ES2568697B1 - Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz - Google Patents

Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz Download PDF

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Abstract

Sistema de generaci�n de energ�a el�ctrica a partir de la energ�a undimotriz caracterizado porque comprende, como m�nimo, 1 m�dulo convertidor compuesto al menos por:#1 Boya o recipiente flotante (1) que flota sobre la onda.#1 C�mara de flotabilidad, y anclaje (2).#1 Barra de generaci�n (3) que sirve de eje y gu�a para su desplazamiento a la boya anterior y que a la vez contiene en su interior los elementos de generaci�n de la corriente el�ctrica.#Cables de anclaje (4) o al fondo marino.#Todo lo anterior est� conformado para que el movimiento ascendente y descendente de la boya accione, solidariamente hacia arriba y abajo tambi�n, el oscilador de un generador el�ctrico de tipo lineal construido en el interior de la garra gu�a, e induciendo con ese movimiento una corriente el�ctrica en el estator de ese generador, elimin�ndose de esta forma cualquier tipo de transformaci�n mec�nica intermedia que penalizar�a el rendimiento de la m�quina.#En conjunci�n con este m�dulo o conjunto de m�dulos convertidores existe un conjunto de cables, tanto de energ�a como de control, que conectan cada dispositivo con la sala el�ctrica y de control del sistema de generaci�n.

Description

SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGíA ELÉCTRICA A PARTIR DE LA ENERGíA UNDIMOTRIZ OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por ob j eto la extracción 5 de la energla presente en el movimiento de l as olas del mar , es decir el aprovechamiento de la energía undimotriz. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La actual situación energética que estamos viviendo, con una escasez de recursos de productos fósiles llamados a
10 desaparecer en un plazo de tiempo no demasiado dilatado , así como el al to grado de contaminación de C02 y NOx Y el efecto invernadero que producen , j unto con el elevado r iesgo que presenta e l aprovechamiento de l a energía nuclear y el problema que actualmente presenta el
15 deshacerse de sus residuos , hacen que la Humanidad v uelva sus ojos hacia la utilización de las energias renovables. que la naturaleza ofrece de manera gratuita y abundante. Dentro del entorno marino hay 3 grandes lineas de estud io que se están desarrollando :
20 l . Aprovechamiento de las c orrientes de aire , u t i 1 izando enormes y costosos aerogeneradores , situados "o ff shore" , similares a los utilizados en tierra firme, pero de mayor potencia e infraestructura ,
25 2 . Aprovechamiento de las corrientes marinas , utilizando turbinas submarinas .
3. Aprovechamiento de la energia mecánica presente en las o las marinas (Energia Und imotriz) .
30 Este último tipo de energia . la UNDIMOTRIZ . por su constante presencia en su entorno (con mayor o menor po tencia pero siempre presente) y bastante previsible (debido al conocimiento que se tiene sobre mareas , efectos del viento , influjo del Sol. etc. a di ferencia de otras
35 energias renovables y limpias, como la FOTOVOLTAICA, presente cuando brilla el Sol o la EÓLICA, que s olo se produce cuando el viento sopla por encima de una determinada velocidad, ha reclamado . desde siempre , el
interés de los investigadores a fin de poder satisfacer las demandas energéticas que el desarrollo de la Humanidad está requiriendo, cada vez, en mayor grado.
Son diversos los paises que , desde hace mas de 30 años, están tratando de obt ener un progreso significativo en la tecnología para la conversión en electricidad de este tipo de energía.
En ESPAÑA, en la actualidad. se están desarrollando diversos proyectos en nuestro país, entre los cuales figura el de SANTOÑA. que utiliza la tecnolog1a OPT (OCEAN POvVER TECHNOLOGIE). el UNDIGEN . el PIPO SYSTEM. y el SENDEKIA. una turbina accionada por una Boya.
Todos los sistemas anteriores, excepto el UNDIGEN que utiliza un generador lineal (pero que usa en su Oscilador IMANES PERMANENTES). poseen una característica común y ésta es que la energía undimotriz se transforma primero en energía mecánica que. mediante pistones. mueven un fluido y éste. posteriormente. hace girar los álabes de una turbina. turbina que aplicada a una caja de engranajes.
multiplicadora
de sus revoluciones. mueve el rotor de un
generador
rotat i vo trad i cional obteniéndose f i nalmente la
energía eléctrica.
El
Sistema objeto de esta invención. al utilizar un
Generador
Lineal y eliminar la turbina y la caja de
engranajes característicos de todos los sistemas anteriores presenta un rendimiento superior al 21.5 % Y acorta y simplifica toda la cadena de transformación .
Otra característica común a todos ellos es que el elemento captor permanece siempre en la superficie y. por tanto. sometidos a los efect os devastadores que una GALERNA
o una CICLOGÉNESIS EXPLOSIVA puede provocar.
Los dispositivos utilizados para aprovechamiento de este tipo de energía marítima deberán estar diseñados de acuerdo con las característi cas medioambientales de la zona y contingencias de la misma y no solo la agresividad química del medio. sino que debe contemplar otros valores como las condiciones de máxima amplitud de la ola. y también las mareas vivas que se produzcan en la zona y que.
en caso de superarse esas condiciones, y puedan significar una situación peligrosa. el dispositivo deberá situarse en una posición segura, en la que pueda verse libre de daños.
Otro aspecto que debe contemplarse es que dado que las
5 olas no se presentan de manera uniforme, sino que aparecen formando los denominados "trenes de olas" con distintas características definitorias en lo que a la al tura significativa (Hs) y a su Período (T) se refiere, el dispositivo debería diseñarse de f orma que abarcase el
10 mayor espectro posible de dichas olas y a la potencia de los frentes de ola correspondientes. La diversidad de las olas de un determinado entorno se refleja en la tabla de ocurrencias ind icada a continuación, facili tada por el organismo PUERTOS DEL ESTADO, según los
15 datos históricos recogidos durante el año 20 10 por la Boya de LA CORUÑA.
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DESCRIPC IÓN DE LA I NVENCIÓN
El sistema descrito a continuación tiene como finalidad el aprovechamiento de la energia presente en las olas (ENERGÍA UNDIMOTR I Z ) transformándola en ENERGíA
ELÉCTRICA. utilizando para ello un MÓDULO CONVERTIDOR DE ENERGíA UNDIMOTRIZ .
Esencialmente este Módulo se compone, al menos, de:
-
BOYA (1).
CÁMARA
DE ESTABILIDA D (2) anclada al fondo marino.
-
BARRA DE GENERACIÓN (3 ).
y todos estos elementos configurados de manera que la Boya, que se mueve en sen ti do vert i cal y al ternat i vo, crea un flujo de energía mecánica que arrastra. con movimiento lineal un elemento, el OSCILAOOR (19) que incorpora unos
ELECrROlMANES (20) cuyos campos magnéticos, al moverse por
el interior del ESTATOR (21), serán cortados por un conjunto de BOBINAS (22) de material conductor sobre las que inducirá una corriente eléctrica, convirtiéndose, de esta forma la energía undimotriz , primero en energía mecánica y, ésta, posteriormente en energia eléctrica.
Tanto el Oscilador (19) como el Estator (21) que forman parte del GENERADOR ELÉCfRlCO LINEAL, se encuentran localizados en el interior de la Barra de Generación, mantenida en posición vertical, dentro de la columna de agua, soportada por la Cámara de Estabilidad.
Las características Usicas de estos componentes del Módu!o son las siguientes:
-
La Boya (1) es una cámara estanca (pero que puede ser inundada y !astrada parcialmente cuando se presente una situación de pe!igro y deslastrada cuando el riesgo haya pasado) . una estructura autoportante, que se des!iza, arriba y abajo, con movimiento !inea! y a!ternativo, teniendo como ej e de su desplazamiento el de Cámara de Estabilidad y Barra de Generación, coincidentes ambos.
-
La Cámara de Estabilidad (2) es, como la anterior, una cámara estanca, autosoportante. atravesada de arriba abajo por la Barra Generadora, flotando en medio de la columna de agua, anclada mediante CABLES DE ACERO (4) a sus
correspondían tes "MUERTOS" (5) deposi tados en el fondo
marino.
-
La Barra Generadora ( 3) es una estructura estanca y a utoportante. que se mantiene . en posición vertical. 5 soportada en la parte superior de la Cámara de Estabilidad a la que se encuentra anclada mediante elementos pasantes
( 2 . 1 ) . Las tres partes anteriores (Boya . Barra de Generación y Cámara de Estabilidad) además de por su ya
10 indicada estanqueidad, se caracterizan porque son independientes entre si, es decir no hay invasión de ninguna de ellas en el interior de las otras. Las características funcionales de estos componentes son las siguientes:
15 -La Boya (1) es la parte del Módulo Convert idar que capta la energía de la Ola y que con sus movimientos ascendentes y descendentes arrastra el Oscilador del Generador. Este componente del Módulo Convertidor, la Boya , se caracteriza porque una de s us 2 cámaras (14) puede ser
20 inundada y lastrada con agua de mar, cuando se presente la galerna o la ciclogénesis explosiva (que siempre , antes o después, acaban presentándose) , de forma que pueda ser llevada a una zona en la que el embate de las olas superficiales no suponga peligro para la integridad del
25 Módulo Captor . Una vez pasado ese meteoro , la Boya será deslastrada y restituida hasta s u posición de trabajo. -La Cámara de Estabilidad (2) o elemento de soporte (fijo pero elástico) de la Barra Generadora , anclada al fondo marino medi ante cadenas o cables de acero (4)
30 amarrados a "Muert os de hormigón" (5). Su distancia a la superficie del mar será tal que el movimiento de la ola de máxima al tura registrada en esa zona no suponga esfuerzo alguno a ese nivel, y por supuesto a una profundidad tal de la superficie marina que permita que la Boya efectúe la
35 totalidad de su recorrido ante olas de la ampli tud máxima de diseño y tanto en situación de Pleamar o Bajamar, Al ser ésta (la Cámara de Estabilidad) un elemento que va a permanecer relativamente más o menos fijo a lo largo de
toda la vida del Módulo, se fijarán s obre ella la Caja de conexión ( 8 ) del cable de exportación ( 6 ) de la energia generada asi como la Caja de conexión ( 9 ) del cable de señal ( 7 ) con destino o procedentes de la Sala de Control
5 de la Central Eléctrica .
La Barra Generadora (3) es una parte del Módulo concebida y diseñada de tal forma que suprimiendo los elementos de anclaje (2.1) que la fija a la zona inferior de la Cámara de Estabilidad y desconectados l os cables de
10 energia (11) y de señal (12) de las Cajas de conex ión (8) y
(9) indicadas en el párrafo anterior, pueda ser extra1da en su totalidad y llevada a tierra para su reparación. La Barra Generadora se introduce por el centro de l a Cámara de Estabilidad hasta que su parte superior , l a
15 CAMARA DE POTENCIA (17) , se apoya sobre la tapa superior de dicha Cámara , La holgura entre la superficie exterior de la Barra Generadora y la generatriz del hueco interior de la Cámara de Estabilidad será tal que permitirá fácilmente la extracción de la Barra Generadora cuando el lo sea
20 necesario. Puede estar formada por 2 ó 3 Cámaras, según se opte por una configuración "monoblock" en la que el Estator y el Oscilador estén en la misma cámara o bien se encuentren
"encapsulados" en cámaras separadas. 25 Cuando la Barr a Generadora esté formada por 2 Cámaras estancas e independientes , estas corresponder án a :
l . CAMARA DE GENERACION (24) . en la que el Estator
(2 1 ) y el Oscilador (19) comparten el mismo receptáculo, un espacio estanco , i nundado de un 30 liquido que no sea agresivo para los componentes de estos dos elementos , que sirva para refrigerarlos y que dificulte la entrada del agua del mar. Esta Cámara inundada dispondrá de un sistema compensador de presiones, que permita
35 atenuar o eliminar las sobrepresiones que puedan producirse tanto a consecuencia de la presión ejercida por la column a de agua, como por los gases que , en caso de cortocircu i to.
sobrecalentamiento , aver1a. etc .. pudieran producirse en su interior .
2 . CÁMARA DE CONTROL Y TRATAM1ENTO DE LA ENERGf A
(17) , situada en la parte superior de la Barra de Generación y formando un todo con ella.
Cuando la Barra Generadora esté formada por 3 Cámaras independientes. estas corresponderán a:
1. CÁMARA DEL ESTATOR (16) en la que este componente del Generador se encuentra encapsulado. inmerso en un fluido similar al indicado para la Barra Generadora compacta indicada anteriormente.
2 . CÁMARA DEL OSCI LAOOR (15) . donde éste se encuentra también encapsulado e inundado de fluido. igual que en el encapsulado estatórico.
3 . CÁMARA DE CONTROL Y TRATAM1ENTO DE LA ENERGf A
(17) . situada en la parte superior de la Barra de Generación y formando un todo con la CÁMARA DEL ESTATOR.
Tanto en uno como en otro caso, el Oscilador se moverá, arriba y a bajo, guiado por carriles sobre los que deslizan patines de rozamiento o rueda de rodamientos.
En el Módulo Convertidor se encuentran presentes un conjunto de Sistemas que hacen posible la transformación de
la
energia portada por las olas e n energia eléctrica, sin
alguno
de los cuales se produciria el colapso de la
instalación .
Estos Sistemas
son los siguientes :
SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA . SISTEMA DE DEVANADOS ESTATÓRICOS MÚLTIPLES . SISTEMA DE DETECCIÓN DE LA POTENCIA DEL FRENTE DE LA OLA. SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE CORRIENTE CONTINUA Y REGULACIÓN DE LA MISMA PARA SU INYECCIÓN A LOS ELECTROIMANES DEL OSCILADOR.
SISTEMA DE SELECCIÓN DE LOS ELECTROIMANES QUE DEBEN SER ENERGIZADOS. SISTEMA DE CONVERSIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA GENERADA A LAS NECESIDADES DE LA RED . SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL MÓDULO CONTRA INVERSIONES DE CORR IENTE . SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE SEÑALES ENTRE MÓDULO Y CENTRAL . SISTEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO DEL MÓDULO.
SISTEMA
DE EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS
ENCAPSULADOS.
SISTEMA
DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO DE LA BOYA
AL
OSCILADOR .
SISTEMA
DE PROTECCIÓN ACTIVA DEL MÓDULO
CONVERTIDOR.
SISTEMA
DE RUPTURA DE LA TRANSMISIÓN.
SI STEMA
DE LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE LOS
ENCAPSULADOS .
Las caracteristicas de los sistemas presentes en el Módulo Convertidor se describen a continuación : Den tro de la Barra de Generación se encuen tran sit uados los siguientes sistemas:
SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA.
El Sistema de generación lo consti tuya un GENERAOOR
ELÉCTRI CO. LINEAL . DE OSCILADOR BOBINADO Y DE MÚLTIPLES
DEVANADOS ESTATÓRlOOS. situado en posición vertical dentro de la Barra Generadora, formado por 2 (dos) partes principales: e l OSCILADOR (19), que se mueve de forma lineal , en sentido ascendente y descendente y el ESTATOR
( 21 ) .
El OSCILAOOR (19 ) está compuesto por un conjunto de
ELECTROIMANES DE INDUCCIÓN (20) mon tados sobre una
estructura metálica (19 .1) y dispuestos s imétricamente respecto a 2 o más planos que pasen por el e j e (25) de dicho Oscilador.
El Estata r de este Generador está constituido por un NÚCLEO ESTATÓRlCO (26) de chapas de acero laminado que dispone de unas ranuras dentro de las cuales se insertan las BOBINAS (22) del inducido. dispuestas simétr icamente respecto a 2 o más planos que pasen por ~l eje (25) de dicho Núcleo Estatórico. Todos los devanados (A , B Y e en su caso ) tendrán el mismo número de bobinas y estas serán del mismo paso. aunque di fer irán en la sección del conductor y número de espiras. La tensión de salida de cada uno de estos devanados, que no trabajarán de forma simul tánea, será la misma . pero la elección de uno u otro dependerá de las características de la o la que en ese momento esté actuando sobre la Boya.
Tanto el OSCILAOOR como el ESTATOR que forman parte del GENERAOOR ELÉCfRICO. se encuentran formando una estructura tubular de sección circular o poligonal. axilsimétrica respecto a 2 o más planos y de una longitud tal que el Oscilador pueda efectuar la totalidad máxima de su recorrido siguiendo el eje (25) del Estator y lo haga dentro del espacio delimitado por el Estator .
Las Bobinas (22) de los distintos devanados se encuentran agrupadas en sistema trifásico (en forma similar a los bobinados de los Generadores trifásicos rotativos tradicionales) y dispuestas de forma que puedan cortar las
lineas
de l os campos magnéticos creados por los
Electroimanes
del Oscilador .
De
esta forma. cuando la Boya (1) se mueve . siguiendo
la
curva de la ola. el Osci lador (19) se mueve por el eje
del Estator y los Electroimanes de Inducción (20) crean unos circui t os magnéticos que al cerrarse a través de las Bobinas (22) del devanado seleccionado. originan en ellas una corriente eléctrica cuyo sentido se mantiene hasta que el Oscilador finaliza su recorrido en ese sentido. momento que coincide con el instante en que la Boya finaliza el suyo. Cuando la Boya inicia el cambio, l o hace también el Oscilador y la corriente eléctrica cambia de sentido.
SISTEMA DE DEVANADOS ESTATÓRICOS MÚLTIPLES .
Con e l fin de cubrir lo máximo posible los distintos espectros energéticos. racionalmente explotables, de las olas en una determinada zona, en base a las denominadas
.. TABLAS DE OCURRENCIAS ' . o tablas que recogen el porcentaje de olas de unos determinados períodos (T) y altura significativa (Hs ) a lo largo de uno o varios afias se disponen en cada núcleo estat6rico de 2 ó más devanados totalmente independientes, cada uno de los cuales estará dimensionado para cubrir un determinado rango de potencias.
SISTEMA DE DETECCIÓN DE LA POTENCIA DEL FRENTE DE LA OLA.
Dada la existencia de los llamados " TRENES DE OLAS " Y la necesidad de mantener constante la tensión de salida de la máquina , adecuando la potencia generada a la que presente en ese momento determinado la ola que está actuando sobre la Boya, se dispone en la Barra de Generación de una serie de sensores que detectan la ampli tud máxima que alcanza una ola así como la velocidad de ascenso y descenso de la Boya, y en función de esos valores y mediante el algoritmo diseñado a l efecto, se selecciona, gracias a un conmutador estático, el devanado que va a tratar esa ola y, simultáneamente, se fija la intensidad de la corriente de inducción que debe hacerse pasar por los electroimanes del Oscilador para que produzcan el flujo magnético adecuado y se mantenga la tensión de salida del Generador dentro de l os parámetros fijados.
SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE CORRIENTE CONTI NUA Y REGULACIÓN DE LA MISMA PARA SU INYECCIÓN A LOS ELECTROIMANES DEL OSCILADOR .
Como cualquier generador eléctrico, que debe mantener constan tes unos determinados parámetros (tensión , en nuestro caso) es necesario controlar la intensidad de los campos electromagnéticos prodUCidos en los electroimanes, razón por la cual se dispone un sistema de generación de corriente continua auxiliar y su elemento de regulación que
estará regido por un autómata control ado por el algoritmo diseñado al efecto.
SI STEMA DE SELECCIÓN DE LOS ELECTROI MANES QUE DEBEN SER ENERGIZADOS .
Dado que por necesidades funcionales, el Osei lador es de una longitud superior al Estator, se dispone de un sistema que determine qué Electroimanes se encuentran dentro del núcleo estatórico y son esos electroimanes, y solo esos los que van a ser energizados.
SISTEMA DE CONVERSIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA GENERADA A LAS NECESIDADES DE LA RED .
La corriente producida en el Generador Eléctrico será tratada en cada Módulo Convertidor, para lo cual, en la CÁMARA DE OONTROL y TRATAMIENTO DE LA ENERGíA (17) se dispondrá un OONJUNTO RECTIFICADCR-ONDULADCR f ormado por diodos, puentes rect i ticadoras . baterias de Ni-Cd . onduladores y transformadores , que adaptarán la corriente e l éctrica creada en las bobinas del Es t ator a las condiciones de tensión y frecuencia deseadas.
Cada MÓdulo Captor tratará dentro de su Barra de Generación la energ1a producida y se adecuará a las caracter1sticas demandadas por la red ; la discordancia con cualquiera de los parámetros de la red , provocará el corte del suministro de corriente a l os Electroimanes del
Osci l ador
con lo que el Generador cont inuará moviendo su
Boya,
pero este movim iento ya no producirá energ1a
eléctrica.
SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL MÓDULO CONTRA INVERSIONES DE CORRIENTE .
La Barra de Generación llevará un dispositivo (relé de potencia inversa. función 32 según la denominación asignada por la Comisión Electrotécnica Internacional) que detectará si en algún momento por el cable de potencia que exporta l a energ1a generada a la Subestación circula corriente en
sentido inverso y procederá . como en el caso anterior. al corte de sumin istro de corriente a los Electroimanes.
SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE SEÑALES ENTRE 5 MÓDULO Y CENTRAL .
En la Barra de Generación , en la CÁMARA DE CONTROL Y TRATAMIENTD DE LA ENERGÍA (17) , se si tuará el modem de comunicaciones que contendrá los módulos de entrada y salida de señales procedentes o dirigidas a la Central
10 Eléctrica.
SISTEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO DEL MÓDULO .
Todo el Módulo estará gobernado por un ordenador
situado en la CÁMARA DE CONTROL Y TRATAMIENTO DE LA ENERGÍA 1 5 (17 ).
Este ordenador. que contendrá el algari tmo de control del Módulo Convertidcr , formará parte de un Sistema de Control Distribuido. cuyo SCADA (Sistema de Control y Adquisición de Datos) estará situado en el Edificio
20 eléctri co de la Subestación.
SISTEMA DE EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS ENCAPSULADOS .
Para evitar desequilibrios entre la presión de l a
25 columna de agua de mar y la del liquido que inunda los compartimentos de las Cámaras de la Barra de Generación , bien en su versión "monoblock" (Oscilador y Estator en una misma Cámara) como en su alternativa de encapsulados en Cámaras separadas , se ha dispuesto un Sistema de
30 equilibrado presiones , compuesto por un conjunto de vasos comunican t es y un depósito de expans ión .
Externamente a la Barra de Generación el resto de l os Si stemas del Módulo Captor son los siguientes:
35 SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO DE LA BOYA AL I NTERIOR DE LA BARRA DE GENERACIÓN.
La transmisión de energia entre la Boya y el Oscilador se realiza median t e un elemento (10), cable o barra de acero. pero que en cualquier caso t ransmi te su movimiento siempre de modo lineal.
5 Este elemento de transmisión puede ser de 2 tipos: SISTEMA DE TRANSMISIÓN TIPO .. A" La unión entre la Boya (1) y el Oscilador (19) se
realiza mediante 2 barras de acero. articuladas con Juntas CARDAN. que las une y hace solidarios la Boya al Oscilador.
10 De esta forma cuando la Boya suba el Oscilador también lo hará impulsado por la fuerza de ascensión de la Boya y a la inversa. cuando la Boya inicie su movimiento de descenso , el Oscilador descenderá , empujado por el peso de la Boya y el propio peso del Oscilador.
15 SISTEMA DE TRANSMISIÓN TIPO "B" La unión entre el Boya (1) y el Oscilador (19) se realiza mediante CABLE o CADENA DE ACERO . Con este sistema la Boya obligará al Oscilador a seguir sus movimientos tanto en el sentido de subida como
20 de baj ada, como en el caso anterior. con la di ferencia de que ahora la f uerza de descenso del Oscilador dependerá, única y exclusivamente de las fuerzas gravitatorias que sobre él actúen.
25 SISTEMA DE PROTECCIÓN ACTIVA DEL MÓDULO CONVERTIDOR. El Módulo Con ver t idor de energ1a undimo t r iz descr i to estará dotado de un SISTEMA DE PROTECCIÓN activa contra las condiciones extraordinarias de un mar embravecido. El 30 procedimiento consiste, dadas las caracteristicas de estanqueidad de la Boya, en inundar su CÁMARA 14 con agua de mar (previo corte de la corriente de alimentación a los Electroimanes) mediante la apertura de la VÁLVULA DE INUNDACIÓN (41) Y de la VÁLVULA DE SALIDA DE AIRE (40) de 35 la que va provista, hundiéndose entonces hasta llevar el conjunto a una profundidad en l a que las olas dejen de consti tuir un peligro para la integridad del Módulo Convertidor. Cuando las condiciones peligrosas hayan
desaparecido. se inyectará aire en la parte inundable
mediante l a apertur a de la VÁLVULA DE LLENADO DE AIRE (42). desplazando. a través de la VÁLVULA DE INUNDACIÓN (41). el
agua que la inundaba y la mantenia sumergida flotando 5 dentro de l a co l umna de agua para que alcancen de nuevo su disposición de trabajo. Un PRESOSTATO (43) controla el llenado de la Cámara. que está protegida de cualquier sobrepresión por una
VÁLVULA DE SEGURIDAD ( 44 ).
10 SISTEMA DE RUPTURA DE LA TRANSMISIÓN BOYAOSCILADOR.
En previsión de aparición de esfuerzos extraordinarios que puedan romper e l Módulo. el elemento de transmisión 15 (10) entre la Boya y el Oscilador i ncorporará un elemento
(10.1) cuya carga de ruptura será inferior a la del cable. cadena o barra de acero. que enlaza ambos elementos. para que en caso necesario pueda romper en ese pun t o.
20 SISTEMA DE LIMPI EZA DE LAS SUPERF ICIES DE LOS ENCAPSULADOS.
Aunque las superficies de los componentes que van a estar en contacto con e l medio marino serán tratados con productos germicidas que eviten la proliferación de
25 organismos, se ha dispuesto de un sistema de limpieza que impidan la aparición de colonias de estos seres en aquel l os puntos s usceptibles de causar daños en el equipo o disminución en su rendimiento.
Este Sistema estar á constituido por unos rascadores, 30 unos elementos que fijados a la estructura del Estator que barren la superficie del Oscilador .
BREVE DESCRIPCI ON DE LOS DIBUJOS Figura 1 .-Muestra un esquema de un Módulo
35 Convertidor, donde se pueden ver sus tres (3) Cámaras perfectamente di f erenciadas: Boya (1) . Cámara de Estabilidad (2) Y Barra de Generación (3).
Figura 2. -Muestra un Módulo Convertidor, con su Boya
( 1), Cámara de Estabilidad (2), Barra de Generación (3),
el elemento de unión entre Boya y Generador (10), el elemento de ruptura (10 .1), los Cables de Amarre (4) a l os Muertos (5) situados en el fondo marino . el Cable exportador de energia (6) , su Caja de conexión (8), el Cable de entrada y salida de señales (7), su Caja de conexión (9), el Cable ( 11) de conexión e ntre la Barra de Generación y la Caja de conexión del Cable de energia (8) y el Cable (12) de conexi ón entra la ya referida Barra y la Caja (9 ) situada en la Cámara de Estabilidad .
Figura 3. -Muestra los elementos fijos de un Módulo Convertidor . con la Barra de Generación extra1da para su reparación y/ o mantenimiento y la Cámara de Estabilidad (2) seccionada, flotando en medio de la columna de agua y mostrando el hueco central por el que se introduce la Barra de Generación .
En esta figura aparecen además del Cable exportador de energla (6) y su Caja estanca de conexión (8), el Cable de entrada y salida de señales (7) y su Caja estanca de conexión (9) y los elementos de sujeción y anclaje (2.1) de la Barra Generadora a la Cámara de Estabilidad .
Figura 4 . -Muestra una sección de la Boya, con su zona seca (13) y la zona inundable (14). Figura 5 . -Representa una sección de la Barra de Generación (3), en su versión " monoblock". En esta figura se puede ver la CÁMARA DE CONTROL Y
TRATAMIENTO DE LA ENERGíA (17) Y la CÁMARA DE GENERACIÓN
(2 4 ) que alberga el Oscilador (19) y el Estator (21) y los anillos de direccionado del elemento de transmisión (18).
Figura
6 . Representa una sección de la Barra de
Generación
(3), en su ve rsión de Oscilador y Estato r
"
encapsulados " .
En
esta figura se puede ver la CÁMARA DE CONTROL Y
TRATAMIENTO DE LA ENERGíA (17), la CÁMARA DE ENCAPSlILAOO DEL ESTATOR (16), la CÁMARA DE ENCAPSULAOO DEL OSCILAOOR
(15) y los anillos de direccionado del elemento de transmisión (18).
Figuras 7.-Se representa una sección de la CÁMARA DE ENCAPSULAIXl DEL ESTATOR (16). la CÁMARA DE ENCAPSULADC DEL OSCILAOOR (15) , el Ej e (25) común de ambas cámaras y la CÁMARA DE CONTROL Y TRA T AM 1 ENTO DE LA ENERGí A (1 7) dela corriente eléctrica generada.
En el ESTATOR (21) se puede ver el NÚCLEO ESTATÓRICO
(26) y las BOBINAS (22) del inducido; en el OSCILADOR (19)
se pueden ver ESTRUcruRA ( 19 .1) Y los ELECfROIMANES DE
INDUCCIÓN (20).
Figura 8. -En esta figura se muestra una sección del NÚCLEO ESTATÓRICO (26) con las BOBINAS (22) pertenecientes a 2 devanados di terentes (A y El, colocadas en sus ranuras correspondientes.
Figura 9. -Muestra una sección de la CÁMARA estanca
(16) que encapsula el ESTATOR (21), con su Núcleo estatórico (26) y sus Bobinas (22), la CÁMARA DE CONTROL Y TRATAMIENTO DE LA ENERGÍA (17) Y los Ani llos de direccionado del elemento de transmisión (18).
Figura 10.-Muestra una sección de la CÁMARA estanca
(15) que alberga el Oscilador (19), con sus Electroimanes de Inducción (20), su ESTRUCTURA (19.1) Y una Cámara estanca (15.1) donde se dispondrá el autómata del Sistema de selección de Electroimanes.
Figura 11. -Muestra la sección transversal A-A' de la Barra de Generación, en la que se pueden apreciar la Cámara del encapsulado del Oscilador (15) y la del encapsulado del Estator (16).
En esta sección se puede apreciar el Núcleo estat6rico
(26) Y las bobinas del Estator (22), así como los Electroimanes del Oscilador (20), la lámina de Fibra de poliéster (31) del Estator y la lámina (30) de poliéster del Oscilador.
Figura 12. -Muestra un esquema de principio del SISTEMA DE PROTECCIÓN Ac:rIVA DEL MÓDULO CONVERTIDCR de la Boya en el que, de forma esquemática, se aprecian la Válvula de Inundación (41), Válvula de Llenado de Aire (42) y su Presostato (43), Válvula de Salida de Aire (40) y la
Válvula de Seguridad (44) para proteger de sobrepresiones a la Cámara. Figura 13.-Se representa una Boya situada en la posición de seguridad , con la Cámara de inundación llena . 5 DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA El Módulo Convertidor de Energia Undimotriz descrito podemos utilizarlo, como una de las aplicaciones favoritas
de esta invención, en un PARQUE DE BOYAS de Generación de
10 Electricidad, una CENTRAL ELÉCTRICA DE TIPO UNDIMOTRIZ formada por un conjunto de Módulos Convert i dores regularmente distribuidos de forma que la Boya de uno no interfiera ni sirv a de barrera a la ola y que estarán conectados a una Subastación elevadora situada en las
15 proximidades de los Módulos.
Dado que estos Módulos, por su tamaño pueden estar relativamente próximos unos a otros. se puede lograr una elevada potencia en un espacio muy inferior a los que ocupan los sistemas actuales .
20 A.dicionalmente . puesto que su longitud es relativamente corta. ofrecen la posi bilidad de situarlos. prácticamente. en la linea costera y la Sala eléctrica de Control puede incluso ubicarse en tierra firme.
El Módulo Convertidor. tal y como se representa en las 25 Figuras 1 y 2, está formado por 3 partes estancas e independientes entre si, siendo estas : -Boya (1) que flota sobre la superficie del mar , siguiendo la ola -Cámara de Estabilidad (2), atravesada también por la 30 Barra de Generación, y que está anclada al fondo marino mediante cable de acero (4). -Barra de Generación (3), que atraviesa la Cámara de Estabilidad y le sirve de soporte . La al tura de anclaje de la Cámara de Estabilidad al
35 fondo marino será tal que permita que la Boya efectúe la totalidad de su recorrido ante olas de la amplitud máxima de d i seño y tanto en situación de Pleamar o Bajamar.
La Boya. elemento motriz del Módulo . traslada su movimiento al interior de la Barra de Generación. mediante Cable (10) de acero, lo que minimiza los esfuerzos cortantes que puedan presentarse en el punto de unión con el Oscilador ( 19) .
La Barra de Generación (3) es una estructura estanca y autoportante. que se mantiene. en posición vertical. apoyada en la parte superior de la Cámara de Estabilidad y a la que está fijada mediante unos elementos de anclaje
(2.1)
Y su función es el contener en su interior los
sistemas
que transforman la energia undimotriz en
electricidad .
En
el Módulo Convertidor están incorporados l os
siguientes sistemas :
SISTEMA
DE GENERACIÓN ELÉCTRICA .
SISTEMA
DE DEVANADOS ESTATÓRICOS MÚLTIPLES .
SISTEMA DE DETECCIÓN DE LA POTENCIA DEL FRENTE DE LA OLA. SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE CORRIENTE CONTINUA Y REGULACIÓN DE LA MISMA PARA SU INYECCIÓN A LOS ELECTROIMANES DEL OSCILADOR. SISTEMA DE SELECCIÓN DE LOS ELECTROIMANES QUE DEBEN SER ENERGIZADOS. SISTEMA DE CONVERSIÓN DE LA OORRIENTE ELÉCTRICA GENERADA A LAS NECESIDADES DE LA RED. SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL MÓDULO OONTRA INVERSIONES DE OORRIENTE . SISTEMA DE OOMUNICACIÓN DE SEÑALES ENTRE MÓDULO Y CENTRAL . SISTEMA DE OONTROL AUTOMATIZADO DEL MÓDULO . SISTEMA DE EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS ENCAPSULADOS. SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO DE LA BOYA AL OSCILADOR. SISTEMA DE PROTECCIÓN ACTIVA DEL MÓDULO CONVERTIDOR. SISTEMA DE RUPTURA DE LA TRANSMISIÓN.
SISTEMA DE LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE LOS ENCAPSULAroS.
Dentro de la Barra de Generación se encuentran los siguientes Sistemas:
SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA. El SISTEMA DE GENERACIÓN lo constituye un GENERADOR ELÉCTRICO de TIPO LINEAL . situado en posición vertical
dentro
de la Barra de Generación, formado por 2 (dos)
partes
principales: el OSCILADOR (19), que se mueve de
forma
lineal y el ESTATOR (21).
-
El Oscilador está compuesto por un conjunto de
electroimanes denominados
ELECTROIMANES DE INDUCCIÓN
(21) montados sobre una estructura metálica. Este Oscilador se encuentra ubicado dentro de una Cámara
(15) estanca, rellena con un fluido inocuo, tanto para los componen tes de esta parte del equipo como para el medio marino que lo rodea.
-
El Estator (21) de este Generador está constituido por un NÚCLEO ESTATÓRICO (26) de chapas de a cero laminado que dispone de unas ranuras den tro de las cuales se insertan las BOBINAS (22) de los devanados del inducido. Este Estator se encuentra ubicado dentro de una Cámara (16) estanca. rellena con un fluido inocuo, tanto para los componentes de esta parte del equipo como para el medio marino que lo rodea. Cuando la Boya se mueve, siguiendo la curva de la ola, el Oscilador ( 19) se mueve por el eje (25) del Estator y los Electroimanes de Inducción (20) crean unos campos y circuitos magnéticos que al atravesar las Bobinas (22) originan una corriente eléctrica cuyo sentido se mantiene hasta que el Oscilador finaliza su recorrido en ese sentido. momento que coincide con el instante en que la Boya finaliza el suyo. Cuando la Boya inicia el cambio, lo hace
también el Oscilador y la corriente eléctrica cambia de sentido.
SISTEMA DE DEVANADOS ESTATÓRICOS MÚLTIPLES.
Con el fin de cubrir l o máximo posible los distintos espectros energéticos, racionalmente explotables, de las olas en una determinada zona , en base a las denominadas
" TABLAS DE OCURRENCIAS' , o tablas que recogen el porcentaje de olas de unos determinados periodos (T) y altura significativa (Hs) a lo largo de uno o varios años se disponen en cada núcleo estatórico de 2 ó más devanados totalmente independientes, cada uno de los cuales estará dimensionado para cubrir un determinado rango de potenci as.
SISTEMA DE DETECCIÓN DE LA POTENCIA DEL FRENTE DE LA OLA,
Dada la existencia de los llamados "TRENES DE OLAS" Y la necesidad de mantener constante la tensión de salida de la máquina. adecuando la potencia generada a la que presente en ese momento determinado la ola que está actuando sobre la Boya. se dispone en la Barra de Generación de una serie de sensores de posicionado que detectan la ampli tud máxima que alcanza una ola as! como otra seri e de sensores que determinan la velocidad de ascenso y descenso de la Boya. y en función de esos valores y mediante el algoritmo disefiado al efecto. se selecciona. gracias a un conmutador estático. el devanado que va a tratar esa ola y. simultáneamente. se fi ja la intensidad de la corriente de inducción que debe hacerse pasar por los electroimanes del Oscilador para que produzcan el flu jo magnético adecuado y se mantenga la tensión de salida del Generador dentro de los parámetros fijados.
SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE CORRIENTE CONTINUA Y REGULACI ÓN DE LA MISMA PARA SU INYECCIÓN A LOS ELECTROIMANES DEL OSCILADOR.
Como cualquier generador eléctrico. que debe mantener constantes unos determinados parámetros (tensión, en
nuestro caso) es necesario controlar la intensidad de los campos electromagnéticos producidos en los electroimanes, razón por la cual se dispone un sistema de generación de corriente continua auxiliar y el sistema de regulación que estará regido por un autómata controlado por el algoritmo diseñado al efecto.
SISTEMA DE SELECCIÓN DE LOS ELECTROIMANES QUE
DEBEN SER ENERGIZADOS.
Dado que por necesidades funcionales, el Oscilador es de una longitud superior al Estator. se dispone de un sistema que determine qué Electroimanes se encuentran dentro del núcleo estatórico y son esos electroimanes , y solo esas los que van a ser energizados .
SISTEMA DE CONVERSIÓN DE LA CORRIENTE
ELÉCTRICA GENERADA A LAS NECESIDADES DE LA
RED.
La corriente producida en el Generador Eléctrico será tratada en cada Módulo Convertidor, para lo cual, en la CÁMARA DE CONTROL Y TRATAMIENTO DE LA ENERGíA (17) se dispondrá un CONJUNTO RECTIFICAOOR-ONDULAOOR formado por diodos. puentes rectificadores , baterías de Ni -Cd, onduladores y transformadores. que adaptarán la corriente eléctrica creada en las bobinas del Estator a las condiciones de tensión y frecuencia deseadas,
Cada Módulo Captor tratará dentro de su Barra de Generación la energía producida y se adecuará a las características demandadas por la red; la discordancia con cualquiera de los parámetros de la red, provocará el corte del suministro de corriente a los Electroimanes del Oscilador con lo que el Generador continuará moviendo su Boya, pero este movimiento ya no producirá energía eléctrica.
SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL MÓDULO CONTRA INVERSIONES DE CORRIENTE .
La Barra de Generación llevará un dispositivo (relé de potencia i nversa , función 32 según la denominación asignada por la Comisión Electrotécnica Internacional) que detectará si en algún momento por el cable de potencia que exporta la energía generada a la Subestación circula corriente en sentido inverso y procederá, como en el caso anterior, al corte de suministro de corriente a los Electroimanes.
SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE SEÑALES ENTRE MÓDULO Y CENTRAL.
En la Barra de Generación, en la CÁMARA DE CONTROL Y TRA.TAMIENTO DE LA ENERGí A (17), se si tuará el modem de comunicaci ones que contendrá los módulos de entrada y salida de señales procedentes o dirigidas a la Central Eléctrica.
SI STEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO DEL MÓDULO.
Todo el Módulo estará gobernado por un ordenador situado en la CÁMARA DE CONTROL Y TRATAMIENTO DE LA ENERGíA (17), una cámara estanca situada en la parte superior de la
Barra de Generación.
Este ordenador, que contendrá el algori tmo de control del Módulo Captor, formará parte de un Sistema de Con trol Distribuido , cuyo SCADA (Sistema de Control y Adquisición de Datos) estará situado en el Edificio eléctrico de la Subestación .
SISTEMA DE EQUILIBRADO DE PRESIONES EN LOS
ENCAPSULADOS.
Para evitar desequilibrios entre la presión de la columna de agua de mar y la del liquido que inunda los compartimentos de l as Cámaras de la Barra de Generación, se ha dispuesto un Sistema de equilibrado presiones, compuesto por un conjunto de vasos comunicantes y un depósito de e x pansión
Externamente a la Barra de Generación el resto de los Sistemas del Módulo Captor son los siguientes:
SISTEMA
DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO DE LA
BOYA
AL INTERIOR DE LA BARRA DE GENERACIÓN.
La
transmisión de energia entre la Boya (1) y el
Oscilador (19) se realiza mediante CABLE o CADENA DE ACERO.
Con este sistema la Boya obligará al Oscilador a seguir sus movimientos tanto en el sentido de subida como de bajada.
SISTEMA
DE PROTECCIÓN ACTIVA DEL MÓDULO
CONVERTI DOR .
El
Módulo Convertidor de energía undimotriz descrito
estará dotado de un SISTEMA DE PROTECCIÓN activa contra las condiciones extraordinarias de un mar embravecido. El procedimiento consiste, dadas las características de estanqueidad de la Boya, en inundar su CÁMARA 14 con agua
de mar (previo corte de la corriente de alimentación a los Electroimanes ) mediante la apertura de la VÁLVULA DE INUNDACIÓN (41 ) Y de la VÁLVULA DE SALIDA DE AIRE (40) de la que va provista, hundiéndose entonces hasta llevar el conjunto a una profundidad en la que las olas dejen de
constituir un peligro para la integridad del Módul o Convertidor. Cuando las condiciones peligrosas hayan desaparecido, se inyectará aire en la parte inundable mediante la apertura de la VÁLVULA DE LLENADO DE AIRE (42). desplazando, a través de la VÁLVULA DE INUNDACIÓN (41), el agua que la inundaba y la mantenia sumergida flotando dentro de la columna de agua para que al cancen de nuevo su disposición de trabajo.
Un PRESOSTATO (43) controla el llenado de aire de la Cámara, que está protegida de cual quier sobrepresión por una VÁLVULA DE SEGURIDAD ( 43 ).
SISTEMA DE RUPTURA DE LA TRANSMISIÓN BOYAOSCI LADOR. En previsión de aparición de esfuerzos extraordinarios que puedan romper el Módulo , el elemento de transmisión
(10) entre la Boya y el Oscilador incorporará un elemento
(10.1) cuya carga de ruptura será inferior a la del cable, cadena o barra de acero, que enlaza ambos elementos, para que en caso necesario pueda romper en ese punto .
5 SISTEMA DE LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE LOS ENCAPSULADOS .
Aunque las superficies de los componentes que van a estar en contacto con el medio marino serán tratados con productos germicidas que eviten la proliferación de
10 organismos , se ha dispuesto de un sistema de limpieza que impidan la aparición de colonias de estos seres en aquellos puntos susceptibles de causar daños en el equipo o disminución en su rendimiento .
Este Sistema estará consti tuido por unos rascadores , 15 unos elementos que fijados a la estructura del Estator que barren la superficie del Oscilador.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    1. -SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DE LA ENERGÍA UNDIMOTRIZ caracterizado por comprender, como minimo , un MÓDULO CONVERTIDOR compuesto, al menos, por 3 cámaras estancas e independientes entre sí, siendo estas:
    -
    BOYA (1) que flota sobre la superficie del mar.
    siguiendo la ola
    CÁMARA DE ESTABILIDAD (2), atravesada por la Barra
    de Generación, y que está anclada al fondo marino
    mediante cable de acero ( 4 ). -BARRA DE GENERACIÓN (3), con tiene en su interiar un
    GENERADOR ELÉCTRICO DE TIPO LINEAL. La BOYA (1), elemento motriz del Módulo, traslada su movimiento al interior de la Barra de Generación, bien mediante una barra de acero articulada con j untas tipo Cardan, bien mediante Cable de acero.
    La CÁMARA DE ESTABILIDAD (2) es, como la anterior, una cámara estanca, autosoportante, y que atravesada de arriba abajo por la Barra Generadora, está flotando en medio de la columna de agua, anclada mediante CABLES DE ACERO (4 ) a sus correspondientes "MUERTOS" (5) deposi tados en el fondo marino.
    La BARRA DE GENERACIÓN (3) es una estructura estanca y autoportante, totalmente extraible , que se mantiene, en posición vertical, apoyada en la parte superior de la Cámara de Estabilidad , a la que está anclada mediante unos elementos desmontables (2.1 ) . En el interior de esta Barra se encuentran un conjunto de Sistemas que hacen posible la transformación de la energía potencial y cinética presente en la ola, en energía eléctrica.
    El MÓDULO CONVERTIDOR está caracterizado porque en él se encuentran presentes un conjunto de Sistemas que hacen
    posible
    la transformación de la energia portada por las
    olas
    en energía eléctrica, sin alguno de los cuales se
    produciría el
    colapso de la instalación.
    Estos Sistemas
    son los siguientes:
    SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA. SISTEMA DE DEVANADOS ESTATÓRICOS MÚLTIPLES . SISTEMA DE DETECCIÓN DE LA POTENCIA DEL FRENTE DE LA OLA. SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE CORRIENTE CONTINUA Y REGULACIÓN DE LA MISMA PARA SU INYECCIÓN A LOS ELECTROI MANES DEL OSCILADOR.
    SISTEMA
    DE SELECCIÓN DE LOS ELECTROIMANES QUE
    DEBEN
    SER ENERGIZADOS.
    SISTEMA
    DE CONVERSIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
    GENERADA
    A LAS NECESIDADES DE LA RED.
    SISTEMA
    DE PROTECCIÓN DEL MÓDULO CONTRA
    INVERSIONES
    DE CORRIENTE.
    SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE SEÑALES ENTRE MÓDULO Y CENTRAL. SISTEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO DEL MÓDULO. SISTEMA DE EQUIL IBRADO DE PRESIONES EN LOS ENCAPSULADOS. SISTEMA DE TRANSMI SIÓN DEL MOVIMIENTO DE LA BOYA AL OSCILADOR . SISTEMA DE PROTECCIÓN ACTIVA DEL MÓDULO CONVERTIDOR. SISTEMA DE RUPTURA DE LA TRANSMISIÓN . SISTEMA DE LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE LOS ENCAPSULADOS.
  2. 2.
    -Sistema según Reivindicación 1 caracterizado por estar compuesto por una pluralidad de Módulos Convertidores dispuestos en una geometria en planta cuadrada u ortogonal.
  3. 3.
    -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado porque la Barra de Generación (3) se mantiene en posición vertical soportadas por la Cámara de Estabilidad (2).
  4. 4.-Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por u t i 1 izar, en el in ter iar de la Barra de Generación, un Sistema de Generación de Energia Eléctrica constituido por un Generador Eléctrico de tipo Lineal que
    utiliza Electroimanes de Inducción ( 20) Y doble o triple devanado estatórico.
  5. 5.-Sistema de generación de energia eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque el Estatar del Generador Eléctrico
    de tipo Lineal, está compuesto por: un NÚCLEO ESTATÓRlCO
    (26) de chapas de acero laminado que dispone de unas ranuras dentro de las cuales se insertan las BOBINAS (22) que constituyen los distintos devanados del inducido.
  6. 6.
    -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energia undimotriz según Reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque el Oscilador (19) del Generador
  7. 7.
    -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque el Estator del Generador Eléctrico alberga un conj unto de doble o triple devanados, independientes unos de otros, y cuya selección y entrada en funcionamiento estará en función de la caracteristicas de la ola (Altura significativa "Hs" y Periodo "T").
  8. 8.
    -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energia undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por dispone, en el interior de la Barra de Generación, un Sistema de Detección de la Potencia del Frente de Ola constituido por un sensor de posicionamiento del Oscilador y un sensor de velocidad, de c uyos datos y, en tiempo real, se obtiene el punto que fija la elección del devanado estatórico que debe ser inducido y la intensidad que debe energizar los Elect roimanes de 1 Osci lador y la intensidad del campo magnéti co que deben crear.
  9. 9.
    -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energia undimotriz según Reivindicaciones 1 y 8, caracterizado por disponer, en el interior de la Barra de Generación, un Sistema de Producción de Corriente
    Eléctrico
    de tipo Lineal está compuesto por un conjunto de
    ELECTROIMANES
    DE INDUCCIÓN (20) montados sobre una
    estructura
    tubular.
    Continua y regulación de la misma para su inyección en los Electroimanes del Oscilador.
  10. 10. -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energ1a undimotriz según Reivindicaciones 1, 4 Y 6, caracterizado por disponer, en el interior de la Barra de Generación, un Sistema de Selección de los Electroimanes que deben ser energizados. constituido por un conjunto de interruptores de posicionamiento del Oscilador con relación al Estator y que mandan su señal al autómata programable
    (PLC) situado en la Cámara (15.1) estanca del Oscilador.
  11. 11.-Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energ1a undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por disponer, en el interior de la Barra de Generación, un Sistema de Conversión de la corriente eléctrica generada , formado por rectificadores, diodos, onduladores y transformadores, que adaptarán la corriente eléctrica creada en las bobinas del Estator a las condiciones de tensión y frecuencia deseadas para su transporte hasta la SALA ELÉCTRI CA Y DE CONTROL de la Subestación de la Central Undimotriz.
    12 ,-Sistema de generación de energia eléctrica a partir de la energia undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por disponer , en el interior de la Barra de Generación, un Sistema de Protección contra inversiones de corriente que sucedería en el caso de que la potencia del frente de ola fuese inferior a la potencia que tratase de producir el Generador.
    Para ello, en el circuito eléctrico de control del Módulo se intercalará un dispositivo (relé de potencia inversa, función 32, según la denominación asignada por la Comisión Electrotéc nica Internacional ) que detectará si en algún momento por el cable de potencia que exporta la energia generada a la Subestación circula corriente en sentido inverso y procederá al corte de suministro de corriente a l os Electroimanes.
  12. 13.-Sistema de generación de energia eléctrica a partir de la energ1a und i motriz según Reivindicación 1 caracterizado por disponer, en el interior de la Barra de
    Generación, un Sistema de Comunicaciones entre Módulo Convertidor y Sala Eléctrica constituido por un modem de comunicaciones que contendrá los módulos de entrada y salida de señales analógicas y digitales procedentes o
    5 dirigidas a la Central Eléctrica .
  13. 14.-Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por disponer. en el interior de la Barra de Generación, un Sistema de Control automatizado del Módulo
    10 Convertidor consti tuido por un ordenador que contendrá el algoritmo de control del Módulo Captor, y que formará parte de un Sistema de Control Distribuido , cuyo SODA (Sistema de Control y Adquisición de Datos) estará situado en el Edificio eléctrico de la Subestación,
    15 15.-Sistema de generación de energia eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por disponer. en el interior de la Barra de Generación. un Sistema de equilibrado de presiones en los encapsulados estatórico y del Oscilador. compuesto por un
    20 conjunto de vasos comunicantes y un depósito de expansión
  14. 16. -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energia undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por el Sistema de transmisión del movimiento de la boya al interior de la barra de generación.
    25 La transmisión de energia entre la Boya y el Oscilador se realiza mediante un elemento (10). cable o barra de acero. pero que en cualquier caso transmite su movimiento siempre de modo lineal . Este elemento de transmisión puede ser de 2 tipos:
    30 SISTEMA DE TRANSMISIÓN TIPO "A" La unión entre la Boya (1) y el Oscilador (19 ) se realiza mediante tres barras de acero. un EJE SEMIRtGlOO. articulado con Juntas CARDAN. que los une y hace solidarios la Boya al Oscilador.
    35 SISTEMA DE TRANSMISIÓN TIPO "B" La unión entre el Boya (1) y el Oscilador (19 ) se realiza mediante CABLE o CADENA DE ACERO.
  15. 17 . -Sistema de generación de energia eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por el Sistema de protecció n activa del Módulo Convertidor consistente en una serie de dispositivos
    5 (aire comprimido, electroválvulas, válvulas . presostatos. válvulas de seguridad, etc. , ) que permitirán inundar la parte de la Boya diseñada a este efecto y llevarla a una posición segura y que pueda evacuar el agua de lastrado y llevarla a su posición de trabajo, una vez desaparecido el
    10 peligro. 18 .-Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energia undirnotriz según Reivindicación 1 caracterizado por el Sistema de ruptura de la transmisión boya-osci l ador en caso de riesgo extremo para el Módulo
    15 para lo cual el elemento de transmisión (10) entre la Boya y el Oscilador incorporará un elemento (10,1) cuya carga de ruptura será inferior a la del cabl e , cadena o barra de acero, que enlaza ambos elementos , para que en caso necesario pueda romper en ese punto.
    20 19 . -Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado por el Sistema de limpieza de las superficies de los encapsulados compuesto por rascadores que actúen sobre dichas superficies.
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