ES2544998A1 - Sistema generador de energía eléctrica - Google Patents
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Abstract
El sistema generador de energía eléctrica, objeto de la presente descripción, comprende un dispositivo motriz acoplado con un primer generador eléctrico para su accionamiento, dicho primer generador eléctrico está asociado con unos primeros medios de accionamiento para accionar cuatro o más segundos generadores eléctricos, dichos segundos generadores eléctricos están asociados con unos segundos medios de accionamiento para accionar cuatro o más terceros generadores eléctricos. En una primera realización preferente los primeros medios de accionamiento comprenden un mecanismo biela - manivela unido al núcleo del primer generador y a un cable, un polipasto, cuatro o más pesos unidos a cuatro o más sistemas biela - manivela, cada uno de ellos unido al núcleo de cada uno de los segundos generadores eléctricos.
Description
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DESCRIPCIÓN
Sistema generador de energía eléctrica
Objeto de la invención
La presente invención se enmarca dentro del sector de la técnica de la generación de energía eléctrica que tiene como fuente de energía cualquiera de las conocidas actualmente, y que además utiliza la fuerza de la gravedad para aumentar el rendimiento del sistema generador.
Antecedentes de la invención
La generación de energía eléctrica en la actualidad se lleva a cabo bien por células fotovoltaicas que transforman la energía de la radiación solar en electricidad o bien por alternadores que son movidos por diversos tipos de sistemas motrices como, entre otros, turbinas de vapor o de gas, motores de combustión interna, aerogeneradores, etc..
Las células fotovoltaicas, cuya fuente de energía es renovable, es un sistema de generación limpio y ecológico pero debido a su elevado coste y bajo rendimiento su explotación depende de las subvenciones y de las ayudas públicas por lo que la producción de energía eléctrica fotovoltaica es marginal.
El medio de producción predominante son los alternadores o generadores eléctricos que son movidos por diferentes tipos de dispositivos motrices. Los dispositivos motrices pueden ser, por ejemplo, turbinas hidráulicas, de vapor o de gas, motores de combustión interna o aerogeneradores. Estos dispositivos motrices utilizan como fuente de energía los combustibles derivados del petróleo, el gas natural, la energía hidráulica, la energía eólica o la energía nuclear por citar algunos ejemplos.
El rendimiento de los sistemas anteriores es muy reducido debido a las pérdidas mecánicas, térmicas inherentes al funcionamiento de este tipo de maquinaria.
Se han propuesto multitud de soluciones para incrementar el rendimiento de los sistemas generadores de energía eléctrica, Por ejemplo, en los sistemas generadores de energía eléctrica mediante una turbina de vapor acoplada a un alternador o generador eléctrico en los cuales el vapor de agua es generado por una caldera cuya fuente de energía puede ser carbón o combustibles derivados del petróleo, algunas de las mejoras que se han propuesto son el precalentamiento del vapor, la utilización del vapor de salida de la turbina de alta presión como vapor de alimentación de turbinas de media y baja presión, entre otras.
Todas las mejoras propuestas se dirigen a un mejor aprovechamiento de la energía que mueve el sistema motriz del alternador.
La presente invención propone un sistema generador de energía eléctrica que puede utilizar cualquier sistema motriz para mover un primer generador o alternador y diversos dispositivos que aprovechan el movimiento del primer generador incrementando el rendimiento el sistema generador de energía eléctrica
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Descripción de la invención
El sistema generador de energía eléctrica, objeto de la presente descripción, comprende un dispositivo motriz acoplado con un primer generador eléctrico para su accionamiento, dicho primer generador eléctrico está
5 asociado con unos primeros medios de accionamiento para accionar unos segundos generadores eléctricos, dichos segundos generadores eléctricos están asociados con unos segundos medios de accionamiento para accionar unos terceros generadores eléctricos.
En una primera realización preferente los primeros medios de accionamiento comprenden unos primeros
10 mecanismos biela-manivela unidos al núcleo del primer generador eléctrico y a unos cables metálicos, un primer polipasto, un segundo polipasto, unas masas unidas a unos segundos mecanismos biela-manivela, cada uno de ellos unido al núcleo de cada uno de los segundos generadores eléctricos.
En una segunda realización preferente el peso total de las masas arriba citadas es igual a la suma del peso de
15 los mecanismos biela manivela más el peso de unas jaulas sobre la que están situados los segundos y terceros generadores eléctricos, unas poleas independientes y los polipastos. Preferentemente, cada uno de estos polipastos comprende cuatro poleas, siendo dos de ellas poleas fijas y otras dos de ellas poleas móviles.
En una tercera realización preferente los segundos medios de accionamiento comprenden unos segundos
20 mecanismos biela-manivela unidos al núcleo de cada uno de los segundos generadores eléctricos y por su otro extremo a un cable metálico que a través de unas poleas independientes está unido por su otro extremo a unos terceros mecanismos biela-manivela unidos a cada uno de los terceros generadores eléctricos.
En una cuarta realización preferente el eje de las poleas de cada uno de los polipastos tiene acoplada una
25 polea hidráulica, independiente de las poleas fijas y móviles arriba citadas, y que comprende seis cilindros hidráulicos desfasados 60 grados entre sí.
En otra realización preferente los primeros, segundo y terceros generadores eléctricos comprenden un núcleo de material ferromagnético, unas bobinas situadas perpendicularmente a la superficie cilíndrica del núcleo, y
30 unos imanes cilíndricos situados cada uno de ellos en el interior de las bobinas.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de
35 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:
Figura 1: Esquema del sistema generador de energía eléctrica.
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Realización preferente de la invención
A la vista de la figura reseñada puede observarse como en una de las posibles realizaciones de la invención, el sistema generador de energía eléctrica objeto de la presente descripción comprende:
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-un dispositivo motriz, que en la presente realización es un motor eléctrico (20), acoplado mecánicamente a un primer generador eléctrico (1) y al que transmite un movimiento giratorio,
-dicho primer generador eléctrico (1) tiene acoplados unos primeros mecanismos biela-manivela (7, 8) que transforman el movimiento giratorio del primer generador eléctrico (1) en un movimiento lineal,
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ver figura 1,
-un primer polipasto (2) y un segundo polipasto (3), cada uno de ellos con dos poleas fijas (21), dos poleas móviles (22) y unas masas (9, 10, 11, 12),
-unos segundos generadores eléctricos (13) y unos terceros generadores eléctricos (14), donde cada
5 uno de ellos tiene acoplados sendos mecanismos biela-manivela (24, 25) que transforman el movimiento lineal en un movimiento giratorio, haciendo producir energía eléctrica a partir de dichos generadores eléctricos (13, 14),
-una primera jaula (4) y una segunda jaula (5),
-unos cables metálicos (6) que unen los diversos elementos de la invención, y
10 -una serie de poleas fijas independientes (23) configuradas para soportar el peso de los segundos y terceros generadores eléctricos (13, 14) y de la primera y segunda jaulas (4, 5), y guiar a los cables metálicos (6).
El motor eléctrico (20) está conectado mecánicamente al primer generador eléctrico (1) haciéndolo girar. Al
15 núcleo de este primer generador eléctrico (1) se acoplan dos primeros mecanismos biela-manivela (7, 8) que transforman el movimiento giratorio del núcleo en un movimiento lineal que transmiten a los cables metálicos
(6) haciendo subir y bajar las poleas móviles (22) de los polipastos (2, 3).
El primer polipasto (2), cuyas poleas móviles (22) está unidas solidariamente a la primera jaula (4) y a la cual
20 este primer polipasto (2) hace subir y bajar, está conectado mediante cables metálicos (6) guiados por las poleas fijas (21), que están unidos por uno de sus extremos a sus poleas móviles (22) y por el otro de sus extremos a unas primeras masas (9, 10). Cada una de estas primeras masas (9, 10) está unida a uno de los segundos mecanismos biela-manivela (24) que están acoplados a los segundos generadores eléctricos (13). Así, cada uno de los segundos generadores eléctricos (13) del primer polipasto (2) tiene acoplados
25 mecánicamente un par de segundos mecanismos biela-manivela (24) que están unidos a la primera jaula (4).
El segundo polipasto (3) tiene solidariamente unidas a sus poleas móviles (22) unas segundas masas (11, 12) centrales. Estas dos masas (11, 12) centrales están unidas mediante cables metálicos (6) guiados por las poleas fijas (21) a uno de los segundos mecanismos biela-manivela (24) acoplados a los respectivos segundos
30 generadores (13) y a la segunda jaula (5).
Los terceros generadores (14) están acoplados mediante unos terceros mecanismos biela-manivela (25) a la primera y a la segunda jaulas (4, 5).
35 Se puede observar en la figura 1 como el movimiento lineal, de subida y bajada, de los cables metálicos (6), las poleas móviles (22) y las jaulas (4, 5) es transformado mediante mecanismos biela manivela (7, 8, 24, 25) en un movimiento rotativo que mueve los segundos y terceros generadores eléctricos (13, 14) generando así energía eléctrica.
40 El primer polipasto (2) tiene sus primeras masas (9, 10) situadas a derecha e izquierda de dicho primer polipasto (2), tal como muestra la figura 1, donde dichas primeras masas (9, 10) tienen un peso total igual a la suma del peso de la primera jaula (4), más el peso de los terceros mecanismos biela-manivela (25) de los terceros generadores eléctricos (14) que están acoplados a dicha primera jaula (4), más el peso de los segundos mecanismos biela-manivela (24) de dicha primera jaula (4) para mover los segundos generadores
45 eléctricos (13).
Por su parte, en el segundo polipasto (3), las segundas masas (11, 12) centrales tienen un peso total igual a la 4
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suma del peso de la segunda jaula (5), más el peso de los segundos mecanismos biela manivela (24) unidos a dicha segunda jaula (5) para mover los segundos generadores eléctricos (13).
En definitiva, se trata de un sistema de balanzas, donde los pesos totales del primer y el segundo polipasto (2, 3) se van equilibrando de forma continua, mediante el movimiento de los segundos y terceros mecanismos biela manivela (24, 25), de modo que el peso de la mitad superior del sistema de la figura 1, es igual al peso de la mitad inferior.
Además, se ha previsto que el eje de las poleas (21, 22) de cada uno de los polipastos (2, 3) tenga acoplada una polea hidráulica (100), independiente de dichas poleas (21, 22), y que en la presente realización comprende seis cilindros hidráulicos (110) desfasados 60 grados entre sí, tal y como se representada en la figura 2. Además, dicha polea hidráulica (100) comprende un par de pesos (114) a derecha e izquierda de la misma, encargados de hacer girar media vuelta a la polea hidráulica (100), unos impulsores (115) asociados a cada uno de los cilindros hidráulicos (100), y un cubo (130) lleno de aceite hidráulico del cual parten sendos conductos (120) o gomas flexibles para la entrada y/o salida (E/S) del aceite, consiguiendo así la transformación de la presión hidráulica obtenida en un movimiento de rotación de un motor hidráulico (140), maximizando aún más si cabe la generación de energía eléctrica.
Más en particular, el sistema mostrado en la figura 1 puede simplificarse reconociéndolo como uno compuesto por dos sub-sistemas principales, en adelante un primer subsistema y un segundo subsistema.
El primer subsistema está compuesto por una polea fija giratoria (31) cuya función consiste en cambiar la dirección de la fuerza proveniente del primer mecanismo biela manivela superior (7) acoplado al primer generador eléctrico (1). Esta fuerza posteriormente es dirigida hacia la primera polea fija (21) del primer polipasto (2), éste último encargado de ejercer una acción multiplicadora de la fuerza entrante. Dicho primer polipasto (2) está compuesto por cuatro poleas, siendo dos de ellas poleas fijas (21) y otras dos de ellas poleas móviles (22).
El eje que une a los poleas móviles (22) del primer polipasto (2) está conectado a una serie de poleas independientes (23), tanto a izquierda como a derecha, cuyas funciones son la división de la fuerza entrante, su cambio de dirección y el accionamiento unas primeras masas (9, 10), igualmente localizadas tanto a izquierda como a derecha del primer polipasto (2). Dichas primeras masas (9, 10) accionan a su vez unos segundos mecanismos biela-manivela (24) acoplados a unos segundos generadores eléctricos (13).
Además, el eje que une a las poleas móviles (22) del primer polipasto (2) está conectado rígidamente por su otro extremo a una primera jaula (4) metálica que a su vez acciona unos terceros mecanismos biela-manivela (25). Estos terceros mecanismos biela-manivela (25) transmiten la fuerza resultante a unos terceros generadores eléctricos (14), los cuales representan el mecanismo de transformación de la energía mecánica en energía eléctrica cuyo principio de funcionamiento se basa en la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday. Al girar dichos terceros generadores eléctricos (14) se produce un campo magnético variable que induce una corriente en las bobinas circundantes a cada uno de ellos. Se interpreta que, en condiciones ideales de funcionamiento del sistema, el primer subsistema es responsable de 180º de giro de los terceros generadores eléctricos (14), de forma similar al de un mecanismo pistón-biela-manivela.
El segundo subsistema está compuesto por otra polea fija giratoria (32) cuya función consiste análogamente en cambiar la dirección de la fuerza proveniente del primer mecanismo biela manivela inferior (8) acoplado al primer generador eléctrico (1). Esta fuerza posteriormente es dirigida hacia la primera polea fija (21) del segundo polipasto (3), encargado de ejercer una acción multiplicadora de la fuerza entrante. Por su parte, el segundo polipasto (3) está compuesto por otras cuatro poleas, siendo nuevamente dos de ellas poleas fijas
(21) y otras dos de ellas poleas móviles (22). El eje que une a las poleas móviles (22) está conectado a unas
segundas masas (11, 12) centrales, y éstas a una serie de poleas independientes (23), tanto a izquierda como 5
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a derecha, cuyas funciones son la división de la fuerza entrante, su cambio de dirección y el accionamiento de unos segundos mecanismos biela-manivela (24), acoplados a su vez a unos segundos generadores eléctricos
(13) e igualmente localizados tanto a izquierda como a derecha del segundo polipasto (3).
Cuando estos segundos mecanismos biela-manivela (24) del segundo polipasto (3) son accionados hacia
5 arriba, la segunda jaula (5) es impulsada en la misma dirección. Esta segunda jaula (5), al igual que la primera jaula (4), está unida por medio de unos terceros mecanismos biela-manivela (25) a los terceros generadores eléctricos (14). Aquí también se interpreta que, en condiciones ideales de funcionamiento del sistema, el segundo subsistema es responsable de 180º de giro de los terceros generadores eléctricos (14), de forma similar que en un mecanismo pistón-biela-manivela. De esta forma, entre el primer y segundo subsistemas se
10 consigue un giro completo de los segundos y terceros generadores eléctricos (13, 14), esto es, 360º. El resultado final es un giro ideal de 360º de los generadores eléctricos (13, 14) de energía en el sentido de las manecillas del reloj y la producción de electricidad mediante la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday.
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Claims (8)
- 510152025303540REIVINDICACIONES
- 1.
- Sistema generador de energía eléctrica caracterizado porque comprende un dispositivo motriz acoplado con un primer generador eléctrico (1) para su accionamiento, dicho primer generador eléctrico (1) está asociado con unos primeros medios de accionamiento para accionar unos segundos generadores eléctricos (13), dichos segundos generadores eléctricos (13) están asociados con unos segundos medios de accionamiento para accionar unos terceros generadores eléctricos (14).
-
- 2.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 1 caracterizado porque los primeros medios de accionamiento comprenden unos primeros mecanismos biela – manivela (7, 8) unidos al núcleo del primer generador eléctrico (1) y a unos cables metálicos (6), un primer polipasto (2), un segundo polipasto (3), unas masas (9, 10, 11, 12) unidas a unos segundos mecanismos biela -manivela (24), cada uno de ellos unido al núcleo de cada uno de los segundos generadores eléctricos (13).
-
- 3.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 2 caracterizado porque el peso total de las masas (9, 10, 11, 12) es igual a la suma del peso de los mecanismos biela -manivela (24, 25) más el peso de unas jaulas (4, 5) sobre la que están situados los segundos y terceros generadores eléctricos (13, 14), unas poleas fijas independientes (23) y los polipastos (2, 3).
-
- 4.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 1 caracterizado porque los segundos medios de accionamiento comprenden unos segundos mecanismos biela -manivela (24) unidos al núcleo de cada uno de los segundos generadores eléctricos (13) y por su otro extremo a un cable metálico (6) que a través de unas poleas independientes (23) está unido por su otro extremo a unos terceros mecanismos biela manivela (25) unidos a cada uno de los terceros generadores eléctricos (14).
-
- 5.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 2, caracterizado porque los polipastos (2, 3) comprenden cuatro poleas, siendo dos de ellas poleas fijas (21) y otras dos de ellas poleas móviles (22).
-
- 6.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 5 caracterizado porque el eje de las poleas (21, 22) de cada uno de los polipastos (2, 3) tiene acoplada una polea hidráulica (100), independiente de dichas poleas (21, 22), y que comprende seis cilindros hidráulicos (110) desfasados 60 grados entre sí.
-
- 7.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 1 caracterizado porque el primer, generador eléctrico (1), así como los segundos y terceros generadores eléctricos (13, 14) comprenden un núcleo de material ferromagnético, unas bobinas situadas perpendicularmente a la superficie cilíndrica del núcleo, y unos imanes cilíndricos situados cada uno de ellos en el interior de las bobinas.
-
- 8.
- Sistema generador de energía eléctrica según reivindicación 6 caracterizado porque la polea hidráulica
(100) comprende un par de pesos (114) a derecha e izquierda de la misma, encargados de hacer girar media vuelta a la polea hidráulica (100), unos impulsores (115) asociados a cada uno de los cilindros hidráulicos (100), y un cubo (130) lleno de aceite hidráulico del cual parten sendos conductos (120) o gomas flexibles para la entrada y/o salida (E/S) de dicho aceite hidráulico.7
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|---|---|---|---|
| ES201231468A ES2544998B1 (es) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Sistema generador de energía eléctrica |
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| ES201231468A ES2544998B1 (es) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Sistema generador de energía eléctrica |
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|---|---|
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| ES (1) | ES2544998B1 (es) |
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| ES2544998B1 (es) | 2016-06-16 |
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