ES1301151U9 - Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO GENERADOR DE ELECTRICIDAD DE CIRCUITO CERRADO
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención pertenece al sector de la generación eléctrica.
El objeto principal de esta invención es la generación de electricidad a partir de un circuito cerrado de agua.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La búsqueda de sistemas de generación de Energía Eléctrica a partir de fuentes renovables como el sol, el viento, el agua, etc, es una constante que está marcando el camino hacia el que se tiene que dirigir la Humanidad.
Parece que el desarrollo del Hidrógeno y de la fusión nuclear serán el futuro, pero estas tecnologías tardarán años en implantarse y no supondrán un paso real hacia el autoconsumo o la autogeneración.
En la labor de investigación realizada no se ha hallado ninguna invención similar a la que se presenta en este documento, por lo menos de tamaño similar y que no requiera una instalación de grandes depósitos en altura y de complicada maquinaria artesanal a base de bombas de ariete, norias o poleas, además de tener que instalarse en o próximo a una corriente de agua o en la orilla del mar.
Comercialmente existen unidades de pequeño tamaño de generadores hidroeléctricos para autoconsumo, pero presentan la misma problemática, su instalación depende de la proximidad al cauce de un río o a la creación de una caida de agua artificial, son de circuito abierto.
Veanse por ejemplo:
• Hidroturbinas de Powerspout en https://www.powerspout.com.
• Turbina de Tipo abierto de Waterweco en https://waterweco.com
• Microgenerador para desagues de la Start Up japonesa Yumes Frontier.
• Dispositivo flotante de Sea Wave Energy Limited en https://swel.eu.
• Noria portátil de Mark Nering en su canal de Youtube https://www.youtube.com/watch?v=B5qIB-asIeo.
• Generador de Tomillo sinfín de Masaya Sumino en http://www.unido.or.jp/en/technology_db/5276/.
• Rotor de Mobyle Hidro en https://ecoinventos.com/rotor-mobile-hydro/.
• etc.
Existe un Generador Electrohidráulico que fabrica Dynaset (https://dynaset.com) para ser intercalado en cualquier circuito hidráulico existente, para su uso en maquinaria industrial, de forma que el operario dispone de electricidad mientras usa su vehículo industrial y siempre que el circuito hidraúlico esté en funcionamiento.
Conclusiones: Como se desprende de la investigación realizada, no existe invención ni producto en el mercado que genere electricidad a partir del agua u otro líquido en un circuito cerrado como el que se describe a continuación.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado objeto de la presente invención permite la obtención de energía eléctrica gracias a la circulación forzada de agua por un circuito cerrado impulsada mediante al menos una bomba sumergible por una tubería hasta al menos un inyector o serie de inyectores, convenientemente dispuesto/s, calibrado/s y orientado/s de forma que su/s orificio/s de salida haga/n que el/los chorro/s de agua a presión impacte/n sobre un rotor de aspas tipo Pelton que se encuentra dentro de un colector estanco y que está asociado en su giro a través de un eje con un generador de corriente (alternador).
El circuito parte de un depósito (1) en el que se haya instalada al menos una bomba eléctrica sumergible (2) que al conectarse, impulsa/n el agua a través de una tubería hasta un colector o caja estanca (4) que aloja en su interior el entramado de pequeñas tuberias que acaban en al menos un inyector o serie de inyectores (3) ubicado/s precisamente a lo largo de la parte interior de dicha caja.
En el interior de dicha caja se dispone un rotor de palas tipo Pelton (5) que será accionado por los chorros de líquido proyectado por los inyectores anteriormente citados y que, en su giro, accionará un generador eléctrico (7) a través de un eje. En este momento dicho generador comenzará a producir corriente eléctrica, que debidamente conectado a un Controlador de Corriente (8) y a un Inversor (9), podrá facilmente ser conectado para suministro a la Red, a la caja de fusibles de cualquier
vivienda, o a un sistema de baterías de acumulación, o a ambos, dependiendo del sistema final de consumo elegido por el usuario.
Mientras tanto, todo el agua que es inyectada en la caja estanca para accionamiento del rotor es recogida por gravedad a través de un orificio o sistema de orificios (6) en la parte inferior de dicha caja que conecta directamente con la parte superior del depósito, cerrando el circuito de líquido.
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado para su puesta en funcionamiento podrá contar con un sistema de alimentación eléctrica desconectable para la/s bomba/s y aparatos auxiliares que precisa la invención y luego seguir por efecto del circuito de aprovechamiento de la energía generada por el generador de corriente.
Un circuito cerrado permite utilizar constantemente la misma agua, previéndose la compensación de pérdidas producidas por diferentes causas (evaporación, fugas, etc).
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado podrá estar en funcionamiento 24 horas al día ya que la bomba eléctrica sumergible podrá estar duplicada, alternando su funcionamiento entre ambas para permitir el reposo de una de ellas. En este sentido, el Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado dispondrá de un autómata de control que hará posible esta alternancia de bombas provocando su arranque o parada alternativamente, así como la apertura/cierre de la tubería de descarga de cada una de ellas al objeto de que el flujo de agua sea conducido convenientemente hacia el/los inyector/es y no se pierda por la aspiración de la bomba que no esta operativa en cada momento.
Al no usar ningun tipo de combustible fósil ni generar ningún tipo de gas y escaso nivel sonoro, el Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado podría instalarse en cualquier tipo de vivienda, en cualquier espacio, debido a sus dimensiones reducidas.
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado y todos sus aparatos auxiliares se alojarán de forma compacta con el refuerzo de un chasis metálico preferentemente de aluminio/acero que podrá disponer de unas coberturas tipo plancha de material liviano con insonorización acústica.
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado permite a cualquier persona en cualquier lugar la generación de Energía Eléctrica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra un Esquema de símbolos de la invención.
Los elementos designados con números en la Figura corresponden a las partes indicadas a continuación:
1: Depósito de agua.
2: Bomba/s eléctrica/s sumergible/s.
3: Tubería de descarga de la/s bomba/s eléctrica/s sumergible e inyectores.
4: Caja estanca.
5: Rotor Pelton.
6: Orificio o sistema de orificios.
7: Generador eléctrico.
8: Control de Corriente.
9: Inversor.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
1: Depósito de agua. Su forma, dimensiones, materiales, acabado y otras características podrán variar ampliamente dentro de la idea general de la descripción. Dispondrá de un dispositivo de llenado en la parte superior y de un dispositivo de vaciado en la parte inferior, así como de un dispositivo de control de nivel de líquido.
2: Bomba eléctrica sumergible. Podrá estar duplicada para prolongar el tiempo de funcionamiento del Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado. La instalación eléctrica y el autómata que gestionará la alternancia de bombas y la apertura/cierre de las tuberías de descarga serán los adecuados que permitan llevar a cabo el proceso.
Deberá proporcionar el caudal de agua necesario para que el conjunto de rotor Pelton y generador eléctrico tengan las revoluciones por minuto (r.p.m.) que especifique el fabricante del generador para que el mismo gire a las r.p.m. de trabajo
para proporcionar la corriente eléctrica nominal o en su caso la deseada (en caso de ser inferior a la nominal del generador). Este aspecto se complementará con la instalación de un sistema de control de caudal/presión tipo válvula.
3: Tubería de descarga de la/s bomba/s eléctrica/s sumergible e inyectores. Serán de material y características suficientes que permitan la continuidad del proceso de circuito cerrado, en cuanto a presión y caudal de agua. El/los inyectores estarán situados y calibrados convenientemente para que el chorro de agua que genera/n incida optimamente sobre las cucharillas del rotor Pelton. Todo el conjunto podrá formar parte de la caja estanca (4).
4: Caja estanca. Su forma, dimensiones, materiales, acabado y otras características podrán variar ampliamente dentro de la idea general de la descripción. Estará intimamente unida y sellada por su parte inferior a la parte superior del depósito de agua (1) o serán una única unidad, dependiendo del método de fabricación y montaje. Tendrá en su parte inferior un orificio o sistema de orificios cuyo objetivo es permitir que el agua a chorro que es utilizada para hacer girar el rotor Pelton caiga por gravedad al depósito de agua (1) y no se acumule en ella.
5: Rotor Pelton. Tendrá forma y dimensiones adecuadas para optimizar su velocidad de giro en función de las r.p.m. necesarias para que el generador entregue la energía eléctrica deseada, en función de la presión y caudal de agua así como del número de inyectores elegido.
6: Orificio o sistema de orificios. Estarán dimensionados convenientemente al objeto de que el agua no se acumule en la parte baja de la caja estanca (4) y vuelva al depósito de agua (1) con la suficiente cantidad para que la/s bomba/s eléctrica/s sumergíbles no se desceben.
7: Generador eléctrico. Tipo alternador. Preferentemente será de imanes permanentes de Neodimio sin escobillas de baja velocidad aunque puede utilizarse cualquier otro tipo de generador que resulte conveniente.
8: Control de Corriente. Será adecuado y estará dimensionado convenientemente a la potencia eléctrica entregada por el generador eléctrico (7).
9: Inversor. Será adecuado y estará dimensionado convenientemente a la potencia eléctrica entregada por el generador eléctrico (7) y a las características de la instalación.
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado y todos sus componentes estarán alojados en el interior de un chasis, preferentemente metálico, que le confiera solidez al conjunto, pudiendo además estar cubierto de chapas con
aislamiento acústico para mayor protección de los diferentes elementos que lo componen. Dicha estructura podrá disponer de ruedines y/o asas de transporte.
Construcción similar a los actuales generadores portátiles gasolina/diesel o incluso tipo lavadora.
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado debe de ser compacto, con lo que la disposición de los diferentes elementos que lo componen habrá de optimizarse al objeto de conseguir el máximo rendimiento eléctrico del mismo en el diseño de los diferentes circuitos sin dejar de tener en cuenta que su uso preferente será el residencial y en hostelería o comercios diversos.
El resto de elementos deberán de ser de calidad y su ensamblaje deberá respetar los máximos estándares, teniendo en cuenta que el funcionamiento del Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado podrá ser ininterrumpido.
El Dispositivo Generador de electricidad de Circuito Cerrado puede suponer un cambio en el modelo actual de consumo/producción de Energía Eléctrica a nivel mundial.
Claims (4)
1. Dispositivo generador eléctrico de circuito cerrado caracterizado esencialmente por contener un circuito cerrado de agua que consta de un depósito, al menos una bomba eléctrica, un sistema de tuberías conectado a dicha/s bomba/s que finaliza en al menos un inyector, una caja estanca donde se ubica un rotor tipo Pelton y su eje, además del inyector o inyectores convenientemente dispuestos y un generador de corriente asociado a dicho eje.
2. Dispositivo generador eléctrico de circuito cerrado, según la reivindicación 1, caracterizado porque la/s bomba/s eléctrica/s se halla/n conectada/s a un circuito eléctrico y a un autómata que controla su puesta en marcha, alternativamente en caso de ser más de una, sin interrupción de la actuación del generador.
3. Dispositivo generador eléctrico de circuito cerrado, según la reivindicación 2, caracterizado porque la/s bomba/s eléctrica/s se halla/n conectada/s a un circuito eléctrico alimentador auxiliar, provisto de un interruptor de paso y apto para su arranque y que pueda seguir a continuación el ciclo en circuito cerrado, lo que determina, sin interrupción, la actuación del generador.
4. Dispositivo generador eléctrico de circuito cerrado según la reivindicación 1 y 2 caracterizado porque dispone de un control de caudal/presión tipo válvula en el sistema de tuberías para controlar la salida de agua a presión de los inyectores y poder regular así las revoluciones del rotor tipo Pelton y por ende del generador, controlando la salida de potencia eléctrica del mismo, así como para abrir/cerrar la descarga de cada una de las bombas en cada periodo de funcionamiento/parada.
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