eólica y de la energía solar, requieren todavía unas inversiones muy costosas, lo cual junto con la dependencia que dichas técnicas tienen en relación con factores naturales espontáneos, como el viento y el sol, hacen que esas técnicas no sean aplicables en muchos lugares, al menos de una manera rentable.

Por ello, se vienen abriendo también líneas de investigación en otros sentidos, para desarrollar instalaciones basadas en principios básicos de la física, que con elementos sencillos y montajes de bajo coste en comparación con las instalaciones de las técnicas convencionales, permitan obtener producciones de electricidad de cuantías limitadas pero rentables.

Objeto de la invención De acuerdo con la invención se propone un sistema de producción eléctrica, que se basa en la impulsión de unos flujos de agua por la caída de unos cuerpos pesados, para accionar, mediante los flujos de agua impulsados, a una o más turbinas asociadas a generadores de electricidad.

Este sistema objeto de la invención comprende, al menos, un grupo de dos cilindros verticales, en cada uno de los cuales se aloja un conjunto deslizante formado por un cuerpo pesado asociado a un émbolo, yendo el conjunto deslizante de cada cilindro unido a un polipasto de elevación que es accionado por un motor; en tanto que cada cilindro se encuentra comunicado con un depósito de agua a través de una tubería provista con una electroválvula, para el llenado del cilindro con agua por debajo del respectivo conjunto deslizante cuando éste asciende; mientras que en el extremo inferior cada cilindro posee una salida provista con otra electroválvula, yendo conectada a dicha salida una tubería que comunica con la turbina correspondiente a accionar.

Los motores de accionamiento de los polipastos de elevación de los conjuntos deslizantes que se alojan en los cilindros verticales, se disponen relacionados con un control eléctrico que gobierna la puesta en marcha y parada de los mismos en función del desplazamiento de los conjuntos deslizantes en los cilindros verticales, para que cuando el conjunto deslizante de un cilindro sube, el conjunto deslizante del otro cilindro baje, produciéndose en cada caso la ascensión del conjunto deslizante que sube, de una manera más rápida que el descenso del conjunto deslizante que baja.

Las electroválvulas de la entrada y salida del agua en los cilindros verticales, van a su vez relacionadas con el mismo control eléctrico de los motores de los polipastos, de manera que, en cada cilindro, cuando la entrada de llenado está abierta, la salida de vaciado está cierra, y viceversa; mientras que entre las electroválvulas de ambos cilindros se produce también una combinación funcional, de manera que, en cada caso, la apertura de vaciado de cada cilindro se produce con un ligero adelanto temporal respecto del cierre de vaciado del otro cilindro.

Se obtiene así un sistema en el que alternativamente los cilindros verticales se llenan con una cantidad de agua que después se descarga con impulsión por el peso de los conjuntos deslizantes respectivos, actuándose mediante el agua impulsada que sale de los cilindros una turbina que acciona a un generador eléctrico, con lo cual se produce de manera continua una producción de electricidad que depende del caudal y de la presión del agua que sale impulsada desde los cilindros.

El depósito desde el que se suministra el agua para el llenado de los cilindros verticales, se prevé dispuesto en la parte superior, de manera que el llenado de los cilindros se produce mediante caída libre del agua desde dicho depósito de suministro; pudiendo abastecerse de agua el depósito desde una fuente de suministro exterior y desalojar el agua que sale de los cilindros, después de pasar por la turbina de accionamiento del generador eléctrico, a una canalización externa; o bien puede utilizarse una circulación de agua en circuito cerrado, tomándose el agua del depósito de suministro para el llenado de los cilindros verticales, y retornando el agua de nuevo a dicho depósito, después de pasar por la turbina de accionamiento del generador eléctrico.

En cada cilindro vertical se prevé además una entrada de aire en la parte inferior y una salida de aire en la parte superior, para facilitar el movimiento de los conjuntos deslizantes en dichos cilindros y evitar que por el aire existente en el interior de los mismos se tengan que vencer fuerzas adicionales en los desplazamientos de los conjunto deslizantes, disponiendo esas entrada y salida de aire de cada cilindro, de unas respectivas electroválvulas de apertura y cierre, las cuales son gobernadas por el mismo sistema eléctrico de control de los motores de los polipastos, de manera que la entrada y la salida de aire de cada cilindro se abren cuando el respectivo conjunto deslizante del cilindro se desplaza en el movimiento de elevación, cerrándose cuando el conjunto deslizante llega a la posición superior.

El sistema puede integrarse con dos o más grupos formados cada uno de ellos por dos cilindros de funcionamiento antagónico, accionando cada grupo a una turbina actuadora de un generador eléctrico, de forma que la producción eléctrica que se obtiene es la suma de la producción eléctrica que proporciona cada uno de los distintos grupos.

En ese sentido, pueden disponerse múltiples grupos con alimentación de los respectivos cilindros de todos los grupos desde un depósito de agua común; o pueden disponerse múltiples grupos o conjuntos de grupos en cascada, pasando el mismo agua, sucesivamente, de unos niveles a otros de la cascada; con lo cual se puede obtener una producción eléctrica elevada como suma de las producciones individuales de múltiples grupos básicos incorporados en una misma instalación.

Descripción de las figuras La figura 1 muestra esquemáticamente una realización del sistema objeto de la invención, utilizando un suministro de agua procedente de una alimentación externa y desalojo del agua utilizada a un desagüe de evacuación.

La figura 2 es un esquema semejante al anterior del sistema objeto de la invención, según una realización de utilización de una circulación de agua en circuito cerrado.

La figura 3 es un esquema de la integración del sistema de la invención con múltiples grupos de producción eléctrica asociados en una instalación.

La figura 4 es un esquema de la integración del sistema de la invención con múltiples conjuntos en cascada de grupos de producción eléctrica.

La figura 5 muestra en esquema un grupo de producción eléctrica según la invención, con los cilindros componentes complementados con unas cámaras multiplicadoras de la presión.

Descripción detallada de la invención El objeto de la invención se refiere a un sistema de producción de electricidad, que se basa en conceptos estructurales y funcionales diferenciados de los que se conocen en los sistemas convencionales de dicha finalidad.

El sistema preconizado comprende básicamente un grupo de dos cilindros (1 y 2) verticales, en los cuales se alojan sendos conjuntos deslizantes (3 y 4) , formados cada uno de ellos por un cuerpo pesado (5) y un émbolo (6) , estando unidos dichos conjuntos deslizantes (3 y 4) a respectivos polipastos (7 y 8) de elevación que son accionados mediante correspondientes motores (9 y 10) .

Los cilindros (1 y 2) comunican, por medio de respectivas tuberías (11) que parten desde una zona situada por debajo de la posición que ocupan los conjuntos deslizantes (3 y 4) cuando se encuentran en la parte superior de los correspondientes cilindros (1 y 2) , con un depósito de agua (12) situado por encima de la ubicación de dichos cilindros (1 y 2) , yendo dispuesta en cada una de las tuberías (11) una electroválvula (13) de apertura y cierre.

En la parte...

1. Sistema de producción eléctrica, comprendiendo un grupo de impulsión de agua para el accionamiento de una turbina (15) actuadora de un alternador (16) generador de electricidad, caracterizado porque el grupo de impulsión de agua comprende dos cilindros (1 y 2) verticales, en los cuales se alojan sendos conjuntos deslizantes (3 y 4) que están suspendidos de respectivos polipastos (7 y 8) actuados por unos motores independientes (9 y 10) , estando comunicados dichos cilindros (1 y 2) con un depósito de agua (12) , a través de respectivas tuberías (11) provistas con sendas electroválvulas (13) de apertura y cierre, mientras que en la parte inferior cada cilindro (1 y 2) posee una salida provista con una electroválvula (17) de apertura y cierre, las cuales salidas inferiores de los cilindros (1 y 2) comunican con respectivas tuberías (14) que desembocan en la turbina (15) a accionar; estando relacionados los motores (9 y 10) de los polipastos (7 y 8) y las electroválvulas (13 y 17) de entrada y salida de agua en los cilindros (1 y 2) , con un control eléctrico que determina un accionamiento de movimiento antagónico de elevación y descenso de los conjuntos deslizantes (3 y 4) en los respectivos cilindros (1 y 2) , en combinación con la apertura y cierre de la entrada y salida de agua en dichos cilindros (1 y 2) .

2. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque cada uno de los conjuntos deslizantes (3 y 4) comprende un cuerpo pesado (5) que permite un empuje con fuerza en caída por gravedad y un émbolo (6) que establece un ajuste deslizante estanco en el cilindro (1 ó 2) correspondiente.

3. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque cada conjunto deslizante (3 y 4) lleva asociado un elemento móvil (18) que actúa a respectivos finales de carrera (19 y 20) cuando el respectivo conjunto deslizante (3 ó 4) llega a la posición superior y a la posición inferior de su recorrido de desplazamiento por el cilindro (1 ó 2) correspondiente.

4. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque cada cilindro (1 y 2) posee en la parte superior una salida de aire (21) provista con una electroválvula (22) de apertura y cierre, y en la parte inferior una entrada de aire (23) provista también con una electroválvula (24) de apertura y cierre, abriéndose dichas entrada de aire (21) y salida de aire (23) , cuando el respectivo conjunto deslizante (3 ó 4) se desplaza hacia arriba por el cilindro (1 ó 2) correspondiente.

5. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque las tuberías (14) que comunican a los cilindros (1 y 2) con la turbina (15) , incorporan unas válvulas (26) que permiten regular el caudal de agua de accionamiento que se envía a la turbina (15) .

6. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque las tuberías (11) que comunican a los cilindros (1 y 2) con el depósito de agua (12) , incorporan unas válvulas manuales (27) , mediante las cuales se puede cerrar provisionalmente el paso de agua a los cilindros (1 y 2) .

7. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado, porque el depósito de agua

(12) se sitúa por encima de la ubicación de los cilindros (1 y 2) .

8. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el depósito de agua

(12) se llena mediante un suministro (29) de agua desde una alimentación externa, desalojándose el agua utilizada, después de pasar por la turbina (15) , por una salida (30) a un desagüe de evacuación.

9. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el agua que se utiliza para el accionamiento de la turbina (15) circula en circuito cerrado, desde el depósito de agua (12) , pasando por los cilindros (1 y 2) y por la turbina (15) , para ser retornada de nuevo al depósito de agua (12) .

10. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque en una instalación pueden disponerse asociados múltiples grupos de dos cilindros (1 y 2) , para actuar cada grupo una respectiva turbina (15) de accionamiento de un alternador (16) generador de electricidad, tomando todos los grupos el agua para el accionamiento de las respectivas turbinas (15) , de un depósito de agua (12) común.

11. Sistema de producción eléctrica, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque en una instalación pueden disponerse múltiples grupos de dos cilindros (1 y 2) , para actuar cada grupo una respectiva turbina (15) de accionamiento de un alternador (16) generador de electricidad, disponiéndose los grupos asociados en conjuntos que toman el agua para el funcionamiento desde respectivos depósitos de agua (12) comunes para cada conjunto, y con los diferentes conjuntos en una distribución en cascada, por cuyos niveles pasa sucesivamente una misma agua para el funcionamiento.