ES2384742B1 - Red de hidrogeneración eléctrica. - Google Patents

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Abstract

Red de hidrogeneración eléctrica, aplicable a redes de distribución de agua que se inician a cota considerable, por ejemplo 700 metros por encima del nivel de consumo, en las que participa un depósito de cabecera (1), al menos un depósito secundario (3), y entre ellos una o más arquetas de rotura (2), la invención consiste en disponer en los puntos más bajos de la tubería (5) que conectan el depósito de cabecera (1) con la arqueta de rotura (2), un hidrogenerador eléctrico (6) que aprovecha la energía cinética del agua para alimentar una instalación de consumo eléctrico (7) situada en la zona. Para controlar y no saturar los depósitos secundarios (2) se ha previsto la existencia de una tubería de retorno (8) en la que se sitúa un motor tipo Stirling (9) y opcionalmente un generador de ozono u osmosis inversa (11), estando el motor tipo Stirling alimentado por la energía calorífica que genera una placa de concentración de energía solar térmica (10) y la osmosis y/o generador de ozono por placas fotovoltaicas (12).

Description

RED DE HIDROGENERACIÓN ELÉCTRICA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una red de hidrogeneración especialmente concebida para conseguir el aprovechamiento de la energía que produce el agua al discurrir por las canalizaciones de una red de distribución, debido a la diferencia de potencial o de cota en altura entre la entrada y la salida de los diferentes tramos de la red.
El objeto de la invención es aprovechar esta energía potencial, utilizándola para autoconsumo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, de las galerías de agua, depósitos de cabecera, balsas o embalses, es desde donde se suministran los depósitos secundarios para el suministro de abastos en orografías escarpadas. Habitualmente los depósitos de cabecera se encuentran a una altura
por lo que se hace arquetas de rotura a las canalizaciones, la presión que la debido a la fuerza
Por la propla ubicación de estas redes, en particular de sus tramos iniciales, así como
por la orografía del terreno, se trata de zonas de difícil acceso, a las que habitualmente no llegan las redes generales de suministro eléctrico y donde el suministro de energía eléctrica, a pequeñas poblaciones, casas aisladas, explotaciones rurales, ganaderas, etc. resulta altamente costoso Sl se pretenden
conectar
a la red general de suministro, por lo
que
resulta mas rentable la instalación de
medios
proplOS de generación eléctrica.
En este sentido se utilizan habitualmente sistemas de energía fotovoltaica o sistemas eólicos, pero el problema de estos sistemas, además de su costo que también es considerable, radica en que no aseguran el suministro por cuanto que éste Vlene condicionado por la existencia del viento o la radiación solar.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La red de hidrogeneración que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, aprovechando los recursos que emanan de la circulación del agua por la red, con unos costos de inversión mucho mas bajos y con una absoluta independencia de las condiciones meteorológicas del lugar.
Para ello de forma mas concreta, la red lncorpora, a partir de la estructuración básica de cualquier red de las anteriormente citadas, como elementos esenciales una serie de pequeños hidrogeneradores intercalados en las
canalizaciones de la red, en concreto inmediatamente antes de cada arqueta de rotura, de manera que estos hidrogeneradores aprovechan la energía debida a la circulación del agua, antes de que tal energía se mitigue en la arqueta de rotura.
En este sentido cabe señalar que, como también es sabido, durante la noche es cuando los depósitos de cabecera dan mayor suministro de agua a los secundarios, que están en cotas mas bajas, es decir que es durante este periodo nocturno cuando los hidrogeneradores producen mayor cantidad de energía, en coincidencia con las horas de mayor consumo energético, es decir existiendo una superposición en el tiempo entre los periodos de máxima generación eléctrica y los periodos de máximo consumo.
La red de hidrogeneradores cuenta con la ventaja de no necesitar acumulación química, es decir de no necesitar baterías, y además el coste de la obra de adaptación del sistema a la red de aguas es muy sencillo y barato, por lo que se conslgue una amortización muy rápida del sistema.
Se trata pues de pequeñas centrales hidroeléctricas independientes las unas de las otras, con lo que se conslgue que ante cualquier avería, cero energético, reparación o mantenimiento de la instalación, solo se vea afectada la parte a la que ampara el hidrogenerador con avería correspondiente.
De acuerdo con otra de las características de la invención y para que los depósitos de cabecera no se vean menguados y los secundarios saturados debido a las necesidades energéticas de la zona que se puedan demandar en algún momento, se ha previsto el establecimiento de un retorno a través del que el agua vuelve a subir a los depósitos de cabecera, concretamente mediante una placa solar térmica de concentración que haga mover un motor de bombeo tipo "Stirling", mediante el calor que genere dic ha placa, controlando así los niveles de los depósitos independientemente de la demanda de agua que exista en cada momento.
De esta manera, de día se mantienen los depósitos de cabecera lo mas llenos posible, para dar así mas potencia a la hidrogeneración por la noc he, que es cuando mas energía se necesita y también cuando se suelen cargar los depósitos secundarios.
En cualquier caso, el caudal de retorno Slempre será inferior al de abastecimiento de agua, pudiendo hidrogenerar al máximo porcentaje posible, sin saturar los depósitos secundarios.
Finalmente y de acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto que el agua de retorno pueda ser sometida a una depuración, mediante un generador de ozono y/ o un sistema de ósmosis lnversa.
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 dic ha descripción, un Juego único de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado, según un diagrama de bloques, el circuito de una red de hidrogeneración y retorno realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figura reseñada puede observarse como el sistema que se preconlza parte de una red de suministro de agua, que en su versión mas simple cuenta con un depósito de cabecera (1), al menos una arqueta de rotura
(2), Y un depósito secundario (3) o de consumo directo de abastos, desde el que se alimentan los diferentes puntos de suministro de agua (4), estando el depósito de cabecera (1) relacionado con la arqueta de rotura (2) a través del conducto o canalización (5), pero siendo el ni vel de la arqueta de rotura (2) variable en
función
de las diferentes cotas de altura que
pueden
existir entre el depósito de cabecera (1)
y
el depósito secundario (3).
Pues
bien, la invención consiste en

establecer en el punto mas bajo de la conducción
(5) que relaciona el depósito de cabecera (4)
con la arqueta de rotura (2), un hidrogenerador
(6), que aprovec hando la energía cinética del agua a la salida de dic ha conducción (5), sea capaz de generar energía eléctrica suministrable a cualquier elemento o zona de consumo (7).
Obviamente, en el caso que existan varlas arquetas de rotura (2), relacionadas mediante respectivas conducciones (5'), se establecerá un hidrogenerador (6) a la entrada de cada una de
ellas.
Tal
como anteriormente se ha dic ho, para
controlar
y no saturar el o los depósitos
secundarios
(3), se ha previsto el retorno de
parte
del agua al depósito de cabecera (1),
mediante
una conducción de retorno (8),
concretamente con la colaboración de un motor tipo "Stirling" (9) alimentado a su vez con la energía calorífica que genera una placa de concentración de energía solar térmica (10).
Se ha previsto también la inclusión en esta conducción de retorno (8) de una osmOSlS lnversa y/o generador de ozono (11) que elimina de la mlsma posibles bacterias e lmpurezas, estando esta osmOSlS lnversa y/o generador de ozono (11) alimentado por placas fotovoltaicas
(12) para ser totalmente autónomo, al igual que el motor Stirling (9).

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    la. -Red de hidrogeneración eléctrica, aplicable a la instalación de suministro de agua en la que participa un depósito de cabecera (1)
    o similar, uno o mas depósitos secundarios (3) y una o mas arquetas de rotura (2), unidas por una serle de conducciones (5, 5'), caracterizada porque en correspondencia con el extremo mas bajo de cada conducción (5, 5'), el de acceso a una arqueta de rotura (2) , lncorpora un
    hidrogenerador de energía eléctrica (6), conectado a la instalación eléctrica de la zona de consumo (7), preferentemente ubicada en las inmediaciones de la red.
    2a.
    Red de hidrogeneración eléctrica,
    según
    reivindicación 1, caracterizada porque
    entre
    la arqueta de rotura (2), o entre cada
    arqueta de rotura (2), y el depósito de cabecera (1), se establece una conducción de retorno (8) para controlar y no saturar el o los depósitos secundarios (3), efectuándose el retorno del agua con la colaboración de un motor tipo
    "Stirling" (9) alimentado por la energía calorífica generada por una placa térmica (7) de concentración de energía solar.
    3a. -Red de hidrogeneración eléctrica, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la conducción de retorno (8) se
    establece además un osmOSlS lnversa y/o generador de ozono (11) alimentado mediante placas fotovoltaicas (12).
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