ES2300867T3 - Dispositivo de central electrica mareomotriz. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de central eléctrica mareomotriz (1) que incluye al menos una vela sumergida (14, 14), una estructura necesaria (2, 4) y al menos un elemento de transmisión (10), caracterizado porque al menos una vela sumergida (14, 14''), mientras esté conectada al elemento de transmisión (10), es desplazable entre dos recámaras (18, 20) y la vela, mientras esté almacenada en las recámaras, está desconectada con relación al elemento de transmisión (10).
Description
Dispositivo de central eléctrica
mareomotriz.
Esta invención se refiere a una central
eléctrica mareomotriz. Más en concreto, se refiere a una central
eléctrica mareomotriz en la cual una denominada vela sumergida es
desplazada por la marea entre dos recámaras, siendo la vela
desplazada desde una primera recámara en la dirección de una segunda
recámara cuando la marea circula en una primera dirección, mientras
que la vela es desplazada en la dirección opuesta cuando la marea
circula en una segunda dirección.
En este contexto el término recámara se refiere
a una posición en la cual varias velas están situadas
preferentemente cuando el flujo de la marea cambia de sentido. Una
vela puede ser un elemento de cualquier forma dispuesto para ser
desplazado por una corriente de marea.
El agua de la marea representa una forma de
energía natural que no ha sido explotada por completo. Las
corrientes de marea tienen lugar en muchas áreas alrededor del mundo
y podrían contribuir con cantidades relativamente grandes de energía
renovable si estuviera disponible el equipo apropiado.
Las estaciones eléctricas mareomotrices más
conocidas están basadas en el flujo de la marea desde un depósito
mediante una turbina hacia otro depósito situado en un nivel
inferior. Alternativamente, la turbina está situada en la misma
corriente de la marea.
Se sabe también, a partir del documento
US-A-4 170 738, colocar una serie de
láminas a lo largo de un par de cintas sin fin que se extienden
alrededor de ruedas reversibles. Por su parte, la solicitud de
patente UK nº 2 131 491 describe una instalación en la cual las
láminas tienen una sección transversal simétrica, estando las
láminas fijadas entre un par de correas, de tal manera que los ejes
de las láminas son paralelos al par de correas.
La patente US 1 522 820 se refiere a un
dispositivo similar, pero en el que se ha previsto una serie de
aspas que pivotan entre una posición abierta activa cuando son
desplazadas con la corriente de agua, y una posición plegada
inactiva cuando son desplazadas contra la corriente. El dispositivo
depende del fluido que circula en una dirección con respecto a la
central eléctrica y, por lo tanto, es muy poco apropiado para su
utilización como central eléctrica mareomotriz.
La solicitud de patente EP nº 0 135 748 describe
un dispositivo en el cual las correas se extienden entre rodillos de
desviación en ángulo recto con respecto a la dirección del flujo,
donde una serie de láminas suspendidas desde las correas de forma
articulada dan lugar a que las correas hagan girar los rodillos de
desviación cuando el fluido circula a lo largo de las láminas.
Es frecuente en la técnica anterior el hecho de
que las láminas o aspas estén sujetas, rígidamente o de forma
articulada, a elementos similares a correas que se extienden
alrededor de al menos dos rodillos de desviación. Resulta que las
instalaciones según la técnica anterior adolecen de uno o más
inconvenientes, tales como un coste de la energía producida
relativamente alto, problemas de operación o eficacia limitada.
El objetivo de la invención es remediar o
reducir al menos uno de los inconvenientes de la técnica
anterior.
El objetivo se consigue, de acuerdo con la
invención, por las características establecidas en la descripción
más adelante y en las reivindicaciones siguientes.
La invención está equipada con al menos una vela
sumergida que es desplazada entre dos recámaras.
La vela sumergida es principalmente estacionaria
en un recorrido aunque la marea cambie de sentido. Cuando la marea
circula en una primera dirección, la vela se desplaza a lo largo del
recorrido en una dirección desde una primera recámara a una segunda
recámara. La vela puede alcanzar el límite del trayecto a lo largo
del recorrido antes de que la corriente mareomotriz cambie de
sentido, o puede detenerse en una posición a lo largo del recorrido.
Cuando la marea circula en una segunda dirección opuesta, la vela se
desplaza hacia atrás a lo largo del recorrido en una dirección desde
la segunda recámara hasta la primera recámara.
La energía puede ser producida por la
deceleración de la velocidad del flujo de la vela con relación a la
velocidad de la corriente de la marea. Los cálculos muestran que
puede obtenerse una buena eficacia cuando la velocidad de la vela es
del orden de un tercio de la velocidad de circulación.
En una realización, un conjunto de velas se
asocia a elementos similares a correas, en lo sucesivo indicados
como cables de correa, los cuales corren entre dos discos
reversibles. Los cables de correa dan forma al recorrido de las
velas. En una posición inicial las velas están todas juntas en la
primera recámara. Cuando la marea circula en una primera dirección,
la corriente de la marea extrae una primera vela de la primera
recámara, de manera que la primera vela se conecta a los cables de
correa. De esta forma la primera vela hará que los cables de correa
sean conducidos alrededor de sus respectivos discos reversibles.
Una vez que la primera vela ha sido desplazada
una distancia a lo largo de su recorrido, la corriente de marea
extrae una segunda vela que también se conecta a los cables de la
correa. Entonces, nuevas velas, que también se conectan a los cables
de correa, son extraídas sucesivamente desde la primera recámara;
las velas juntas tiran de los cables de correa hacia delante.
Las velas se desplazan a lo largo de su
recorrido hasta que llegan a la segunda recámara o la corriente de
la marea disminuye su fuerza. Cuando la corriente de la marea cambia
y circula en la dirección opuesta, las velas son arrastradas de
forma similar desde la segunda recámara a la primera recámara.
El dispositivo de la invención puede colocarse
favorablemente a profundidades donde no sea un obstáculo para la
navegación. La central eléctrica mareomotriz es comparativamente
fácil de instalar y puede dimensionarse para proporcionar la mayor
eficacia posible en el lugar de la instalación. Las velas pueden
tener un área de hasta varios cientos de metros cuadrados.
Preferentemente el dispositivo consta de
suficientes velas para asegurar que el recorrido de las velas esté
lleno de velas mientras la velocidad de la corriente de la marea sea
suficiente para dirigir las velas.
Realizaciones alternativas de la central
eléctrica mareomotriz pueden constar por ejemplo de una guía
separada y cables de correa, o posiblemente recorridos sobre el
lecho marino o añadidos a una embarcación. Las velas pueden estar
formadas de manera que se fijen a diferentes partes de los cables de
correa en función de la dirección en la que las velas se estén
desplazando. Al actuar así, los discos reversibles girarán en la
misma dirección sin tener en cuenta la dirección en que las velas se
estén moviendo.
A continuación se describe un ejemplo no
limitativo de una realización preferida ilustrada en los dibujos
adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una
central eléctrica mareomotriz según la invención;
La Figura 2 es una vista lateral esquemática de
la invención, en la que varias velas se están desplazando a lo largo
de su recorrido y nuevas velas están siendo extraídas de una primera
recámara. Las flechas indican la dirección de la circulación del
agua;
La Figura 3 muestra lo mismo que la Figura 2,
pero aquí la mayoría de las velas han sido desplazadas hacia dentro
de la segunda recámara;
La Figura 4 muestra lo mismo que la Figura 2,
pero aquí la dirección de la corriente de la marea ha cambiado de
sentido y las velas están a punto de ser desplazadas hacia fuera de
la segunda recámara;
La Figura 5 es un diagrama esquemático del
dispositivo de enclavamiento de las velas, mostrado a una escala
mayor; y
La Figura 6 es una vista en planta de una vela,
mostrada también a una escala mayor.
\vskip1.000000\baselineskip
En los dibujos el número de referencia 1 indica
una central eléctrica mareomotriz que comprende un primer bastidor 2
y un segundo bastidor 4. Los bastidores 2, 4 están ubicados en el
lecho marino 6 y están estabilizados por medio de los tirantes
8.
Cuatro elementos 10 similares a correas con
forma de cables de correa corren libremente alrededor de los discos
reversibles 12 entre los bastidores 2, 4, véase figura 2. Los cables
de correa 10 están pretensados y por tanto tensos.
La central eléctrica mareomotriz 1 está equipada
con numerosas velas 14, comprendiendo las velas 14 en sus porciones
de esquina las guías 16, véase la figura 5. En la posición inactiva
las guías 16 pueden desplazarse a lo largo de sus respectivos cables
de correa 10. Cuando las velas 14 están almacenadas dentro de una
primera recámara 18 en el primer bastidor 2 o dentro de una segunda
recámara 20 en el segundo bastidor 4, los cables de correa pueden
moverse de manera esencialmente libre por las guías 16.
Cada vela 14 consta de una superficie
prácticamente impermeable que ocupa el área trasversal entre los
cables de correa 10. En la realización mostrada las velas 14 están
construidas en dos piezas y están provistas de un eje de bisagra
vertical 22, girando las dos mitades de la vela 14, hasta un grado
limitado, de manera recíproca alrededor del eje de bisagra 22.
Cuando la vela 14 es accionada por la corriente
de la marea, indicada por las flechas en la figura 6, la vela adopta
una forma ligeramente en V, mediante lo cual las guías 16 de la vela
14, al estar inclinadas respecto al cable de correa 10, se sujetan a
los respectivos cables de correa 10, tirando de este modo de los
cables de correa hacia delante.
Si se desea, las guías 16 pueden ir equipadas
con pinzas adicionales (no mostradas).
Cada vela 14 está equipada con un dispositivo de
bloqueo 24 en forma de brazo de bloqueo diseñado para enganchar una
vela 14 a la vela adyacente 14, véase la figura 5. El brazo de
bloqueo 24 se libera tensando la línea de distancia 26 entre velas
14 adyacentes. De este modo, la longitud de la línea de distancia 26
determina la distancia de extracción entre las velas 14.
En la figura 2 varias velas han sido desplazadas
hacia fuera de la primera recámara 18, tirando de los cables de
correa 10 hacia delante. A las velas 14 restantes en la primera
recámara 18 se les impide dejar la primera recámara 18 mediante los
brazos de bloqueo 24 que sostienen las velas 14 hacia atrás. En la
figura 5 la línea de distancia 26 a la primera vela 14' en la
primera recámara 18 está a punto de ser tensada, liberando de este
modo el brazo de bloqueo 24 para la vela 14' en cuestión mediante
el brazo de bloqueo 24 que rota sobre su eje de suspensión (no
mostrado). Esto permite a la vela 14' desplazarse hacia fuera de la
primera recámara 18 y sujetarse al cable de correa 10.
Otras velas 14 se desplazan sucesivamente hacia
fuera de la primera recámara 18 en dirección a la segunda recámara
20. A medida que la corriente de marea desplaza las velas 14, 14',
las velas 14 que hayan recorrido la distancia entre los bastidores
2, 4 se almacenan en la segunda recámara 20.
Cuando la corriente de marea cambia de sentido,
las velas 14, 14' son extraídas desde la segunda recámara 20 y
desplazadas en dirección opuesta hacia la primera recámara 18,
tirando también de los cables de correa 10 hacia delante.
Los discos reversibles 12 giran de este modo en
diferentes direcciones de acuerdo con la dirección del flujo de la
marea. Uno o más discos reversibles 12 están conectados a un
generador eléctrico (no mostrado).
Claims (9)
1. Un dispositivo de central eléctrica
mareomotriz (1) que incluye al menos una vela sumergida (14, 14),
una estructura necesaria (2, 4) y al menos un elemento de
transmisión (10), caracterizado porque al menos una vela
sumergida (14, 14'), mientras esté conectada al elemento de
transmisión (10), es desplazable entre dos recámaras (18, 20) y la
vela, mientras esté almacenada en las recámaras, está desconectada
con relación al elemento de transmisión (10).
2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que la central eléctrica mareomotriz consta de un primer bastidor
(2) y un segundo bastidor (4), extendiéndose al menos un elemento
que hace de correa (10) alrededor de discos reversibles (12) y de
los respectivos bastidores (2, 4), caracterizado porque al
menos una vela (14, 14') tiene una posición activa en la que la vela
(14, 14') está conectada al elemento que hace de correa (10) y una
posición inactiva en que la vela (14, 14') corre esencialmente en
forma libre con respecto al elemento que hace de correa (10).
3. Un dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque la vela (14, 14') está conectada al
elemento que hace de correa (10) mediante al menos una guía
bloqueable (16).
4. Un dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque la vela (14, 14') está equipada con un
eje de bisagra (22).
5. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque un número de velas (14, 14') en su
posición inicial están situadas en una primera recámara (18).
6. Un dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque las velas (14, 14') se sacan
sucesivamente de la primera recámara (18) o de una segunda recámara
(20).
7. Un dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la separación de salida entre las velas
(14, 14') viene determinada por la longitud de una línea de
distancia (26).
8. Un dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque las velas adyacentes (14, 14') están
interconectadas por medio de un dispositivo de bloqueo (24) cuando
están situadas en la recámara (18, 20).
9. Un dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la línea de distancia (26) está
dispuesta de forma que al tensarse libere el dispositivo de bloqueo
(24) asociado a las dos velas adyacentes (14, 14').
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