ES1298874U

ES1298874U - Motor de fluidos

Info

Publication number: ES1298874U
Application number: ES202231378U
Authority: ES
Inventors: Moreno Juan Manuel Roig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2032-08-22
Also published as: ES1298874Y

Abstract

Motor de fluidos, que comprende una serie de cilindros (1) con sendos émbolos (2) que definen una cámara del cilindro (1) con una entrada (11) y una salida (12) de fluido, cada cilindro (1) unido a un eje, caracterizado por que la camisa del cilindro (1) es al menos parcialmente transparente y el motor comprende al menos una lente (6) concentradora de la radiación solar dentro de la cámara.

Description

DESCRIPCIÓN

Motor de fluidos

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente solicitud se refiere a un motor de agua u otro fluido, que aprovecha el cambio de volumen producido por su evaporación para mover uno o más émbolos. Es de aplicación en el campo de las energías renovables, por captación de la radiación solar.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Muchos sistemas térmicos inventados hasta la fecha, por ejemplo para la producción de electricidad, desde la prim itiva máquina de vapor (mediante combustión de carbón) hasta las modernas plantas termo-solares (así como cualquier otro sistema sim ilar) intentan calentar un gran volumen de agua para acumular presión de vapor dentro de una caldera, y mediante la presión generada conseguir movimiento y generar un trabajo.

Esto implica que es necesario un equipo complejo de aislamiento y conducción del fluido a altas presiones y temperaturas. Sin embargo, no se puede impedir la pérdida de calor por las superficies, las averías... Es preferible localizar la zona de altas temperaturas y presiones en una serie reducida de puntos.

El solicitante no conoce ningún equipo que permita resolver todos estos problemas de forma tan sencilla como la invención.

BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención consiste en un motor de fluidos según la reivindicación primera. Sus diferentes variantes resuelven los problemas reseñados.

La diferencia de este nuevo motor está en el modo y el lugar en que se produce la presión de vapor del fluido (normalmente agua). Ésta, a diferencia de los anteriores sistemas, no se acumula en una caldera o calderín sino que, al igual que un motor de explosión convencional de combustible fósil, se expande directamente en una cámara de expansión dentro de un cilindro con un émbolo o pistón. Para ello se produce la administración de la energía suficiente en el sitio y momento adecuado, preferiblemente por radiación solar concentrada por una o más lentes, espejos concentradores...

Así, una lente de Fresnel de aproximadamente 1 m2 o un sistema parabólico de espejos es capaz de concentrar la radiación solar, produciendo un punto focal que puede alcanzar entre 800 y 1000 grados Celsius. Este punto focal de apenas unos pocos milímetros, es dirigido a través de lentes y espejos a las cámaras de una serie de cilindros (generalmente más de uno) y en su interior un pistón o émbolo que se desplaza por la expansión del fluido, obteniendo un movimiento.

Es decir, funciona como un motor de explosión convencional en el que la bujía se sustituye por una lente y/o material transparente que deja pasar la luz. Este sistema puede ser de cuatro o dos tiempos, incluyendo los adelantos de los motores de explosión convencionales (desfases de a p e rtu ra .).

Una vez que el haz de luz o rayo solar concentrado mediante la lente penetra dentro de la cámara de expansión incide directamente sobre una pequeña cantidad de fluido que está situada encima del pistón o embolo. Esa cantidad queda evaporada instantáneamente debido al gran aporte energético y produciendo la presión necesaria para el movimiento del pistón.

Este sistema permite que un sólo rayo o haz pueda abastecer varios cilindros de forma consecutiva (como en un motor de explosión) simplemente redirigiendo el haz de luz a través de espejos orientadores entre revolución y revolución de cada pistón.

Los cálculos indican que aunque usemos un sistema de pistones, frente a las turbinas que se ha demostrado que son el sistema que más aprovecha la presión de vapor, la dinámica utilizada provoca que el rendimiento solar sea muy elevado frente a las plantas termosolares actuales.

En resumen, el motor de fluidos comprende una serie de cilindros con sendos émbolos que definen una cámara del cilindro con una entrada y una salida de fluido. Cada cilindro está unido a un eje, generalmente el mismo. La camisa del cilindro es al menos parcialmente transparente y el motor comprende al menos una lente concentradora de la radiación solar dentro de la cámara. La lente puede form ar parte de la camisa o ser externa.

En una realización se dispone una serie de espejos concentradores sobre las lentes.

También es posible disponer espejos orientables configurados para orientar el haz concentrado hacia los cilindros de forma sucesiva.

Otras variantes se aprecian en el resto de la memoria.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para una mejor comprensión de la invención, se incluye la siguiente figura.

Figura 1: Esquema de un ejemplo de realización.

MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

A continuación, se pasa a describir de manera breve un modo de realización de la invención, como ejemplo ilustrativo y no lim itativo de ésta.

En la figura 1 se aprecia un ejemplo de realización en representación esquemática. El motor comprende una serie de cilindros (1) donde se disponen sendos émbolos (2). Cada cilindro (1) tiene una entrada (11) y una salida (12) de fluidos a la cámara del cilindro (1). Una bomba o fuente de fluidos está conectada a la entrada (11). La salida (12) puede estar conectada a un recuperador de calor (4), un condensador... y luego en escape libre, a un sistema de evacuación o un recipiente (5) de donde vuelve a salir el fluido hacia la entrada (11).

El motor está configurado para captar la radiación solar y evaporar el agua o fluido presente en cada cilindro (1). Para ello, tiene una camisa transparente, al menos parcialmente, y al menos una lente (6), por ejemplo Fresnel, y/o una serie de espejos concentradores (7). Un único sistema de lentes (6) y espejos concentradores (7) puede ser suficiente para varios cilindros (1) si se va orientando el haz concentrado hacia cada uno de forma sucesiva, por ejemplo mediante espejos orientables (8). Los espejos orientables (8) pueden estar antes o después de las lentes (6).

Una serie de sensores de temperatura, de presión, controlan el funcionamiento. Idealmente, el fluido entra en la cámara a una temperatura próxima a la de evaporación para facilitar ésta. Para ello, se puede usar el recuperador de calor (4) o una etapa previa de calentamiento por radiación solar.

Los cilindros (1) pueden requerir sistemas de refrigeración por el borde de la camisa.

Los cilindros (1) están conectados a uno o más ejes, por ejemplo cigüeñales, para la recuperación del trabajo producido por la expansión del fluido.

Claims

REIVINDICACIONES

1- Motor de fluidos, que comprende una serie de cilindros (1) con sendos émbolos (2) que definen una cámara del cilindro (1) con una entrada (11) y una salida (12) de fluido, cada cilindro (1) unido a un eje, caracterizado por que la camisa del cilindro (1) es al menos parcialmente transparente y el motor comprende al menos una lente (6) concentradora de la radiación solar dentro de la cámara.

2- Motor de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una serie de espejos concentradores (7) sobre las lentes (6).

3- Motor de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende espejos orientables (8) configurados para orientar el haz concentrado hacia los cilindros (1) de forma sucesiva.

4- Motor de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un recuperador de calor (4) del fluido de la salida (12).