SISTEMA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA.

Sistema de eficiencia energética que comprende una turbina que mueve un generador eléctrico (8).

Adicionalmente comprende un generador de par (2) compuesto por un cilindro giratorio (3) dotado de imanes (5) periféricos, abrazado por un par de brazos oscilantes (4) en contacto permanente, debido a la acción de unos resortes (9) a los que están unidos, con unas levas excéntricas (6) que son movidas por la turbina (1). Los brazos tienen unos imanes (5) en su periferia interior en correspondencia con los imanes (5) del cilindro giratorio (3) y enfrentados por caras de la misma polaridad para ejercer una fuerza de repulsión al acercarse, produciendo la aceleración del cilindro giratorio (3). Este movimiento del cilindro giratorio (3) es gestionado mediante una caja de velocidades (7) que mueve un generador eléctrico (8).

Sistema de eficiencia energética.

OBJETO DE LA INVENCIÓN 5

La presente invención se refiere a un sistema de eficiencia energética en el que se aprovechan recursos desechados en instalaciones industriales, como es un caudal de agua en circulación utilizado por la instalación.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Desde que el hombre fue capaz de aprovechar el potencial que ponía a su disposición la electricidad, uno de los mayores esfuerzos en los que se ha embarcado ha sido en la investigación sobre la generación de dicha energía eléctrica. 15

A medida que evolucionamos, la energía eléctrica se hace más importante en nuestro propio desarrollo, de forma que la demanda de energía eléctrica no para de aumentar. A día de hoy, vemos que el hombre ha realizado un desarrollo extraordinario de los distintos procesos para la producción de energía eléctrica. A pesar de ello, al seguir creciendo la demanda de 20 electricidad, también seguirán incrementándose sus costes, afectando a los costes de fabricación, que repercuten directamente en los productos que llegan al consumidor final y haciendo a las industrias manufactureras cada vez menos competitivas.

Es por esto por lo que es necesario explorar vías alternativas que nos ofrezcan la posibilidad 25 de producir energía eléctrica aprovechando los recursos propios dentro de cada empresa y así poder ser cada vez más competitivas.

En la actualidad, los sistemas de generación de energía eléctrica son del tipo nuclear, térmico, hidráulico, eólico y solar principalmente. 30

En cuanto a las centrales nucleares, centrales térmicas y centrales hidráulicas, se trata de megaconstrucciones con el objetivo de generar electricidad para las necesidades de grandes núcleos urbanos, estando dichas instalaciones sujetas a normativas, reglamentaciones y regulaciones por parte gubernamental. 35

De la misma forma, también se puede considerar como infraestructuras de gran tamaño a los parques eólicos. En las dos últimas décadas ha experimentado un aumento muy significativo en la producción de electricidad, pero aún se sigue cuestionando su rendimiento.

También la energía generada por paneles solares está experimentando un gran aumento de la cuota de producción de electricidad, pero su rendimiento todavía es incluso más pobre que el generado por los parques eólicos.

Todos estos sistemas que se han comentado requieren de inversiones enormes y por lo tanto 45 el periodo de tiempo de amortización de las mismas es muy largo. En cualquier caso, las empresas que necesitan grandes consumos energéticos de forma continua intentan encontrar formas de poder reducir el gasto energético que requieren.

En algunos sectores industriales, como es el caso del sector de las industrias manufactureras, 50 se desarrollaron sistemas para producir energía eléctrica aprovechando recursos propios de la empresa, como son la cogeneración y las minicentrales hidráulicas. Dichos sistemas también requieren grandes inversiones y en el caso de las minicentrales hidráulicas también se requiere una importante obra civil con todos los costes que ello conlleva.

El Sistema de Eficiencia Energética (SEE) es un sistema para la generación de energía eléctrica a partir de recursos que no se están aprovechando y se consideran no reutilizables. 5 Se adapta individualmente a cada instalación industrial en el que se vaya a instalar, siendo las inversiones muy inferiores y sin que las amortizaciones se alarguen excesivamente en el tiempo. El hecho de estar enfocado en la optimización de los recursos hace que el SEE no contemple el almacenamiento de la energía generada, sino únicamente su consumo. Esto está relacionado con el hecho de que el caudal de agua circulante necesario únicamente esté 10 disponible en situaciones en que la instalación esté en funcionamiento.

Para los casos particulares en los que se utilice un caudal de agua natural, como el de un río, por ejemplo, para uso de la instalación industrial, podría ser conveniente instalar complementariamente elementos para almacenamiento de la energía eléctrica, o bien 15 considerar la posibilidad de vender la energía generada suministrándola a la red eléctrica.

De cualquier forma, al aplicarse el Sistema de Eficiencia Energética a una instalación en particular, se reduce considerablemente el gasto energético con la utilización de recursos que se consideran desechados. 20

El sistema estará generando energía eléctrica siempre que haya un caudal de agua en circulación. Por esta razón, idealmente se adaptaría a una instalación que tuviese un caudal importante de agua en circulación durante las 24 horas, como es el caso de las instalaciones agropecuarias. Esto no quiere decir que no sea interesante su aplicación a otras instalaciones 25 con diferentes caudales, pudiendo verse que es inmenso el abanico de las posibles aplicaciones. Se puede poner como ejemplo cualquier instalación de tratamiento de aguas, conserveras, piscifactorías, acometidas de suministro de agua de ayuntamientos, hospitales, urbanizaciones en lugares donde no existen infraestructuras eléctricas, etc.

El ahorro que se consigue con el Sistema de Eficiencia Energética está entre el 10% y el 90%, con un retorno de la inversión comprendido entre los 2 y los 5 años, en función de las instalaciones en las que se implante.

Como ventajas significativas se pueden nombrar las siguientes: 35

Se genera un ahorro de coste importante en los procesos productivos que repercute en el precio final del producto terminado.

Es un sistema muy compacto que no necesita de grandes espacios para ser instalado.

Se trata de una inversión importante al considerarla como aplicada en sus instalaciones de cara a la imagen de la empresa en cuanto a su política 40 medioambiental.

Es un ejemplo de maximización de recursos, ya que se aprovecha un recurso considerado desechable para la generación de energía eléctrica.

DESCRIPCIÓN 45

La presente invención describe un Sistema de Eficiencia Energética que comprende una turbina que mueve un generador eléctrico. Adicionalmente, conectado a la salida de la turbina hay un generador de par compuesto por un cilindro giratorio que está dotado de imanes en su periferia, un par de brazos oscilantes que incluye imanes a lo largo de la periferia interior de 50 cada brazo oscilante, que abrazan al cilindro giratorio y con los imanes dispuestos en correspondencia con los imanes del cilindro giratorio. Un par de árboles de levas excéntricas unidos mecánicamente a la turbina ponen en contacto las levas con cada brazo oscilante mediante unas ruedas locas ubicadas en el exterior de los brazos.

La turbina está unida al cilindro giratorio a través de un mecanismo que incluye una rueda libre. La relación de velocidades entre la turbina y el cilindro giratorio es función del diámetro de las 5 ruedas mediante las que están unidos. Debido a la rueda libre, una vez que el cilindro giratorio comience a girar a mayor velocidad que la correspondiente debida a la unión con la turbina, el movimiento del cilindro no se transmite a la turbina, girando ambos elementos independientemente.

Los brazos oscilantes están fijados por uno de sus extremos a un punto fijo alrededor del que giran, y dispuestos simétricamente respecto a dicho punto. Cada brazo oscilante está unido al extremo de un resorte que tiende a mantener los brazos oscilantes abiertos, separados del cilindro giratorio y en contacto continuo con las levas excéntricas.

Cuando los brazos oscilantes están cerrados abrazando al cilindro giratorio, los imanes de los brazos oscilantes están enfrentados a los imanes del cilindro giratorio por caras de igual polaridad.

Al acercarse los brazos oscilantes al cilindro giratorio, el cilindro giratorio experimenta una 20 aceleración debido a la fuerza de repulsión creada por el acercamiento de los imanes.

El cilindro giratorio comprende una pluralidad de discos giratorios paralelos y unidos entre sí solidariamente, estando los imanes ubicados en la periferia de cada uno de los discos giratorios. 25

Los imanes del cilindro giratorio están posicionados con la dirección norte-sur desviada de la dirección radial para que la fuerza de repulsión generada cree un par de rotación.

Los imanes que se utilizan son de alta potencia, preferiblemente de neodimio. 30

Para regular la velocidad de giro del generador eléctrico, la velocidad del eje de salida del generador de par se gestiona mediante una caja de velocidades.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS 35

Para completar la invención que se está describiendo...

1. Sistema de Eficiencia Energética que comprende una turbina que mueve un generador eléctrico (8) , caracterizado por que adicionalmente comprende un generador de par (2) conectado a la salida de la turbina (1) compuesto por: 5

- un cilindro giratorio (3) dotado de imanes (5) periféricos, dispuesto en correspondencia con

- un par de brazos oscilantes (4) que incluye imanes (5) a lo largo de la periferia interior de cada brazo oscilante (4) , abrazando al cilindro giratorio (3) , 10

- un par de árboles de levas excéntricas (6) unidos mecánicamente a la turbina (1) , en contacto con sendos brazos oscilantes (4) ,

donde:

- la turbina (1) está unida al cilindro giratorio (3) a través de un mecanismo que incluye una rueda libre que desvincula el movimiento entre el cilindro giratorio (3) y la turbina (1) 15 cuando el cilindro giratorio (3) supera la velocidad correspondiente a la transmitida por la turbina a través de la relación de transmisión,

- los brazos oscilantes (4) están fijados por uno de sus extremos a un punto fijo alrededor del que giran, y dispuestos simétricamente respecto a dicho punto, estando cada brazo oscilante (4) unido al extremo de un resorte (9) que tiende a mantener los brazos 20 oscilantes (4) abiertos, separados del cilindro giratorio (3) y en contacto continuo con las levas excéntricas (6) ,

- los imanes (5) de los brazos oscilantes (4) están enfrentados a los imanes (5) del cilindro giratorio (3) cuando los brazos oscilantes (4) están cerrados abrazando al cilindro giratorio (3) , por caras de igual polaridad, 25

para que al acercarse los brazos oscilantes (4) al cilindro giratorio (3) , el cilindro giratorio (3) experimente una aceleración debido a la fuerza de repulsión creada por el acercamiento de los imanes (5) .

2. Sistema de Eficiencia Energética según la reivindicación 1, caracterizado por que el cilindro giratorio (3) comprende una pluralidad de discos giratorios paralelos y unidos entre sí solidariamente, cada disco giratorio incluyendo imanes (5) periféricos.

3. Sistema de Eficiencia Energética según la reivindicación 1, caracterizado por que los 35 imanes (5) del cilindro giratorio (3) están posicionados con la dirección norte-sur desviada de la dirección radial para que la fuerza de repulsión generada cree un par de rotación.

4. Sistema de Eficiencia Energética según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que los imanes (5) son de alta potencia. 40

5. Sistema de Eficiencia Energética según la reivindicación 4, caracterizado por que los imanes (5) son de neodimio.

6. Sistema de Eficiencia Energética según la reivindicación 1, caracterizado por que cada 45 disco giratorio tiene 25 imanes de neodimio y cada brazo oscilante tiene 11 imanes de neodimio.

7. Sistema de Eficiencia Energética según la reivindicación 1, caracterizado por que entre el generador de par (2) y el generador eléctrico (8) se dispone una caja de velocidades (7) para 50 regular la velocidad de giro del generador eléctrico (8) .