ES2221586B1 - Instalacion para el aprovechamiento de la energia de las olas del mar. - Google Patents

Abstract

Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar. La instalación se basa en el establecimiento de un dique tras un acantilado (1), cuyo dique queda situado de forma subterránea fuera del agua del mar, estableciéndose en el mismo un foso principal (2) en comunicación, a través de una tubería o conducto (6), con el mar para recibir el agua producido por las olas, en cuya tubería (6) se ha previsto una compuerta de entrada (7) y una turbina de agua (8) conectada a un generador eléctrico (11) previsto en un foso secundario (3) establecido a continuación del foso principal (12), y en cuya parte superior del foso secundario (3) se ha previsto una turbina de aire (13) que es impulsada por el volumen de aire que es desalojado del foso principal (2) durante el llenado de éste, y que accede a la turbina (13) a través de una compuerta (12) prevista en la parte superior de ese foso principal (2).

Description

Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, que ha sido concebida para recibir, canalizar y aprovechar la energía que puede llegar a generar una ola chocando contra un acantilado, y conseguir con ello la generación de electricidad, en base a generadores movidos por las distintas corrientes de agua que se van a canalizar.

El objeto de la invención es proporcionar una instalación que permite obtener energía a partir de las olas del mar, sin apenas mantenimiento y con una óptima conservación de todos los componentes, resultando además sencilla y de bajo costo económico.

Antecedentes de la invención

Existen numerosas formas de obtener energía, es decir, de transformar una energía mecánica en energía eléctrica, y una de las formas es el aprovechamiento de las olas del mar, lo que supone en principio un sistema óptimo puesto que se basa en un proceso no contaminante que permite obtener energías limpias.

No obstante, los sistemas e instalaciones que se han experimentado, tanto a nivel práctico, como a nivel de patentes para obtener energía eléctrica a partir de las olas del mar, conllevan una serie de problemas e inconvenientes que hasta el momento no han sido solucionados.

Más concretamente, las instalaciones conocidas, tanto a nivel de documentos y de patentes, como de experiencias físicas probadas, deben ser expuestas directamente a los embates de las olas del mar.

Estos condicionantes conllevan que las estructuras correspondientes a las instalaciones no suelen soportar un escenario tan agresivo como las costas, acantilados, etc, por lo que resulta difícil la puesta en práctica de este tipo de instalaciones, y mucho menos el poder obtener energía a partir de las olas del mar.

Descripción de la invención

La instalación que se preconiza, ha sido concebida pare resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero de gran eficacia, partiendo para ello del establecimiento, en cualquier tipo de costa y en correspondencia con un acantilado, de un dique que puede ser adaptado a diferentes tipos de terreno, en donde el dique queda situado por detrás de un acantilado, y bajo el nivel de las olas del mar, estableciéndose en dicho dique dos compartimentos o fosos, uno principal en comunicación inferiormente con el mar, a través de una tubería cuya entrada queda situada en correspondencia con los rompeolas del acantilado, y cuya salida corresponde al propio foso principal, de manera que éste se llenará y vaciará de agua con las propias olas, de manera que en la tubería de llenado de ese foso principal se dispone por un lado una compuerta de entrada y además una turbina con hélice de paso variable, es decir que los álabes de la misma están previstos para que puedan ocupar dos posiciones opuestas, al objeto de que la turbina gire siempre en el mismo sentido ya sea la circulación de agua en el sentido de entrada al foso principal o de salida desde ese foso principal hacia el mar. El eje de esa turbina de agua corresponde al de un generador eléctrico establecido en la parte inferior de un segundo foso, en este caso secundario, separado del anterior mediante un muro de hormigón, de manera que en este segundo foso, al que se puede acceder al igual que al primero para llevar a cabo trabajos de mantenimiento o de cualquier otra índole, presenta en el nivel inferior ese generador eléctrico referido con anterioridad, que está conectado a una central eléctrica, en tanto que a un nivel superior, va dispuesta una turbina de aire que por un lado está en comunicación con una compuerta de aire establecida en la parte superior del foso principal, y por otra parte está en comunicación con un conducto de salida de aire.

En cuanto a la turbina de agua montada en la tubería de llenado del foso principal, la misma está equipada mediante raíles al objeto de poder desplazar la misma por el interior de la tubería para que pueda ser extraída hacia el foso principal y una vez cerrada la compuerta de entrada a dicho foso ser vaciado el agua y posibilitar la reparación o cualquier tipo de trabajo sobre la comentada turbina.

Por su parte, la compuerta de aire establecida en la parte superior del foso principal y que comunica con la turbina de aire prevista en la parte superior del foso secundario, permite el paso del volumen de aire que es desplazado en el llenado de ese foso principal, moviendo con ello la comentada turbina de aire y pudiendo aprovechar dicha energía para generar energía eléctrica. Asimismo, en el vaciado del foso principal se producirá un succionado de aire que también hará girar la turbina correspondiente, giro que se efectuará en el mismo sentido ya que en los conductos de entrada y salida de la turbina de aire se han previsto sendas válvulas antirretorno para poder aprovechar el aire de soplado por un lado y el aire de succión por el otro lado de la turbina, y así provocar un único sentido de giro del eje que a su vez estará conectado a un generador eléctrico.

De esta forma se consigue una instalación que posibilita la recepción del agua por debajo del nivel del mar, evitando con ello los impactos violentos de las olas, evitando con ello la degradación de todos los componentes que intervienen en la instalación.

Igualmente, el conjunto de la estructura de la instalación al encontrarse fuera del agua la convierte en una estructura mucho más resistente y mucho más económica, tanto en su constitución como en su mantenimiento.

También destacar el hecho de que al ser una instalación subterránea, se respetan los entornos naturales, evitando impactos medioambientales, quedando todo el conjunto escamoteado en el terreno.

Finalmente, decir que la producción de la energía es doblemente aprovechada, ya que por un lado se obtiene energía del movimiento de las olas y por otro se obtiene energía por el movimiento del aire desplazado, tanto por el empuje del aire como por succión.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, 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:

La figura 1.- Muestra una vista esquemática correspondiente a un corte por un plano vertical de la instalación objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra dos vistas correspondientes a la disposición contraria que pueden ocupar los álabes de la turbina de agua que interviene en la instalación objeto de la invención.

La figura 3.- Muestra un detalle esquemático de la turbina de agua con las válvulas antirretorno a su entrada y a su salida, para establecer un flujo de aire tal que cualquiera que sea su sentido se producirá siempre el mismo giro de la turbina.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas y en especial en la figura 1, puede observarse como la instalación de la invención consiste en establecer un dique detrás de un acantilado (1), y bajo el nivel de las olas del mar, en cuyo dique están establecidos dos fosos, uno principal (2) que queda por detrás del acantilado (1), y otro secundario (3) que queda a continuación del foso principal (2) y separado de éste por medio de un tabique de hormigón (4), todo ello enterrado y con posibilidad de acceso a ambos fosos para poder llevar a cabo cualquier tipo de trabajo.

El foso principal (2) se comunica con la zona de los rompeolas (5), por medio de una tubería o conducto (6), denominada tubería de llenado del foso principal (2), en la que se ha previsto una compuerta (7) que permite cerrar el conducto (6) para impedir la entrada de agua, y en la que se ha dispuesto además una turbina de agua (8) cuyos álabes (9), como se presenta en los dos detalles de la figura 2, pueden cambiarse de posición al objeto de que cualquiera que sea el sentido en el que incida el agua sobre tales álabes (9) siempre se produzca el mismo sentido de giro de la turbina de agua (8), cuyo eje (10) se conecta a un generador eléctrico (11) montado en la parte inferior del foso secundario (3).

Por otra parte, en la parte superior del foso principal (2) se ha previsto una compuerta de aire (12) en comunicación con una turbina de aire (13) de la que se proyecta una salida de aire (14), todo ello previsto en la parte superior del foso secundario (3) como se puede ver en la figura 1.

De acuerdo con estas características, el dique que forma parte de la instalación objeto de la invención está previsto para absorber la energía de las olas por debajo del nivel del agua, para lo cual se utiliza la tubería (6) a través de la cual es posible inundar el foso principal (2), quedando éste situado a una distancia de seguridad por detrás del acantilado (1) para que en todo momento se encuentre a salvo y sea totalmente accesible para su mantenimiento en caso necesario.

Con el ir y venir de las olas, el foso principal (2) se llenará y vaciará alternativamente, de manera que en el llenado se producirá un desplazamiento del mismo volumen de aire que será aprovechado para la generación de energía, ya que ese aire, a través de la compuerta (12), accede a la turbina (13) prevista en el foso secundario (3).

La turbina de agua (8) estará conectada a los correspondientes generadores, y éstos a su vez conectados a una central eléctrica, encontrándose conectada como se representa en la figura 1 y como ya se ha dicho con anterioridad al generador (11) previsto en la parte inferior del foso secundario (3), habiéndose previsto que los álabes (9) de dicha turbina de agua (8) tendrán dos posiciones opuestas, con una abertura de hasta 90º, dependiendo del ángulo necesario para su óptimo rendimiento, todo ello de forma que al estar sometida la turbina (8) a dos corrientes opuestas debido al llenado y vaciado del foso (2), el paso de los álabes (9) se puede modificar para obtener el mismo sentido de giro de la turbina (8), independientemente de la corriente de agua que reciba la misma.

Además, la comentada turbina de agua (8) estará equipada con raíles para poderse desplazar por el interior de la tubería (6), de forma que pueda ser extraída por el foso principal (2) y una vez cerrada la compuerta (7) de entrada al foso poder llevar a cabo el vaciado de éste y realizar cualquier tipo de reparación sobre la comentada turbina (8).

Por su parte, la turbina de aire (13) presentará en sus conductos de entrada (13') y de salida (13'') sendas válvulas antirretornos (15) y (15') que permiten aprovechar el aire de soplado procedente del foso principal (2), y a su vez aprovechar el aire de succionado que se origina cuando se vacía ese foso principal (2), provocando siempre un único sentido de giro del eje (16) de tal turbina (13), según se ve en detalle en la figura 3, eje (16) que estará a su vez conectado a otro generador eléctrico.

Claims (5)

1. Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, esencialmente caracterizada porque comprende un dique establecido tras un acantilado (1) y bajo el nivel del mar, en cuyo dique se ha previsto un foso principal (2) receptor del agua correspondiente a las olas del mar, foso (2) que está en comunicación con el agua del mar a través de una tubería (6) en la que va instalada una turbina de agua (8) que es accionada en giro por el empuje del agua que entra por la tubería (6) tras la correspondiente ola, siendo igualmente accionada en el mismo sentido de giro en la salida o vaciado del depósito (2) cuando cesa la ola; habiéndose previsto un segundo foso secundario (3) separado del foso principal (2) mediante un tabique de hormigón (4), en cuyo foso secundario (3) se incluye un generador eléctrico (11) conectado a la turbina de agua (8), mientras que en la parte superior del foso secundario (3) se ha previsto una turbina de aire (13) accionable mediante el volumen de aire impulsado, a través de una compuerta (12), durante el llenado del foso principal (2), turbina (13) que se complementa con dos válvulas antirretorno (15) y (15') a la entrada (13') y a la salida (13''), para que el giro de aquella sea en el mismo sentido tanto en la impulsión de aire procedente del foso principal (2) como del succionado del aire durante el vaciado de dicho foso (2).

2. Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el dique en el que se establecen los fosos (2) y (3) queda situado de forma subterránea al acantilado (1).

3. Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, según reivindicación 1ª, caracterizada porque en el conducto o tubería (6) de llenado del foso principal (2), además de la turbina de agua (8) se incluye una compuerta de entrada (7).

4. Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la turbina de agua (8) va montada sobre unos raíles que posibilita el desplazamiento de tal turbina (8) hacia el interior del foso principal (2), para llevar a cabo operaciones de mantenimiento y similares.

5. Instalación para el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los álabes (9) correspondientes a la turbina de agua (8) van montados con facultad de cambiar de posición para conseguir el mismo sentido de giro del eje correspondiente a la turbina (8), tanto en el sentido de entrada del agua al foso principal (2) como en el sentido de salida de dicho agua a través del conducto (6).