ES2354788B2 - Unidad capturadora de energía del mar. - Google Patents

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Abstract

Sistema de generación de energía a partir de la dinámica marina mediante la compresión del aire alojado en tubos conductores y turbinas, a través de una unidad capturadora de geometría esférica a la que se aplican diversos orificios en su superficie, capturando la energía que se produce en su entorno, independientemente de la dinámica marina. Los orificios de la esfera están conectados a tubos conductores por una estructura cónica para permitir la captación de mayor volumen de agua y en el otro extremo del tubo conductor una tobera conecta con una turbina que permite aumentar la presión ejercida por el agua. A su vez el tubo conductor tiene en su interior un pivote o émbolo que se desplaza según la presión que ejerza la dinámica marina.

Description

to marino compuesta por una esfera sumergidaa poca
Unidad capturadora de energía del mar.
Sector de la técnica
Ingeniería mecánica. Energías renovables.
Introducción
El aprovechamientodela energíamarina,ya seaa través del movimiento de las corrientes como del impacto generado por las olas es un campo que ha dado lugar a diversas invenciones relativas a la forma en que el movimiento se transforma en energía eléctrica.
De forma general, se han desarrollado mecanismos que aprovechen la diferencia de altura de las mareas interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso, junto con mecanismos que canaliceny depositen el flujo para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad.
En este sentido son conocidas diversas formas de generación energética, mediante centrales mareomotrices (por ejemplo, La Rance en Francia), mediante turbinas marinas que consisten en un alabe plano horizontalquevaríasuángulodeinclinaciónpara obtener un movimiento ascendenteydescendente.También se han expuesto desarrollos que tratan de generar energía a partir de la diferencia de temperatura en el agua aplicando el ciclo de Ranking. Estado de la técnica
Se han generado tecnologías para convertir flujos de aire,producidos por el movimiento alternativo del mar, a través de turbinas caracterizadas por girar en un único sentido independientemente del flujo de aire,
o de estructuras presurizadas donde la parte superior se desplaza respecto de la inferior debido al efecto de las olas, produciendo energía eléctrica a través de un generador lineal, así como estructuras articuladas que disponen de nodos de uniónhidráulicos actuando como generadores eléctricos, flotadores, etc., para presurizar el aire impulsado.
Porejemplo, eneldocumento CN1971032 se describe un método en el que la energía de las olas del mar transfierenala marea alta, presióna ungas, debido al reflujo impulsado por un contenedor fijado en la playa, de tal forma que sea inundado por la misma. La compresión delgas se conecta a una turbina, de tal forma que genera electricidad, o en el documento GB2403986 se describe el aprovechamiento de energía mareomotriz de células para su uso en la generación de energía eléctrica mediante la impulsión de aire en una estructura toroidal.
Enel documento JP2004150418seexponeundispositivo para generar energía a través del movimiento de una turbina mediante agua de océano/mar/lago, con la peculiaridad de que incluye una válvula de aire instaladaenla misma bomba.Deldibujose interpreta que se trata de unas boyas en forma de bolas que en su recorrido por las tuberías comprimen el aire.
Sin embargo, no se conoce que estos dispositivos, se caractericen por el desarrollo de una unidad capturadora de la energía marina como la presentada en nuestra invención, que permite captar la energía del movimiento marino, independientemente de la dinámica. Descripción de la invención
Se pretende generar energía a partir de la dinámica marina mediante la compresión del aire alojado en tubos conductoresyturbinas,a travésde un sistema profundidady cercadela costa. Dicha esfera está rodeada por una serie de orificios capturando la energía que se produce en su entorno, independientemente de la dinámica marina. Los orificios de la esfera están conectadosa tubos conductores por una estructura cónica para permitir la captación de mayor volumen de aguay enelotroextremodeltubo conductorunatobera conecta con una turbina, que permite aumentar la presión ejercidaporel agua.A suvezel tubo conductor tiene en su interior un pivote o émbolo que se desplaza según la presión que ejerza la dinámica marina.
La tobera cuenta con dos válvulas, la primera se abre cuando la acción del agua presiona el aire que se encuentra dentro del tubo, accionando la turbina. Cuando se produce el vacío dentro del tubo conductor por el retroceso de la acción marina, se cierra la primera válvula y se abre una segunda permitiendo que el aire que se encuentra dentro de la turbina sea succionado, con lo cual aumentaría la potencia generadora de energía. Este fenómeno sucedería en cada uno de los tubos conductores.
Nuestra unidad capturadora, a diferencia de otras patentadas, es capaz de generar más potencia, ya que es sensible a cualquier movimiento de la dinámica marina que se produce en su entorno, independientemente que sea una corriente marina, la acción de las mareaso los flujosyreflujos que se generan enel lugar donde se encuentre.
Los lugares idóneos para su ubicación serían aquellos de dinámica intensa, cerca de la costa y a poca profundidad.
La unidad capturadora pude utilizarse de forma independiente o a agrupada con otras unidades, manteniendo las distancias adecuadas entre sí, para optimizar el sistema. Descripción de las figuras
Figura 1.-Diagrama de la invención donde quedan representados los siguientes elementos: (1) Unidad capturadora,(2) Orificios,(3)Tubos conductores,
(4)
Anclaje, (5) Soporte de hormigón, (6) Retornos,
(7)
Generador, (8) Unidad multiplicadora, (9)Turbina, (10)Toberas, (11) Oleaje,(12) Pistones
Figura 2.-Representación de los elementos que componen un tubo conductor. (3) Tubo conductor,
(10)
Tobera de Impulsión, (6) Retorno por succión,
(13)
Válvula de impulsión, (14) Válvula de retorno,
(12)
Cilindro pistón, (15) Movimiento de bajada del cilindro pistón, (16) Movimiento de subida del cilindro pistón,(17) Indicador de retroceso del agua, (18) Indicador de impulsión, (19) Unidad cónica, (11) Nivel de agua.
Modos de realización de lainvención
Enla Figura1 se presentael sistema ancladoa un espigón mediante un soportede hormigón (5),los tubos conductores (3),fabricados en acero inoxidable, se conectan conla unidad de capturación esférica (1) fabricada también mediante acero inoxidable. El agua producto del reflujo marino se introduce en la unidad capturadora a través de unos orificios practicados en la misma (2), comprimiendo el aire alojado en su interior mediante el desplazamiento de un pistón (12). Este flujode aire es canalizadoa travésde una tobera (10), hacia una turbina (9), que mediante una unidad multiplicadora (8) convierte su movimiento en energía eléctrica mediante un alternador (7).
3 ES2354 788A1 4
En el extremo del tubo conductor Figura 2, se practican dos bifurcaciones de geometría cónica la de impulsión (10), que canaliza el flujo comprimido,y unadeexpulsión(6),de geometría cilíndricayde mayor capacidad de absorción respecto a la primera que recoge el flujo de retorno de la turbina, de tal forma que succiona el aire en su interior aumentando de este modo la potencia generada.
La tobera cuenta con dos válvulas, la primera de impulsión (13) se abre cuando la acción del agua presiona el aire que se encuentra dentro del tubo, accionando la turbina. Cuando se produce el vacío dentro del tubo conductor por el retroceso de la acción marina, se cierra la primera válvula (13)y se abre una segunda (14) permitiendo que el aire que se encuentra dentro de la turbina sea succionado, con lo cual se aumenta la potencia generadora de energía. Este fenómeno sucede en cada uno de los tubos conductores del sistema.
5 ES2354 788A1 6

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de captación de la energía del mar caracterizada por una unidad capturadora de geometría esférica a la que se aplican diversos orificios en su superficiey por unos tubosconductores unidosa la misma que se conectan a su vez a un sistema de generación de energía, donde:
    -
    Los tubos conductores están conectadosalos orificios de la esfera. -En el otro extremo de los tubos conductores se
    disponen toberas que conectan con una turbina.
    -
    Lostubos conductores tienenensu interiorunpivote o émbolo que se desplaza por la acción del agua comprimiendo/succionando aire en el resto del tubo.
    -
    Las toberas cuentan con dos válvulas unidireccionales que se abren una por compresiónyotra por vacío.
  2. 2. Sistema de captación de energía del mar que contiene acoplados un conjunto de sistemas caracterizados según la reivindicación 1.
    ES2354 788A1
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200801298
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 22.04.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F03B13/24 (01.01.2006)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    US 2004163387 A1 (PINEDA HORACIO) 26.08.2004, todo el documento. 1-2
    A
    EP 1734255 A1 (THALASSIA MICHANIKI AE) 20.12.2006, párrafos [58-64]; figuras 8-12. 1-2
    A
    JP 10220339 A (MORITA SHIRO et al.) 18.08.1998, resumen; figuras. 1-2
    A
    JP 60090990 A (HITACHI LTD) 22.05.1985, resumen; figuras. 1-2
    A
    US 2007120419 A1 (MARCHETTI ANTONIO) 31.05.2007, párrafos [18-29]; figuras 1-3. 1-2
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones □ para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 07.03.2011
    Examinador J. Galán Mas Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200801298
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F03B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200801298
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 07.03.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-2 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-2 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200801298
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 2004163387 A1 (PINEDA HORACIO) 26.08.2004
    D02
    EP 1734255 A1 (THALASSIA MICHANIKI AE) 20.12.2006
    D03
    JP 10220339 A (MORITA SHIRO et al.) 18.08.1998
    D04
    JP 60090990 A (HITACHI LTD) 22.05.1985
    D05
    US 2007120419 A1 (MARCHETTI ANTONIO) 31.05.2007
  3. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El documento D01 describe una unidad de generación de energía compuesta por una unidad captadora sumergida en el mar, a poca profundidad, conectada a un tubo en uno de cuyos extremos se disponen dos válvulas unidireccionales que abren a sendos conductos que terminan en una turbina, de tal manera que al subir el nivel del agua dentro de la unidad captadora se comprime el aire abriendo una de las válvulas unidireccionales y siendo accionada la turbina por el aire comprimido, y al bajar el nivel del agua se crea un efecto de succión que cierra la primera válvula y abre la segunda succionando el aire de dentro de la turbina.
    Por tanto, parte del problema planteado en la presente solicitud ya está resuelto en el documento D01 de una manera prácticamente igual. Existen pequeñas diferencias con lo que se ha considerado el objeto de la invención que se consideran opciones propias de una realización particular pero cuyos efecto técnico es bien conocido en este campo de la técnica, por ejemplo, la forma cónica de la toma de agua (ver documento D03), o la disposición de un émbolo flotante dentro del tubo de la unidad captadora para mejorar la compresión/succión de aire (ver documento D02, párrafo 62).
    Sin embargo, ninguno de los documentos citados muestra una unidad captadora de geometría esférica, con orificios conectados a tubos conductores de la forma descrita en la solicitud, y no hay información en estos documentos que puedan dirigir al experto en la materia a esta solución para este sistema de generación de energía. Por lo tanto, el objeto de la invención es nuevo y se considera que implica actividad inventiva de acuerdo a los artículos 6 y 8 de la ley 11/1986.
    Consecuentemente se considera que es nuevo, e implica actividad inventiva, el objeto de la reivindicación dependiente 2.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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