BR102021018154A2

BR102021018154A2 - Cabine de proteção, instalação e transporte, aplicada em conjunto gerador de energia

Info

Publication number: BR102021018154A2
Application number: BR102021018154-0A
Authority: BR
Inventors: Edson Gaboardi
Original assignee: Gaboardi Energia Limpa Ltda
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2023-03-28

Abstract

A presente patente invenção se refere a uma cabine de proteção, instalação e transporte, aplicada em conjunto gerador de energia. A cabine (1) de instalação, proteção e transporte aplicada em grupo gerador de energia (2) , compreende uma estrutura inferior (3), uma estrutura de fechamento (4) e uma estrutura superior (5), de modo que a cabine (1) promove o acondicionamento de pelo menos um grupo gerador de energia (2). Desenvolvida de forma a facilitar o transporte e principalmente a instalação em campo, a cabine (1) é totalmente montada na fábrica e também já recebe a instalação dos componentes do grupo gerador de energia, possibilitando que a cabine (1) seja içada ainda na fábrica e seja descarregada já no local definido para instalação, bastando apenas conectar à rede elétrica e ao fluxo d’água do local.

Description

CABINE DE PROTEÇÃO, INSTALAÇÃO E TRANSPORTE, APLICADA EM CONJUNTO GERADOR DE ENERGIA

[001] A presente patente invenção se refere a uma cabine de proteção, instalação e transporte, aplicada em conjunto gerador de energia, apresenta uma estrutura que possibilita a implementação de uma turbina hidráulica e todos os demais componentes para geração de energia elétrica em seu interior e substitui as salas de máquinas construídas em alvenaria.

Fundamentos do estado da técnica

[002] As salas de máquinas são espaços reservados nas fábricas, indústrias, escritórios ou outros empreendimentos para proteção de equipamentos ou máquinas que são utilizadas na operação geral da instalação.

[003] Geralmente, o acesso a uma sala de máquinas é restrito. Somente aqueles que conhecem o ambiente e as máquinas, possuem autorização para adentrá-la e, comumente, demais pessoas podem entrar em casos de emergência ou acompanhadas por um responsável. A intenção é que terceiros não autorizados, não consigam entrar no espaço e comprometer a eficiência de qualquer um dos equipamentos instalados, bem como, para preservação da própria integridade física.

[004] Salas de máquinas podem ter diversas configurações, a depender do tipo de equipamento instalado ou operação a que se destina. Pode servir apenas para restringir o acesso de pessoas ou até mesmo de organismos microscópicos quando usado em laboratórios.

[005] O setor de geração de energia, utiliza-se de salas de máquinas devido ao alto risco que a eletricidade oferece, e nas usinas, muitas salas possuem acesso restrito. No estado da técnica podemos encontrar alguns exemplos.

[006] O documento CN207691284 divulga um abrigo para sistemas de geração elétrica, incluindo canal de dissipação de calor, painel de aquecimento e módulo de energia. Um sensor de temperatura interno é disposto sobre o abrigo, em ambos os lados do dissipador de calor. O canal de dissipação de calor envolve um fluxo de água, radiador, reservatório e bomba hidráulica.

[007] Em US10916953, é descrito um alojamento para uma estação geradora de eletricidade, abrangendo uma estrutura de base que contém uma tampa, duas portas articuladas, duas placas frontais inseridas e dois painéis para cabeamento, embutidos na base. Ainda, descreve um método para montar tal alojamento.

[008] O documento CN210178037 revela uma sala de máquinas com estrutura de proteção contra ondas eletromagnéticas, formada pela combinação de painéis de proteção, aterramento e uma rede de metálica, disposta na sala de máquinas, de modo que, as ondas eletromagnéticas geradas por equipamentos internos possam ser absorvidas e neutralizadas.

[009] As cabines ou abrigos encontrados no estado da técnica, possuem a característica principal de fornecer um ambiente seguro, que possa limitar o acesso de pessoas não autorizadas em determinados tipos de ambientes, e/ou proteger aquilo que estiver internamente, contra efeitos climáticos, por exemplo, ou proteger quem está fora, como no caso de um gerador de energia.

[010] Entretanto, as soluções contidas no estado da técnica, apresentam estruturas montadas previamente e levadas para o local de utilização ou montadas diretamente no local de utilização e, quando já devidamente instaladas, são equipadas internamente com os instrumentos correspondentes àquilo a que se destinam.

[011] As cabines e/ou abrigos encontrados, não possuem estrutura suficientemente reforçadas, tanto para abrigar uma turbina hidráulica e gerador para geração de energia, quanto para ser içada com os equipamentos devidamente instalados em seu interior. Soma-se a isto, o fator comum que é de proteger contra as intempéries e limitar o acesso de pessoas não autorizadas e impossibilitar a entrada de animais no interior da cabine.

[012] A fim de solucionar os inconvenientes do estado da técnica, a presente patente de invenção se refere a uma cabine de proteção, instalação e transporte, aplicada em conjunto gerador de energia, sendo que a cabine compreende uma estrutura inferior, uma estrutura de fechamento e uma estrutura superior para promover o acondicionamento de pelo menos um grupo gerador de energia.

[013] Assim, é um objetivo da presente inovação, prover uma cabine que facilita o transporte e principalmente a instalação em campo, uma vez que a cabine é totalmente montada na fábrica, possibilitando que a cabine seja içada ainda na fábrica e seja descarregada no local definido para instalação. Dessa forma, toda a montagem dos componentes ocorre em local controlado, com todos os recursos necessários e que estão prontamente disponíveis, como ferramentas e energia, ainda, não há interrupções na montagem por influência climatológica ou problemas por deslocamento de profissionais para locais remotos, isolados ou de difícil acesso.

[014] Vantajosamente, os custos de implantação de uma cabine com uma micro / mini central hidrelétrica, é consideravelmente reduzido, uma vez que, atualmente, a sala de máquinas em MCH, é executada a partir de obras civis, comumente construída em alvenaria estrutural, que além de onerosa, exige muita mão de obra, tempo longo de construção e, sua execução fica sujeita a atrasos por interferência dos fatores climáticos. Já a cabine aqui descrita, pode ser ancorada sobre um piso de alvenaria ou sobre pilotis, conferindo versatilidade para instalação em terrenos acidentados.

[015] Um outro objetivo da presente inovação é prover uma cabine dotada de uma estrutura inferior que recebe um chassi, no qual é apoiado um suporte de mancalização do eixo de uma turbina do grupo gerador de energia. Assim, vantajosamente, o suporte de mancalização garante que as vibrações causadas pela turbina sejam transferidas para a estrutura inferior que amortece por meio dos elementos absorvedores de vibrações, reduzindo os índices de manutenção do grupo gerador.

[016] Vantajosamente, a utilização destas cabines evita o deslocamento de uma equipe grande de profissionais até o local de implantação da MCH e confere agilidade na montagem dos componentes internos, influenciando diretamente na redução de custos e menor tempo para colocar o gerador em funcionamento.

[017] São apresentadas a seguir figuras esquemáticas de uma realização particular invenção, cujas dimensões e proporções não são necessariamente as reais, pois as figuras têm apenas a finalidade de apresentar didaticamente seus diversos aspectos, cuja abrangência de proteção está determinada apenas pelo escopo das reivindicações anexas.

Breve descrição dos desenhos

[018] A Figura 1 apresenta uma vista em perspectiva da cabine, evidenciando a parte traseira;

[019] A Figura 2 apresenta uma vista em perspectiva da estrutura inferior da cabine;

[020] A Figura 2A apresenta uma vista ampliada do detalhe da união da estrutura inferior e do elemento de ancoragem do conjunto de elemento de ancoragem.

[021] A Figura 3 apresenta uma vista superior da cabine, evidenciando o grupo gerador de energia;

[022] A Figura 3A apresenta uma vista em perspectiva do grupo gerador de energia;

[023] A Figura 4 apresenta uma vista em perspectiva da cabine, evidenciando a parte dianteira;

[024] As Figuras 4A e 4B apresentam vistas ampliadas dos detalhes das uniões da estrutura de fechamento com a estrutura superior e da estrutura inferior com a estrutura de fechamento, respectivamente;

[025] A Figura 5 apresenta uma vista em perspectiva da cabine, evidenciando o sistema alternativo de geração de energia.

Descrição Detalhada

[026] Conforme figuras anexas, a cabine (1) de instalação, proteção e transporte aplicada em grupo gerador de energia (2), compreende uma estrutura inferior (3), uma estrutura de fechamento (4) e uma estrutura superior (5), de modo que a cabine (1) promove o acondicionamento de pelo menos um grupo gerador de energia (2). Desenvolvida de forma a facilitar o transporte e principalmente a instalação em campo, a cabine (1) é totalmente montada na fábrica e também já recebe a instalação dos componentes do grupo gerador de energia, possibilitando que a cabine (1) seja içada ainda na fábrica e seja descarregada já no local definido para instalação, bastando apenas conectar à rede elétrica e ao fluxo d’água do local.

[027] Desta forma, de maneira vantajosa, a montagem da cabine (1) é muito mais rápida, uma vez que a equipe de montagem possui todos os recursos da fábrica a sua disposição, diferentemente se a montagem fosse feita no local de instalação, que muitas vezes são instaladas em locais remotos e de difícil acesso.

[028] De acordo com a figura 2, a estrutura inferior (3) compreende um conjunto de vigas estruturais longitudinais (30) e transversais (31), as quais são dispostas e fixadas de forma intercaladas e distribuídas ao longo da dita base inferior (3).

[029] Ainda de acordo com a figura 2, detalhada pela figura 2A, a estrutura inferior (3) compreende um conjunto de elementos de ancoragem (32) da cabine (1) no local de instalação. Desta forma, além de fixar a cabine (1) sobre os pilotis ou concreto, no local de instalação, o conjunto de elementos de ancoragem (32) também auxilia no travamento e na rigidez da estrutura inferior (3) como um todo, evitando torções da cabine (1) durante o içamento para carregamento e descarregamento. Preferencialmente, cada elemento de ancoragem, do conjunto de elementos de ancoragem (32), é dotado de um orifício (32A) que possibilita a inserção de um elemento de fixação, tal como um parafuso do tipo chumbador.

[030] A estrutura inferior (3) compreende ainda pontos de ancoragem e içamento (33) dispostos e distribuídos nas vigas longitudinais e transversais (30 e 31), respectivamente. Assim, os meios de elevação (não ilustrados) içam a cabine (1) por meio dos ditos pontos de ancoragem e içamento (33) que são distribuídos ao redor da estrutura inferior (3) de modo a manter a cabine (1) equilibrada evitando tombamentos, garantindo a integridade tanto da cabine (1) quanto do grupo gerador de energia (2).

[031] Conforme ilustrado pelas figuras 3 e 3A, o grupo gerador de energia (2) é montado sobre um chassi (20) o qual é instalado sobre uma abertura (34) disposta na estrutura inferior (3) da cabine (1), facilitando o alinhamento e a instalação dos componentes, sendo que o dito chassi (20) compreende um suporte de mancalização (23) do eixo de uma turbina (21), do grupo gerador de energia (2). A partir desta configuração, o suporte de mancalização (23) do eixo da turbina (21) transfere, de maneira vantajosa, as vibrações para a estrutura inferior (3) que por sua vez amortece por meio dos elementos absorvedores de vibrações (não ilustrados), reduzindo os índices de manutenção do grupo gerador de energia (2).

[032] Assim, quando a cabine (1) estiver devidamente posicionada no local de instalação, a abertura (34) permitirá a passagem de um duto de fluxo d’água de saída (não ilustrado), bem como, a passagem de conexões elétricas (não ilustradas) para alimentação do sistema e da cabine (1)·

[033] Alternativamente, a cabine (1) é dotada de uma abertura de coleta (10) que comporta uma caixa separadora (não ilustrada) de coleta de água e óleo, proveniente da limpeza interna da cabine (1) que possui resíduos de graxas e lubrificantes utilizados nas partes móveis do grupo gerador de energia (2). A abertura de coleta (10) juntamente com a caixa separadora (não ilustrada), permitem que os resíduos sejam coletados e destinados corretamente, além de garantir com que os resíduos não sejam lançados ao solo ou ao rio.

[034] Já de acordo com as figuras 1 e 4, a estrutura de fechamento (4), da cabine (1), compreende um conjunto de colunas (40) de sustentação de paredes (41) e da estrutura superior (5) a qual compreende longarinas longitudinais (50) e transversais (51) de sustentação de uma cobertura (52). Sendo que cada parede (41) é dotada de pelo menos uma janela (410), pelo menos uma porta (411), pelo menos uma abertura de ventilação (412) e pelo menos um orifício (413) de passagem de um conduto (22) de alimentação da turbina (21). As dimensões do orifício (413) estão diretamente relacionadas ao diâmetro e a altura do centro do referido conduto (22), que por sua vez, terá variação conforme a necessidade de admissão d'água.

[035] Preferencialmente, as paredes (41) e a cobertura (52) compreendem, em sua composição, materiais fonoabsorventes e ou termoisolantes, tais como EPS, poliuretano, lã de rocha ou de vidro, entre outros materiais já conhecidos do estado da técnica, os quais vantajosamente, reduzem os índices de ruído gerado pelo grupo gerador de energia (2). Ainda de maneira preferencial, a cabine (1) possui um sistema de controle de acesso ao seu interior, de modo a permitir que apenas pessoas autorizadas possam acessar os comandos do grupo gerador de energia (2). Desse modo, cada porta (411) e cada janela (410) podem ser travadas em posição fechada, para evitar o acesso de pessoas não autorizadas.

[036] Conforme ilustrado pelas figuras 4A e 4B, a estrutura de fechamento (4) e a estrutura superior (5) são unidas e intertravadas por meio de um conjunto de suportes (42), enquanto que a estrutura de fechamento (4) é fixada diretamente a estrutura inferior (3). Preferencialmente, as fixações destes elementos são feitas por meio de elementos de fixação, tais como parafuso. Será compreendido que a união da estrutura de fechamento (4) com a estrutura inferior (3) também pode ser feita por meio do conjunto de suportes (42).

[037] Já a figura 5, ilustra a cabine (1) dotada de um sistema de geração de energia (6), para a complementação da alimentação da iluminação, da ventilação, alarmes e monitoramento e do controle de acesso da dita cabine (1), sendo que o sistema de geração de energia complementar (6) é do tipo fotovoltaico, o qual também pode fornecer energia elétrica para a rede ou ser armazenada em um conjunto de baterias (não ilustrado).

[038] O homem da técnica prontamente perceberá, a partir da descrição e dos desenhos representados, várias maneiras de realizar a invenção sem fugir do escopo das reivindicações em anexo.

Claims

CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, sendo que a cabine (1) compreende uma estrutura inferior (3), uma estrutura de fechamento (4) e uma estrutura superior (5), de modo que a cabine (1) promove o acondicionamento de pelo menos um grupo gerador de energia (2) caracterizado pelo fato
da estrutura inferior (3) compreender um conjunto de vigas estruturais longitudinais (30) e transversais (31), as quais são dispostas e fixadas de forma intercalas e distribuídas ao longo da dita base inferior (3) que compreende um conjunto de elementos de ancoragem (32) da cabine (1) no local de instalação;
da estrutura de fechamento (4) compreender um conjunto de colunas (40) de sustentação de paredes (41) e da estrutura superior (5);
da estrutura superior (5) compreender longarinas longitudinais (50) e transversais (51) de sustentação de uma cobertura (52);
da estrutura de fechamento (4) e da estrutura superior (5) serem unidas e intertravadas por meio de um conjunto de suportes (42), enquanto que a estrutura de fechamento (4) é fixada diretamente a estrutura inferior (3).
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do grupo gerador de energia (2) ser montando sobre um chassi (20) o qual é instalado sobre a estrutura inferior (3) da cabine (1).
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do chassi (20) compreender um suporte de mancalização (23) do eixo de uma turbina (21).
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da estrutura inferior (3) compreender pontos de ancoragem e içamento (33) dispostos e distribuídas nas vigas longitudinais e transversais (30 e 31), respectivamente.
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as paredes (41) são dotadas de pelo menos uma janela (410), pelo menos uma porta (411), pelo menos uma abertura de ventilação (412) e pelo menos um orifício (413) de passagem de um conduto (22) de alimentação da turbina (21).
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 5, caracterizado pelo fato das paredes (41) e da cobertura (52) compreenderem, em sua composição, materiais fonoabsorventes e termoisolantes.
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da cabine (1) compreender um sistema de geração de energia complementar (6) de alimentação da iluminação, da ventilação e do controle de acesso à dita cabine (1).
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do sistema de geração de energia complementar (6) ser do tipo fotovoltaico.
CABINE DE INSTALAÇÃO, PROTEÇÃO E TRANSPORTE APLICADA EM GRUPO GERADOR DE ENERGIA, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da cabine (1) ser dotada de uma abertura de coleta (10) que comporta uma caixa separadora de água e óleo, proveniente da limpeza interna da cabine (1) e uma abertura (34) de passagem de um duto de fluxo d’água de saída e de passagem de conexões elétricas.