Central olamotriz.

Un aparato para captar y transformar la energía de las olas en una masa de fluido,

comprendiendo dicho aparato un bastidor (1) que incluye al menos una articulación (2), en el cual una superficie oscilante o rotativa (3), tal como una barrera en forma de panel o de vela, está con ectada al bastidor (1) por medio de la articulación (2) para captar energía de los frentes de presión de las olas que pasan, a través de un movimiento oscilante o rotativo del bastidor (1), en el cual la articulación (2) está posicionada por debajo de la superficie del fluido en el seno de las olas que pasan, estando conectada dicha barrera (3) a un dispositivo capaz de transformar el movimiento oscilante o rotativo en diferentes tipos de energía, en el cual dicha barrera (3) está dispuesta para proporcionar una flotabilidad lo suficientemente elevada como para alzar rotacionalmente la barrera (3), alrededor de la articulación (2), desde una dirección que apunta hacia abajo, hacia el lecho marino, hasta una posición vertical que apunta hacia arriba, en el cual la barrera puede rotar 360º alrededor de la articulación (2), caracterizado porque la articulación (2) está fijada a un mecanismo de desbloqueo de la oscilación que libera la articulación (2) de tal modo que la barrera (3) pueda rotar libremente alrededor de la articulación (2), y en el cual el mecanismo de desbloqueo de la oscilación se libera cuando la fuerza de una ola que sobrepase el aparato exceda de un límite predefinido.

Central olamotriz Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato para captar y convertir la energía de las olas de una masa de fluido, comprendiendo dicho aparato un bastidor que incluye una superficie articulada verticalmente oscilante, tal como una barrera en forma de panel o de vela, para captar la energía de los frentes de presión de las olas que pasan, y del movimiento de las partículas líquidas, a través de un movimiento oscilante o rotativo dentro del bastidor, en el cual la articulación está posicionada por debajo de la superficie del fluido en el seno de las respectivas olas, teniendo dicha barrera la forma de un panel o de una vela que están conectados a un dispositivo capaz de convertir el movimiento oscilante o movimiento rotacional en diferentes tipos de energía. De acuerdo con un ejemplo de una realización, el aparato estará posicionado lo más perpendicularmente posible a la dirección de avance de las olas y estará situado a una profundidad tal que la barrera oscilante o rotativa en forma de panel o de vela apenas rompa la superficie del fluido en la cresta de las respectivas olas. De acuerdo con otros aspectos de la presente invención, el aparato de acuerdo con la presente invención también puede estar posicionado a otras profundidades. El bastidor y/o barrera en forma de panel y/o vela preferiblemente incluye unas paredes laterales posicionadas verticalmente para dirigir los frentes de presión de las olas que pasan hacia la barrera oscilante en forma de panel o de vela. La expresión rompa la superficie de las respectivas olas significa que la parte superior de la barrera está situada preferiblemente dentro de determinados límites desde la cresta de las respectivas olas, estando definidos los límites de acuerdo a consideraciones prácticas para la aplicación real del aparato. De acuerdo con un ejemplo de una realización, la altura de la barrera por encima del agua se ajustará para adecuarse a la altura de las olas concretas de las cuales se captará la energía, es decir en función, por ejemplo, de las condiciones meteorológicas en la localización geográfica en la que esté instalado el aparato, la corriente y las condiciones de fondo en el área geográfica relevante, etc. Sin embargo, el diseño de las centrales de energía instaladas en el océano debe tener en cuenta una pluralidad de restricciones de diseño adicionales distintas del hecho de convertir de la manera más efectiva posible la energía de las olas en, por ejemplo, energía eléctrica. El ambiente en mar abierto puede ser extremo, por ejemplo, la construcción mecánica de la central de energía deberá soportar lo que se conoce como la ola de los 1 años, que puede destruir prácticamente cualquier instalación en mar abierto. Estos criterios de diseño, así como otras consideraciones ambientales establecidas por las normativas oficiales, pueden resultar en un coste no rentable de la central olamotriz. Por lo tanto, también es un objeto de la presente invención proporcionar una central olamotriz que sea económica de fabricar y mantener, y que al mismo tiempo sea suficientemente robusta para soportar las duras condiciones ambientales.

Antecedentes de la invención

El planeta presenta una enorme necesidad de fuentes de energía que no contaminen y que sean renovables y, por lo tanto, la energía del océano y del viento parece una excelente opción. En la actualidad, la energía del viento se capta mediante molinos eólicos, pero aunque se conocen diversas instalaciones y aparatos para captar y convertir la energía de las olas del océano y de los lagos, la potencia producida por tales instalaciones y aparatos de captación y conversión de la energía de las olas aún resulta demasiado pequeña para ser económicamente justificable.

Técnica anterior

Son conocidos los aparatos previos que tratan de captar energía del océano, denominados instalaciones de energía, que convierten la energía olamotriz y también la energía mareomotriz en, por ejemplo, energía eléctrica, que explotan las diferencias de presión horizontal transportadas por dichas olas de las masas de agua, así como las diferencias de mareas en la superficie del océano.

Por ejemplo, a partir de la Solicitud de Patente Estadounidense 24/7881 A1 se conoce un dispositivo de captación de energía que genera energía a partir de olas o frentes de presión de desplazamiento vertical, para operar un dispositivo de osmosis inversa para generar agua fresca. En esta solicitud se propone que el aparato esté situado a una profundidad que esté a L/2 por debajo de la superficie, en donde L representa la longitud de ola de las olas relevantes a partir de las cuales vaya a captarse la energía. La superficie verticalmente posicionada que captará la energía olamotriz se da a conocer como un panel rectangular, erigido verticalmente en el cuerpo de agua, y que acciona mediante un brazo de palanca una bomba hidráulica posicionada horizontalmente.

A partir de la Patente Estadounidense 4.371.788 se conoce un aparato para captar olas de presión verticales, de desplazamiento horizontal, de masas de agua, en el cual se capta la energía utilizando una vela o panel vertical situado en la zona de superficie de las masas de agua. Se explica que dicho aparato está conectado a un medio mecánico para captar la energía.

Aunque la técnica anterior puede generar energía a partir de olas de presión de desplazamiento horizontal de las masas de agua, no se incluye sugerencia alguna para una configuración o diseño óptimo de la superficie de captación (barrera). Adicionalmente, todos los mencionados aparatos de acuerdo con la técnica anterior están o bien

articulados por encima del agua y captan la energía olamotriz mediante una acción oscilante de la barrera en forma de panel que sobresale por debajo de la articulación (y que no explotan completamente las olas de presión móviles en las masas de agua), o bien articulados por debajo de la superficie del agua, pero el aparato está situado en el fondo del océano o lago, y por lo tanto no está equipado para explotar todo el potencial energético de los frentes de presión móviles de la masa líquida (véase explicación a continuación).

Así pues, existe la necesidad de un aparato para la captación óptima de la energía olamotriz de un medio fluido (mar, océano o lago), tanto de olas de tamaño pequeño o mediano (con una amplitud de ,5-2 m) como de olas de tamaño grande (con una amplitud de más de 2 m).

El documento FR285866A1 da a conocer un aparato para captar y transformar energía olamotriz de una masa de fluido, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Descripción general de la invención

El agua es un medio fluido que se ve afectado por el viento y las corrientes (térmicas, salinas, etc.), formando así olas en las masas de agua. Una ola forma un frente de presión vertical transportado a través de las masas de agua en una dirección horizontal, siendo el frente de presión que transporta energía equivalente a la amplitud de la ola relevante. Idealmente, si una ola se encuentra con un obstáculo inmóvil, la ola se verá reflejada (con una fase opuesta), mientras que un obstáculo no inmóvil puede refractar la ola (en fase). El posicionamiento de un obstáculo bien sumergido en el fluido hará que las olas fluyan más o menos por encima del obstáculo, que no se verá afectado. Esta es la razón de que los captadores de olas que funcionan por medio de una acción oscilante, y que están situados en el fondo del mar con una gran cantidad de agua por encima del aparato, obtengan una eficiencia muy baja dado que la energía de la ola fluirá sobre la barrera en forma de panel, y a lo largo de la misma, más o menos sin obstrucción y por lo tanto retendrá su energía en vez de transferirla a la barrera en forma de panel.

Sin embargo, el posicionamiento de un objeto móvil (por ejemplo, una barrera oscilante en forma de panel) cerca de la superficie del líquido tendrá como resultado que la masa puesta en movimiento por la ola que pasa sólo presentará dos posibilidades, o bien ser reflejada por la barrera en forma de panel, o bien ser refractada por la barrera en forma de panel (dependiendo de si la ola puede moverse más allá del panel o no). En ambos casos, la masa de la ola (así como su correspondiente frente de presión) activará la barrera en forma de panel o de vela en un grado muy superior que si hubiera estado situada en el fondo del océano o el lago.

La fluidez del agua y del frente de presión que inciden sobre la barrera en forma de panel o de vela en un aparato de captación de energía también se verá desviada en cierto grado hacia el lateral de la barrera, no incidiendo sobre ella o esquivando la misma. Esta consideración... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para captar y transformar la energía de las olas en una masa de fluido, comprendiendo dicho aparato un bastidor (1) que incluye al menos una articulación (2), en el cual una superficie oscilante o rotativa (3), tal como una barrera en forma de panel o de vela, está conectada al bastidor (1) por medio de la articulación (2) para captar energía de los frentes de presión de las olas que pasan, a través de un movimiento oscilante o rotativo del bastidor (1), en el cual la articulación (2) está posicionada por debajo de la superficie del fluido en el seno de las olas que pasan, estando conectada dicha barrera (3) a un dispositivo capaz de transformar el movimiento oscilante o rotativo en diferentes tipos de energía, en el cual dicha barrera (3) está dispuesta para proporcionar una flotabilidad lo suficientemente elevada como para alzar rotacionalmente la barrera (3), alrededor de la articulación (2), desde una dirección que apunta hacia abajo, hacia el lecho marino, hasta una posición vertical que apunta hacia arriba, en el cual la barrera puede rotar 36° alrededor de la articulación (2), caracterizado porque la articulación (2) está fijada a un mecanismo de desbloqueo de la oscilación que libera la articulación (2) de tal modo que la barrera (3) pueda rotar libremente alrededor de la articulación (2), y en el cual el mecanismo de desbloqueo de la oscilación se libera cuando la fuerza de una ola que sobrepase el aparato exceda de un límite predefinido.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el bastidor (1) y/o la barrera comprende/n unas paredes laterales (4) posicionadas verticalmente para dirigir los frentes de presión de las olas que pasan hacia la barrera oscilante (3).

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el cual el aparato está situado a una profundidad tal que la barrera oscilante o rotativa (3) rompa la superficie de las olas que pasan por la cresta de las olas.

4. El aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 - 3, en el cual el área de la barrera es ajustable.

5. Un sistema para captar energía olamotriz de un cuerpo de fluido, en el cual el sistema comprende un aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 - 4.

6. El uso de un aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 - 4, o de un sistema de acuerdo con la reivindicación 5, para generar calor.

7. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el cual la articulación (2) de la barrera (3) está posicionada horizontalmente en el fluido.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la articulación (2) está dispuesta en el borde inferior de la barrera cuando la barrera está en la posición vertical que apunta hacia arriba.

9. El aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, en el cual la barrera (3) está fijada al menos a un miembro flotante que proporciona la flotabilidad necesaria a la barrera (3).

1. El aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, en el cual se proporciona la barrera (3) como un cuerpo hueco que proporciona la flotabilidad necesaria de la barrera (3).