BR102019003395A2 - Sistema de pressurização para geração de energia auto-sustentável - Google Patents
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Abstract
Description
- BR 10 2014 029765-0 depositado em 28.11.2014 sob o título de “Gerador de Energia e Sistema de Geração de Energia”, o qual compreende um motor a combustão (1), o qual está conectado a um gerador de energia (2) e este a um transformador de energia (3), estando a saída do transformador de energia (3) ligada a um painel de comando e distribuição (4) que, por sua vez, possui uma fase conectada a um compressor de ar (5), dito compressor de ar (5) com a saída ligada a um dispositivo pneumático (6), tendo uma válvula pressostática (7) na saída de ar para o referido dispositivo pneumático (6). A geração de energia se inicia a partir do motor a combustão (1), através do qual é alimentado o gerador de energia (2) conectado à entrada do transformador de energia (3), dito transformador de energia (3) tendo saída para o painel de comando e distribuição (4) que possui uma fase alimentando o motor (19) do compressor de ar (5), destinado a gerar a quantidade de ar até a capacidade máxima do referido compressor de ar (5), que se encontra ligado ao dispositivo pneumático (6) acoplado ao mencionado gerador de energia (2), de modo que, uma vez atingida a carga máxima de pressão do compressor de ar (5), o painel de comando e distribuição (4) recebe comando para, automaticamente, desligar o motor a combustão interna (1), passando o sistema a gerar energia a partir da alimentação do dispositivo pneumático (6) para o gerador de energia (3).
- - Economia de combustível;
- - Elevada capacidade de produção de energia, ou seja, alta performance;
- - Baixo custo operacional;
- - Baixo custo de manutenção;
- - Instalação externa dos equipamentos integrantes do Sistema, facilitando e aumentando a eficiência da manutenção, incluindo a estrutura dos reservatórios, bem como do quadro elétrico automático, motores hidráulicos, gerador para partida inicial e motor de corrente continua.
Figura 1: Ilustra vista em perspectiva isométrica frontal da Unidade hidráulica;
Figura 2: Corresponde a vista em perspectiva isométrica posterior da Unidade hidráulica;
Figura 3: Mostra vista frontal da Unidade hidráulica;
Figura 4: Representa a vista posterior da Unidade hidráulica;
Figura 5: Ilustra a vista esquemática superior do Sistema ora em questão.
Figura 6: Representa vista em perspectiva do Sistema sem gabinete;
Figura 7: Corresponde a vista superior dos componentes que configuram o Sistema de Pressurização sem gabinete;
Figura 8: Representa fluxograma operacional do Sistema de Pressurização.
- a) Com um Gerador de energia para alimentar o motor de corrente alternada;
- b) Outra forma de iniciar a maquina é por alimentação da rede de concessionaria acionando o motor de corrente alternada;
- c) E através de bateria acionando motor de corrente continua.
- O funcionamento foi realizado utilizando um Gerador Hidráulico conformado com as seguintes características e componentes:
- Provido com o seu sistema de pressurização;
- Dotado com um gerador de 60 kva acoplado ao sistema hidráulico;
- Um outro gerador de 25 kva a diesel para acionamento do gerador hidráulico;
- Motor elétrico de 15 kv.
- O Gerador externo de 25 kva, aciona o motor elétrico de 15 kw, que por sua vez, aciona o hidráulico do gerador de 60 kva.
- Os testes e ensaios foram realizados em banco de carga resistiva eletrônica e banco de carga resistiva não eletrônica e banco de carga indutiva ou seja, visando a obtenção de fator de potência e correção, em função dos tipos de carga.
- Os resultados obtidos podem ser analisados nas folhas de ensaios respectivas.
- É de conhecimento geral que um gerador de 25 kva tem um consumo de 8 litros de óleo diesel/hora. Conforme esse parâmetro, o gerador de 60 kva que consta no Sistema Hidráulico acoplado a ele deveria gastar 14 l. de óleo diesel/hora, mas em função do sistema hidráulico e de pressurização que consta no equipamento, o consumo de óleo diesel foi reduzido 5 1.
- A potência ativa é a capacidade do circuito em produzir trabalho em um determinado período de tempo. Devido aos elementos reativos da carga, a potência aparente, que é o produto da tensão pela corrente do circuito, será igual ou maior do que a potência ativa. A potência reativa é a medida da energia armazenada que é devolvida para a fonte durante cada ciclo de corrente alternada. É a energia que é utilizada para produzir os campos elétrico e magnético necessários para o funcionamento de certos tipos de cargas como, por exemplo, retificadores industriais e motores elétricos.
- cos fi =P(Watt)/S(VA).
- Circuito Resistivo = Ondas de tensão (V) e corrente (I) em fase. A carga possui característica resistiva (FP=1). Ângulo de fase φ=0°.
- Circuito Indutivo = Onda de corrente (I) atrasada em relação à onda de tensão (V). A carga possui característica indutiva. FP<1 (atrasado).
- Circuito Capacitivo = Onda de corrente (I) adiantada em relação à onda de tensão (V). A carga possui característica capacitiva. FP<1 (adiantado).
- -Fazendo um breve resumo do gráfico de valores, conclui-se que nos 30 minutos de teste foram aplicadas cargas no gerador até ao limite máximo do gerador de produção (60 Kva), que após ultrapassar esse valor perdeu a excitação do alternador devido ao AVR (modulo de controle eletrónico do Gerador que só permite ultrapassar o limite máximo durante 8 minutos).
- - Comparando os valores de consumo de entrada com a produzida, conclui-se que a produção de energia é maior que a disponibilizada para consumir.
- - A produção não se pode resumir apenas na energia produzida em Kva mas sim no somatório dos Kva com os Kvar (energia reativa), assim sendo e analisando o gráfico, podemos ver que o somatório das duas está nos 128 (Kva + Kvar), Esta energia reativa deve-se ao fato do banco de carga ter um controle eletrónico que produz este efeito, caso contrário haveria produção efetiva de energia de 60Kw, visto termos cargas puramente resistivas, cujo o coeficiente de fi=1(produção de energia ativa máxima para 60 KVA).
-Tabelai: Relação Potência (KVA/CV); Voltagem (VOLTS); Corrente (Amperes); Consumo (Quilowatts/LitrosDiesel) Trifásico;
Claims (7)
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL” o qual foi desenvolvido para geração de energia limpa com funcionamento em circuito fechado que apenas necessita de uma cisterna com água ou óleo para o seu funcionamento e geração de energia limpa com baixos custos de operação e manutenção, podendo operar em qualquer lugar, ocupando um espaço mínimo, sem a necessidade de sol e vento e também, sem agredir o meio ambiente, sendo formado por unidade de resfriamento (A) na qual estão dispostos os cilindros (2) ou tanques geradores de pressão, tanque pressurizado (3), reservatório (4), tubulações de entrada (5), tubulações de saída (6), válvulas (7), gerador de energia (8), motores, hidráulicos (9A) e elétricos (9B), válvula de retenção (10), transdutor de pressão (11), válvula reguladora de pressão (12) sistema PID (13), quadro automático (14) e bomba (15), sendo o mesmo caracterizado por ser constituído na sua forma preferencial de implantação, por três tanques de aço, sendo dois deles (2) destinados a gerar pressão e o terceiro tanque (3) para pressurização, dispõe também de um reservatório para óleo (4) e cisterna contendo água ou óleo, destacando-se que os tanques (2) e (3) são fechados e possuem dimensões iguais, altura, diâmetro e capacidade.
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL”, (1), conforme reivindicação de número um, é caracterizado por dispor de sistema PID (13) que realiza automaticamente a leitura de rotação para o controle da vazão, pressão e coloca o gerador de energia (8) em operação.
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL” (1), conforme reivindicação de número um, é caracterizado por ser o inversor de frequência responsável pelo o acionamento dos motores hidráulicos (9) e de controle, acionando-os conforme a necessidade de repor pressão nos cilindros.
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL”, (1), conforme reivindicação de número um e três, é caracterizado por serem as leituras do inversor também realizadas pelo transdutor de pressão (11) que informa ao sistema PID (13), que controla a válvula reguladora de pressão(12) para dar mais ou menos torque ao gerador.
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL”, (1), conforme reivindicação de número um e três, caracterizado por serem os motores hidráulicos (9) acionados quando necessário para fazer a sucção do liquido do reservatório (4).
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL”, (1), conforme reivindicação de número um, caracterizado por ser o gerador (não mostrado) acionado no arranque inicial do Sistema (1) junto com os motores hidráulicos (9), o transdutor de pressão (11), o sistema PID (13) e o gerador de energia (8), todos eles executem a sucção da água ou óleo do reservatório (4), operando em circuito fechado, e assim injetando o liquido para os tanques de geração de pressão (2), que por sua vez começa o processo de pressurização, enquanto acontece essa função, automaticamente é transferido para o terceiro tanque, (3), de pressurização, que faz o acumulo desta pressão.
- “SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTO-SUSTENTÁVEL”, (1), conforme reivindicação de número um é caracterizado por gerar 90% de sua suficiência energética para consumo.
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