BR202014015616U2 - disposição aplicada em gerador solar e similares - Google Patents

Abstract

disposição aplicada em gerador solar e similares. refere-se o presente objeto a um inédito modelo de geração de energia a partir de fontes renováveis com usinas de pequeno e médio porte, disponíveis no próprio local de consumo, tais como as peças existentes nos telhados de residências, como telhas metálicas ou de zinco, acrescidas de um fluido aquecido para movimentar um motor stirling e gerar energia elétrica.

Description

“ιDISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES”. 1. Refere-se o presente objeto a um inédito modelo de geração de energia a partir de fontes renováveis com usinas de pequeno e médio porte, disponíveis no próprio local de consumo, tais como as peças existentes nos telhados de residências, como telhas metálicas ou de zinco, acrescidas de um fluído aquecido para movimentar um motor Sterling e gerar energia elétrica. 2. Destina-se o presente objeto a aproveitar peças comuns em telhados, como telhas metálicas ou de zinco, com um fluído aquecido para movimentar um motor Sterling e gerar energia elétrica a um custo mais barato do que os gerados por painéis fotovoltaicos, que são sistemas de espelhos conjugados com motor Sterling, mais de alto custo. Neles é possível concentrar a luz solar até aquecer o fundo de um motor Sterling a aproximadamente 700° Celsius. Além do alto custo, a sua construção e manutenção de espelhos é complexa. 3. A vida útil de um painel fotovoltaico é de aproximadamente 25 anos, dos quais, na melhor das hipóteses, os dois primeiros anos inteiros são apenas para produzir a mesma energia desprendida em sua fabricação, ou seja, não é um conversor tão limpo. Outra limitação do painel fotovoltaico é que a energia produzida é de difícil armazenamento. Atualmente, só estão disponíveis baterias químicas pra tal finalidade, que são razoavelmente caras, pesadas, de vida útil curta, utilizando-se de matérias agressivos ao meio ambiente quando de seu descarte. 4. Qualquer sistema que faça uso intensivo de espelhos sofrerá do mesmo problema: custo. Um espelho comum tem uma perda na reflexão da luz solar, diminuindo a eficiência do sistema. O construtor tem a opção de utilizar a espelhos de alta qualidade que refletem mais de 90% da luz solar incidente, Esses espelhos não são feitos de materiais comuns, geralmente seus compostos envolvem prata e outros elementos de alto custo. A poeira e a chuva trazidos pela intempéries do clima diminuem o rendimento do sistema, devendo serem limpos periodicamente, aumentando o custo do sistema. Outra questão de grande relevância diz respeito aos mecanismos necessários para movimentar os espelhos em direção do melhor ângulo para aproveitar a luz solar. 5. A proposta do presente invento refere-se em tornar qualquer local numa estufa solar, a partir, por exemplo, da instalação de tubos de cobre em baixo de pisos de ruas, de estacionamentos, sob o telhado de residências ou edifícios para aquecer um fluido que aquecerá o motor Sterling. O calor proporcionado pelo Sol, aquece o pavimento e consequentemente, os tubos de cobre e seu conteúdo (fluído) serão aquecidos. O fluído poderá ser um líquido que aquecerá o motor Sterling especialmente desenhado para esta faixa de temperatura, gerando corrente elétrica. Adicionando uma camada de resina transparente ao asfalto, dificultará a díssipação do calor na atmosfera, concentrando-o no asfalto, elevando a temperatura e aumentando a eficiência do sistema. 6. É perfeitamente possível o armazenamento da energia elétrica gerada sob a forma de energia termo química, mediante o uso de eletrólise da água, associada a um catalisador que durante a noite pode ser aproveitada para gerar calor e acionar o motor Sterling. A eletrólise e os catalisadores (aceleradores da reação) são conhecidos por separar as moléculas de hidrogênio e de oxigênio, por exemplo. 7. Visando oferecer uma solução eficiente para tais problemas, foi desenvolvido o equipamento em questão, que apresenta diversos benefícios, dentre os quais destacamos os seguintes: • Peças de simples construção; • Materiais Abundantes e barato no meio industrial; • Funciona com outras fontes de calor, como: combustível fóssil, álcool, etc; • Baixa manutenção; • Elevada vida útil; • Adaptável a estruturas já existentes; • Pode funcionar como gerador back-up; • Baixo custo de instalação; • Exequibilidade industrial.

Estado da técnica-. 8. São conhecidos e utilizados alguns tipos de geradores de energia; portanto, visando à colocação de um produto inédito no mercado, foi realizada pesquisa de anterioridades no Banco de Dados do INPI- Instituto Nacional da Propriedade Industrial e nele foi encontrado o seguinte processo: 9. PI0520413-5, depositada em 13/10/2005, sob o título de "Processo foto eletroquímico para gerar energia, uso de meianina e de seus precursores, derivados, análogos e variantes, e aparelho para realizar o referido processo". Processo foto eletroquímico para gerar energia, uso de melanina e de seus precursores, derivados, análogos e variantes, e aparelho para realizar o referido processo. A presente invenção refere-se a processos ou métodos para obter energia alternativa, particularmente nos processos denominados foto eletroquímicos, por meio dos quais se obtém a geração de átomos de hidrogênio e oxigênio, mediante a separação ou partição da molécula de água com a que se geram átomos de hidrogênio e de oxigênio, gerando também elétrons de alta energia, e muito possivelmente com aplicação como método novo para a redução de moléculas de dióxido de carbono, de nitratos, e sulfatos. Devido a que as reações acontecem em ambos os sensos, nossa invenção também tem aplicação para a geração de eletricidade, dado que nosso método também permite unir átomos de hidrogênio e oxigênio, enquanto formando moléculas de água e colateralmente gerando corrente elétrica. 10. PI0603315-6, depositada em 21/07/2006, sob o título de "Gerador termoelétrico via aquecimento solar”. Gerador termoelétrico via aquecimento solar refere se ao desenvolvimento de um gerador termoelétrico pelo efeito seebeck utilizando como fonte térmica o calor do sol captado por coletor solar (6) ou concentrador solar (8). O dito gerador consiste na montagem de vários pares termoelétricos (1) ligados em série para a formação das células termoelétricas (7) contidos em sistemas de captação solar. O calor absorvido pelo coletor solar (6) promove o efeito estufa aumentando ainda mais o calor nas células termoelétricas (7) cuja tensão gerada depende da temperatura da junta quente (2) em relação á temperatura da junta fria (3) que é a temperatura ambiente. O valor fina! da tensão elétrica vai depender da temperatura fornecida e do número de células termoelétricas (7) ligadas em série, O sistema de captação poderá ser substituído pelo concentrador solar (8) que capta os raios solares (9) promovendo o aumento substancial da temperatura em um único ponto onde se encontra a célula termoelétríca (7) aumentando ainda mais a eficiência do gerador. O critério para a escolha dos pares termoelétricos (1) vai depender do dimensionamento do gerador sendo que há a necessidade de pesar o custo destes pares termoelétricos (1) e a geração de tensão individual, 11. MU8500293-3, depositada em 23/02/2005, sob o título de “Usina solar elétrica e dessalinizadora". Compreendida por dois sistemas, um de dessalinização (destilação) e outro de produção elétrica, que podem funcionar individualmente ou acoplados, tem como princípio de funcionamento a concentração da energia solar através de espelhos (1) sobre um metal (2) que conduz o calor e leva à ebulição a água de um reservatório (4a e 4b). O vapor da água desmineralizada produzido pelo sistema de geração elétrica, que é fechado, é conduzido diretamente por uma tubulação térmica (6) para uma turbina a vapor ou locomovei (10), que acoplados a um gerador (11), produzem energia elétrica, e é condensado passando-se através do canal de abastecimento (7) por urna serpentina ou caixa laminar (8), retornando-se a água ao reservatório de ebulição de água desmineralizada (4a). O vapor da água salina produzido pelo sistema de dessalinização é condensado da mesma forma ou ainda com a ajuda de aspersores (12), e a água resultante é reservada para consumo, tendo como subproduto o sal. 12. MU8702453-5, depositada em 01/10/2007, sob o título de “Conjunto portátil gerador e conversor de energia solar fotovoltaico”. Formado por duas caixas. A primeira caixa (1), denominada caixa padrão com sub-chassi intercambiável abriga a bateria e um sub-chassi (3) onde é montado toda a eletrônica e conexões do sistema oferecendo grande facilidade na ampliação ou substituição de componentes. A segunda caixa (4) denominada caixa que serve de apoio e proteção ao módulo que abriga o módulo solar fotovoltaico e pelo que aqui se apresenta temos um conjunto modular, expansível com grande resistência mecânica, com facilidade para expansão, substituição e transporte, sendo que está arranjo é capaz de garantir a integridade mecânica do conjunto no uso, na guarda e no transporte, tornando ainda desnecessário o uso de embalagem e do uso de meios estranhos ao sistema quando necessário transporte, guarda ou transferência para uso em nova localidade ou condição. 13. Conforme o resumo acima, o processo mencionado não possui similaridade com o objeto da presente patente, motivo pelo qual consideramos que não há impedimentos de ordem técnica nem legal para a obtenção do privilegio solicitado. 14. Para uma perfeita visualização e compreensão da “DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES” em questão, seguem os desenhos ilustrativos, onde: 15. A fig. 1 - Apresenta uma vista em perspectiva ilustrativa do objeto em questão, aplicada em um telhado; 16. A fig. 2 - Apresenta uma vista ilustrativa com captação solar por células; 17. A fig. 3 - Apresenta uma vista ilustrativa do objeto em questão, com captação por tubulação de cobre no asfalto; 18. A fig. 4 - Apresenta uma vista ilustrativa do objeto em questão, com captação sol por tubulação de cobre sob o telhado de uma residência. 19. De acordo com a ilustração e em seus pormenores, a “DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES", é caracterizada por ser constituída de uma estufa de aquecimento solar (1), adaptável a estruturas já existentes, como telhados (2) e pisos (3), que recebem uma tubulação de cobre (4) por onde corre um fluído (5) aquecido pela energia solar (6), transferindo o calor para um motor Steríing (7), possuindo ainda a tubulação (4) várias camadas (4A) e as estufas (E) podem ter variações de design (8), podendo ter variações de tamanhos (9). 20. A superfície aquecida pelo Sol (2A) no caso de telhados (2) são constituídos por telhas de zinco ou alumínio (10), revestidos por um filme plástico (11) evitando a dissipação do calor. 21. A transferência de calor via fluído (5) para um motor Steríing (7), ocorre devido ao acoplamento das telhas (10) a uma tubulação (4) composta de isolantes térmicos (4A) contendo um fluído de alto índice de calor específico (5). 22. O motor Steríing (7) também poderá usar combustível fóssil (F) para ser acionado. 23. Janelas de vidro (V) podem fornecer o aquecimento, se transformando numa estufa (E), intercalando uma camada de vidro grossa (12) com uma camada de plástico (13) e outra de vidro fino (12A), preenchendo o espaço entre elas com fluído (5).

24. Pelas vantagens que oferece e por revestir-se de características verdadeiramente inovadoras, a "DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES”, reúne as condições necessárias para merecer a Patente de Modelo de Utilidade.

Claims (5)

1a) “DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES” é constituída de uma estufa de aquecimento solar (1), adaptável a estruturas já existentes, como telhados (2) e pisos (3), que recebem uma tubulação de cobre (4) por onde corre um fluído (5) aquecido pela energia solar (6), transferindo o calor para um motor Sterling (7), possuindo ainda a tubulação (4) várias camadas (4A) e as estufas (E) podem ter variações de design (8), podendo ter variações de tamanhos (9).

2a) "DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES”, conforme a reivindicação um, caracterizado pela superfície aquecida pelo Sol (2A) no caso de telhados (2) serem constituídos por telhas de zinco ou alumínio (10), revestidos por um filme plástico (11) evitando a dissipação do calor.

3a) "DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES”, conforme a reivindicação um, caracterizado por a transferência de calor via fluído (5) para um motor Sterling (7), ocorrer devido ao acoplamento das telhas (10) a uma tubulação (4) composta de isolantes térmicos (4A) contendo um fluído de alto índice de calor específico (5).

4a) "DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES”, conforme a reivindicação um, caracterizado por O motor Sterling (7) também poderá usar combustível fóssil (F) para ser acionado.

5a) “DISPOSIÇÃO APLICADA EM GERADOR SOLAR E SIMILARES”, conforme a reivindicação um, caracterizado por janelas de vidro (V) poderem fornecer o aquecimento, se transformando numa estufa (E), intercalando uma camada de vidro grossa (12) com uma camada de plástico (13) e outra de vidro fino (12A), preenchendo o espaço entre elas com fluído (5).