Sistema de generación eléctrica undimotriz.

Un sistema de generación eléctrica undimotriz, que comprende:

a) una plataforma (2) para flotar sobre el agua,

estando sometida la plataforma (2) a oscilación de lado a lado a partir de la acción de las olas;

b) un generador eléctrico (8);

c) un brazo rígido (6) para extenderse sobre el agua, incluyendo el brazo (6) un primer extremo fijado de manera pivotable a la plataforma (2) con un primer árbol de pivote (9);

d) un elemento flotante (4) para disponerse sobre el agua y conectarse de manera pivotable a un segundo extremo deI brazo (6) con un segundo árbol de pivote (15) operativamente fijado al brazo (6), el elemento cuando flota sobre el agua se eleva y desciende con las olas, moviendo de este modo de forma alterna el brazo (6) alrededor del primer árbol de pivote (9) en sentido horario y antihorario; y

e) un convertidor de energía (28, 64) para convertir el movimiento deI brazo (6) a una salida para accionar el generador (8),

en el que el brazo (6) es extensible o retráctil para cambiar una distancia deI elemento flotante (4) para estar más cerca o más lejos de dicha plataforma (2).

Sistema de generación eléctrica undimotriz

Campo de la invención La presente invención generalmente está dirigida a sistemas de generación eléctrica undimotrices y en particular a un sistema de generación eléctrica undimotriz que aprovecha el movimiento oscilante de una plataforma flotante.

El documento US 1, 018, 678 divulga un motor de oleaje que al menos presenta dos flotadores que están conectados entre sí de forma flexible, de manera que puedan responder fácilmente a la subida y bajada de las olas. Entre los flotadores está instalada una barcaza para sostener la maquinaria necesaria para convertir el movimiento de los flotadores en energía eléctrica mediante una dinamo.

El documento WO 2008/094046 A1 divulga un dispositivo para utilizar la energía de las olas del océano que funciona mediante pontones apropiados y una unidad central flotante intermedia situada justamente por encima de estos. Estos están conectados mediante brazos apropiados utilizando bisagras adecuadas y presentan elevadores hidráulicos cilíndricos adecuados que bombean alternativamente un líquido bajo alta presión estática a una turbina, preferentemente una turbina de presión constante. Esto convierte la energía potencial en el líquido en, por ejemplo, energía eléctrica cuando los brazos se elevan por los pontones y la unidad central se sume en el seno de la ola, mientras que los pistones en el lado opuesto de los elevadores vuelven a aspirar de nuevo el líquido portador de energía que circula continuamente a medida que los brazos se sumen cuando los pontones penetran en los senos de las olas y la unidad central se eleva sobre las crestas de las olas.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un sistema de generación eléctrica undimotriz que comprende una plataforma para flotar sobre el agua, estando sometida la plataforma a oscilación de lado a lado a partir de la acción de las olas; un generador eléctrico; un brazo rígido para extenderse sobre el agua, incluyendo el brazo un primer extremo fijado de manera pivotable a la plataforma con un primer árbol de pivote; un elemento flotante para disponerse sobre el agua y conectarse de manera pivotable a un segundo extremo deI brazo con un segundo árbol de pivote operativamente fijado al brazo, elevándose el elemento cuando flota sobre el agua y descendiendo con las olas, moviendo de este modo el brazo de forma alterna alrededor del primer árbol de pivote en sentido horario y antihorario; y un convertidor de energía para convertir el movimiento deI brazo a una salida para accionar el generador, en el que brazo es extensible o retráctil para cambiar la distancia de dicho elemento flotante para estar más cerca o más lejos de dicha plataforma.

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista lateral del generador eléctrico undimotriz, brazos y elementos flotantes colocados en agua en calma.

La Fig. 2 es una vista en alzado lateral de la Fig. 1, que muestra la plataforma inclinándose a la izquierda, el elemento flotante derecho inclinándose a la derecha y el elemento flotante izquierdo inclinándose a la derecha, el brazo derecho moviéndose hacia abajo o en sentido horario, el brazo izquierdo moviéndose hacia arriba o en sentido horario, debido a la acción de las olas.

La Fig. 3 es una vista en alzado lateral de la Fig. 1, que muestra la plataforma inclinándose a la izquierda, el elemento flotante derecho inclinándose a la izquierda y el elemento flotante izquierdo inclinándose a la izquierda, el brazo derecho moviéndose hacia arriba o en sentido antihorario y el brazo izquierdo moviéndose hacia abajo o en sentido antihorario, debido a la acción de las olas.

La Fig. 4 es una vista en alzado superior esquemática de la plataforma, que ilustra la capacidad de los brazos hidráulicos y elementos flotantes para girar con relación al lado de la plataforma colocando de este modo el elemento flotante hacia o lejos deI borde de la plataforma.

La Fig. 5 es una vista en alzado lateral de pistones hidráulicos conectados al brazo para aprovechar el movimiento hacia arriba y hacia abajo deI brazo.

La Fig. 6 es una vista en alzado lateral fragmentaria de la plataforma que muestra un conjunto de cilindro y pistón hidráulicos utilizado para ajustar la distancia deI elemento flotante con relación a la plataforma, y otro conjunto de cilindro y pistón colocado sobre el elemento flotante para aprovechar la energía deI movimiento oscilante deI elemento flotante.

La Fig. 7 es una vista en alzado lateral esquemática de otra realización de la presente invención, que muestra un elemento de arrastre colocado bajo el elemento flotante para ayudar en una fuerza de tracción sobre el elemento flotante conectado al brazo.

La Fig. 8 es un diagrama de flujo esquemático de un convertidor de energía que muestra la conexión de un conjunto de cilindro y pistón y un motor hidráulico.

La Fig. 9 es un diagrama esquemático de otro convertidor de energía que utiliza un ensamble de engranaje para convertir el movimiento pivotante deI brazo a un giro unidireccional.

La Fig. 10 es un diagrama esquemático de otro convertidor de energía para aprovechar la potencia de salida de los conjuntos de cilindro y pistón mostrados en las Fig. 5 y 6.

La Fig. 11 es un diagrama esquemático de otro convertidor de energía para aprovechar la potencia de salida de los conjuntos de cilindro y pistón mostrados en las Fig. 5 y 6.

La Fig. 12 es otra realización de la presente invención que muestra una plataforma redonda o circular con varios brazos sobre el lado.

Las Fig. 13 y 14 muestran varios elementos flotantes redondos o circulares fijados al brazo de la plataforma con una pluralidad de conjuntos de cilindro y pistón.

Descripción detallada de la invención Haciendo referencia a las Fig. 1-3, se divulga un sistema de generación eléctrica undimotriz R. Una plataforma flotante 2, tal como una barcaza, bote, etc., incluye elementos flotantes 4 ponderados diseñados para proporcionar una fuerza de empuje y de tracción a los brazos 6 cuando se someten a la acción de las olas. Los elementos flotantes 4 están fijados de manera pivotable a los brazos rígidos 6, que a su vez están conectados y pivotados en árboles de pivote 9 a la plataforma 2. Los árboles de pivote 9 están preferentemente fijados rígidamente a los brazos 6 de manera que el movimiento de los brazos 6 se transfiera hacia un movimiento pivotante de atrás hacia adelante de los árboles de pivote 9, que están operativamente conectados a un convertidor de energía que comprende un ensamble de engranaje para convertir los movimientos oscilatorios-giratorios de los árboles de pivote 9 a giro continuo para accionar el árbol de un generador 8. Un ejemplo de un mecanismo para convertir los movimientos de los árboles de pivote 9 se divulga el documento US 2009/0322092 A.

Una junta de pivote 12 sobre el brazo 6 permite que el brazo 6 sea extensible o retráctil para cambiar la distancia deI elemento flotante 4 para estar más cerca o más lejos de la plataforma. La junta de pivote 12 entonces se asegura después de ajustar a la distancia apropiada. EI ajuste deI brazo 6 se determina mediante la longitud de onda de las olas. Generalmente, la distancia entre el elemento 4 y la plataforma 2 es aproximadamente la mitad de la longitud de onda de las olas para generar arcos de barrido más grandes para el brazo 6 alrededor de los brazos de pivote 9, tal como lo que se muestra entre una posición mostrada en la Fig. 2 y otra posición mostrada en la Fig. 3. Los elementos flotantes 4 están conectados con árboles pivotantes 15, cuyos movimientos giratorios también pueden aprovecharse y utilizarse para accionar el generador 8. Uno solo o una multitud de brazos 6 y los elementos flotantes 4 pueden estar montados en uno solo o múltiples generadores 8. Los elementos 4 se muestran siendo cuadrados en vista en planta, pero pueden ser de cualquier forma que permita a los elementos flotar y rastrear el movimiento hacia arriba y hacia abajo de las olas.

Cuando el brazo 6 se tira hacia abajo (cuando el borde de la plataforma flotante 2 se mueve hacia arriba y/o el elemento flotante 4 se mueve hacia abajo por medio de movimiento de ola) , el movimiento pivotante deI árbol de pivote 9 se utiliza para accionar un motor hidráulico que a su vez acciona el generador 8. EI movimiento pivotante también puede accionar una caja de engranajes que a su vez acciona el generador. Cuando el brazo 6 se empuja hacia arriba (cuando el borde de la plataforma flotante se mueve hacia abajo y/o el elemento flotante se mueve hacia arriba por medio de movimiento de ola) , el movimiento pivotante deI árbol de pivote 9 de nuevo puede accionar el motor hidráulico... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de generación eléctrica undimotriz, que comprende:

a) una plataforma (2) para flotar sobre el agua, estando sometida la plataforma (2) a oscilación de lado a lado a partir de la acción de las olas;

b) un generador eléctrico (8) ;

c) un brazo rígido (6) para extenderse sobre el agua, incluyendo el brazo (6) un primer extremo fijado de manera pivotable a la plataforma (2) con un primer árbol de pivote (9) ;

d) un elemento flotante (4) para disponerse sobre el agua y conectarse de manera pivotable a un segundo extremo deI brazo (6) con un segundo árbol de pivote (15) operativamente fijado al brazo (6) , el elemento cuando 10 flota sobre el agua se eleva y desciende con las olas, moviendo de este modo de forma alterna el brazo (6) alrededor del primer árbol de pivote (9) en sentido horario y antihorario; y e) un convertidor de energía (28, 64) para convertir el movimiento deI brazo (6) a una salida para accionar el generador (8) , en el que el brazo (6) es extensible o retráctil para cambiar una distancia deI elemento flotante (4) para estar más 15 cerca o más lejos de dicha plataforma (2) .

2. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, en el que la plataforma (2) es redonda en vista en planta.

3. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, en el que el brazo (6) puede girar alrededor de un eje vertical.

4. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, y que comprende adicionalmente un elemento de arrastre (24) fijado al elemento flotante (4) .

5. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, en el que: a) el primer árbol de pivote (9) está fijado rígidamente al brazo (6) ; y b) el convertidor de energía (28, 64, 86) incluye una pluralidad de engranajes (48, 52, 54, 56, 58)

operativamente conectados al primer árbol de pivote (9) y al generador (8) .

6. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, en el que:

a) el convertidor de energía (28, 64, 86) incluye un conjunto (18, 66) de cilindro (36) y pistón operativamente fijado al brazo (6) ; b) el pistón (34) tiene un movimiento alternativo dentro deI cilindro (36) en respuesta al movimiento deI brazo (6) para generar una salida de fluido presurizado; y c) un motor hidráulico (20) operativamente conectado a la salida para accionar el generador (8) .

7. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, en el que: a) el convertidor de energía (28, 64, 86) incluye un conjunto (18, 66) de cilindro (36) y pistón operativamente fijado al brazo (6) ; 35 b) el pistón (34, 70) tiene un movimiento alternativo dentro deI cilindro (36) en respuesta al movimiento deI brazo (6) para generar una salida de aire presurizado; y c) una cámara de presión (98) operativamente conectada al conjunto (18, 66) de cilindro (36) y pistón; d) una turbina (100) operativamente conectada a la cámara de presión (98) para accionar el generador (8) .

8. El sistema de generación eléctrica undimotriz según la reivindicación 1, en el que:

a) el convertidor de energía (28, 64, 86) incluye un conjunto (18) de primer cilindro (36) y primer pistón operativamente fijado al brazo (6) ;

b) el primer pistón (34) tiene un movimiento alternativo dentro deI primer cilindro (36) en respuesta al movimiento deI brazo (6) para generar una salida de fluido presurizado;

c) un conjunto (66) de segundo cilindro y segundo pistón operativamente 45 conectado a la salida para causar movimiento alterno deI segundo pistón (70) ;

d) una manivela (68) operativamente conectado al segundo pistón (70) de tal modo que el movimiento alterno cause que el volante de manivela (68) rote;

e) la manivela (68) está operativamente conectado al generador (8) para accionar el generador (8) .

9. El sistema de generación eléctrica undimotriz, según la reivindicación 1, en el que:

a) el convertidor de energía (28, 64, 86) incluye un conjunto (18, 66) de cilindro (36) y pistón operativamente fijado al brazo (6) y al elemento flotante (4) ; b) el pistón (34, 70) tiene un movimiento alternativo dentro deI cilindro (36) en respuesta al elemento flotante (4) que se mueve alrededor del segundo pivote (15) para generar una salida de fluido presurizado; y c) un motor hidráulico (20) operativamente conectado a la salida para accionar el generador (8) . 10