ES2586684T3

ES2586684T3 - Planta de Conversión de Energía Térmica

Info

Publication number: ES2586684T3
Application number: ES12855578.6T
Authority: ES
Inventors: Gaspar Pablo PAYA DIAZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2016-10-18
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: EP2812569A4; EP2812569A1; EP2812569B1

Abstract

Planta de conversión de energía térmica, que comprende un circuito termodinámico cerrado (10), dicho circuito termodinámico cerrado (10) comprende: un fluido de trabajo a presión; al menos un evaporador (20) en la parte más baja de dicho circuito termodinámico cerrado (10); al menos un conducto ascendente ensanchable (40) conectado a dicho evaporador (20), teniendo dicho conducto ascendente ensanchable (40) un diámetro inferior inicial d0 menor que el diámetro final superior d1; al menos un condensador (30) conectado a la parte superior de dicho conducto ascendente ensanchable (40); al menos un conducto descendente (90) que conecta el condensador (30) de vuelta con el evaporador (20), cerrando el circuito termodinámico cerrado (10), y al menos un aparato de extracción de energía (50) conectado a dicho conducto descendente (90); caracterizado porque el circuito termodinámico está conFigurado de manera que el fluido de trabajo evapora en el evaporador (20) tras aumentar su temperatura a T1, después el fluido de trabajo evaporado (11) emerge del evaporador (20) entrando en el conducto ascendente ensanchable (40), ascendiendo a temperatura constante de T1 hasta el condensador (30); en el condensador (30) el fluido de trabajo evaporado (11) condensa tras reducir su temperatura a T0; después el fluido de trabajo líquido (12) sale del condensador (30), cayendo por efecto de la gravedad, a temperatura constante de T0, a través del conducto descendente (90), accionado el aparato de extracción de energía (50); tras salir del aparato de extracción de energía (50) el fluido de trabajo líquido (12) entra de nuevo en el evaporador (20), completando un proceso de auto-bombeo, reiniciando el ciclo.

Description

Planta de Conversion de Energfa Termica DESCRIPCION

CAMPO DE LA TECNICA

La presente invencion se refiere a plantas de conversion de energfa termica para la produccion de ene^a.

5 ESTADO DE LA TECNICA ANTERIOR

a) Plantas Termicas Convencionales de Generacion de Ene^a Electrica:

Hay muchos tipos de plantas termicas convencionales para la generacion de energfa electrica, la mayona de las cuales convierten ene^a termica en energfa electrica, mediante la mocion de un fluido que activa un sistema mecanico. Las fuentes principales de energfa electrica convierten la energfa termica generada por la quema de carbon o gas, o por 10 la fision nuclear, en vapor sobrecalentado - fluido de trabajo -, el cual activa una turbina mediante su energfa mecanica, activando a su vez dicha turbina un generador.

b) Fuentes Alternativas para la Generacion de Energfa Electrica:

Hay otras fuentes renovables de energfa alternativas que son bien conocidas, en contraste con la energfa generada por la combustion de combustibles fosiles, a partir de las cuales es posible tambien generar electricidad, como por 15 ejemplo senan: la radiacion solar captada mediante paneles fotovoltaicos; el viento mediante aeroturbinas; el calor almacenado en el interior de la Tierra mediante plantas geotermicas; o el agua de lluvia cuando desciende por nos o es acumulada en presas mediante plantas hidroelectricas; energfa maremotermica mediante plantas de conversion de energfa termica oceanica - CETO; olas, mareas y corrientes oceanicas mediante turbinas hidraulicas de reaccion y plataformas flotantes por ejemplo. Tambien ha sido propuesto un sistema de circuito cerrado con fluido ferrico para la 20 activacion de una turbina de generacion de energfa electrica. En dichos sistemas, el fluido ferrico, el cual sufre grandes cambios en sus propiedades magneticas con los cambios de temperatura, es calentado y enfriado en distintos puntos del circuito cerrado, de manera que mediante un electroiman se puede producir un efecto de auto-bombeo que puede ser usado para activar una turbina. Hay varios dispositivos en el estado de la tecnica que hacen referencia a este sistema. Por ejemplo, un generador de fluido ferrico para la generacion de energfa electrica es descrito en la patente 25 americana U.S. Pat. No. 4,064,409, con tftulo "Ferrofluidic Electrical Generator", por Charles M. Redman, y tambien esta descrito en la aplicacion de patente americana U.S. 2006/0110262 A1, titulada “Device Of Micro Loop Thermosyphon For Ferrofluid Power Generator", por Li-Chieh.

Para una mejor compresion de algunos aspectos de esta memoria descriptiva, las plantas de conversion de energfa termica oceanica - CETo, seran descritas con mayor detalle a continuacion:

30 La Tierra recibe 174 petavatios (PW) de radiacion solar (insolacion) en la alta atmosfera. Aproximadamente el 30% de dicha radiacion es reflejada hacia el espacio, mientras que el resto es absorbida por las nubes, los oceanos y los continentes. La superficie de la Tierra, los oceanos y la atmosfera absorben radicacion solar, y esto produce un aumento en su temperatura. La luz solar absorbida por los oceanos y los continentes mantiene la superficie de la tierra en una temperatura media de 14 °C. El total de radiacion solar absorbida por la atmosfera terrestre, oceanos y continentes es 35 aproximadamente de 3,850,000 exajulios (EJ) por ano. La cantidad de energfa solar que llega a la superficie de nuestro planeta es tan grande, que la radiacion recibida en un ano equivale al doble del total de energfa que se podna nunca obtener de todas las reservas no renovables que la Tierra tiene de carbon, petroleo, y gas natural combinadas. Los mares tropicales circundan la Tierra en una banda ecuatorial entre el tropico de Cancer (23.5°latitud Norte) y el tropico de Capricornio (23.5° latitud Sur). La mayor parte de dicha radiacion solar incide sobre los tropicos, al estar el Sol 40 alineado sobre ellos durante todo el ano. La temperatura promedio del agua de estos mares tropicales es superior a los 20°C (68°F) y se mantiene relativamente constante a lo largo de todo el ano.

Las plantas de conversion de energfa termica oceanica - CETO, fueron descritas por primera vez en 1881 por el cientffico frances A. d' Arsonval, en un intento de producir energfa electrica mediante el uso de una fuente esencialmente inagotable de energfa (el Sol), una extensa fuente de calor (la capa superficial de los oceanos), y un gran 45 sumidero termico (las profundidades de los oceanos). Un planta tfpica de conversion de energfa termica oceanica - CETO, tal y como es descrita en la literatura moderna, comprende un sistema formado por un circuito termodinamico cerrado, a traves del cual un fluido de trabajo (por ejemplo amomaco), que evapora a la temperatura de la superficie oceanica, circula desde un evaporador hasta una turbina, desde la turbina a un condensador, y desde el condensador de vuelta al evaporador para repetir el ciclo. El fluido de trabajo entra en el evaporador en estado lfquido, donde 50 evaporiza al estar sumergido el evaporador en agua templada extrafda de la superficie del mar. El fluido de trabajo evaporado pasa entonces a la turbina donde entrega su energfa, accionando la turbina un generador electrico. El fluido

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de trabajo que sale de la turbina entra despues en el condensador, que es mantenido a baja temperatura mediante agua fna de las profundidades marinas. En el condensador es donde el fluido de trabajo licua. El fluido de trabajo licuado es bombeado al evaporador para repetir el ciclo.

Diferentes ejemplos de plantas de conversion de energfa termica oceanica - CETO son descritos en: Kenneth M. Urquhart US 1,952,520; Mr. Georges Claude y Mr. Paul Boucherot US 2,006,985 (Claude era un estudiante de d' Arsonval, siendo Claude quien construyo la primera planta CETO en Cuba, en el ano 1930, siendo dicha planta capaz de producir 22 kW de electricidad con una turbina de baja presion); Leon Nisolle US 2,595,164; James H. Anderson y J. Hilbert Anderson Jr. US 3,312,054; Clarence Zener US 3,805,5l5; George T. Daniello US 3,896,622; Lester J. Owens US 4,087,975 otorgada al National Aeronautics and Space Administration - NASA de USA. Y mas recientemente en: Robert James Howard y otros US 8,117,843.

Mas informacion sobre plantas CETO pueden encontrarse en un artfculo titulado "Engineering Aspects of OTEC Systems", de Lloyd C. Trimble, publicado por la 'Society of Naval Architects and Marine Engineers' en el 'Proceedings of the Spring Meeting' en San Francisco, California, durante Mayo 25-27 de 1977. Prototipos de plantas CETO para generacion electrica han sido construidos en Hawaii y Nauru, para demostrar su factibilidad. Sin embargo, y hasta la fecha, no se ha construido ninguna planta CETO a gran escala para la produccion de energfa electrica.

Hay otros metodos de conversion de energfa electrica para la generacion de energfa que no han sido construidos a nivel comercial, pero que han sido extensivamente considerados y estudiados por mas de un siglo, donde la energfa hidraulica generada por el ciclo natural de la lluvia, es de alguna manera imitado. En esos metodos la energfa es obtenida a partir del movimiento por conveccion de un fluido de trabajo a traves de un circuito abierto o cerrado; donde dicho fluido de trabajo evapora en un evaporador dispuesto en un nivel inferior, tras ganar calor de una fuente calonfica; ascendiendo dicho fluido de trabajo evaporado a un nivel superior a traves de un conducto ascendente, incrementando asf su energfa potencial; condensado despues dicho fluido de trabajo en un condensador dispuesto en un nivel superior en dicho circuito, tras entregar calor a un sumidero termico; a continuacion el fluido de trabajo en estado lfquido desciende a traves de un conducto descendente mediante la fuerza de la gravedad, accionando un aparato de extraccion de energfa que se encuentra conectado a dicho conducto descendente, el cual suele ser un mecanismo rotatorio, como por ejemplo una turbina, que a su vez acciona un generador electrico; regresando dicho fluido de trabajo en estado lfquido al medio ambiente cuando se trata de un circuito abierto, o de nuevo al nivel inferior de dicho circuito cuando se trata de un circuito cerrado, reiniciando asf el ciclo.

Algunos de estos metodos estan descritos en las siguientes patentes, citadas cronologicamente: Thomas M. Miller US 196,759; Ernst Wiefel DE 361,473; Hans J. Nelson US 1,544,029; Edward A. Agnew US 2,636,129; Walter A. Hubbard US 3,140,986; Nicolai T. Hermansen US 3,338,797; William M. Wells US 3,375,664 donde esta invencion fue realizada durante, o bajo, contrato, con numero W-7405-ENG-48, con el United Sates Atomic Energy Commission; Hebert C. Kelly, Jr. US 3,414,481; Werner Foppe DE 2,362,138; Sidney A. Parker US 3,953,971; Robert E. Morey US4,095,429; Lorenzo A. Pommier US 4,187,686; Seiyo Tanaka US 4,192,145; Emmanuel Bliamptis US 4,244,189; Moe, Per, H. WO 81/03360; Wayne Bailey US 4,255,933; Claude J. Falconer US 4,280,328; Joseph lozzi US 4,306,416; Melvin H. Brown US 4,318,275; Gene S. Kira y otros US 4,382,365; Derrick A. Smith US 4,391,100; Gamal E. Nasser US 4,760,706; Pierre Brossard US 5,488,828; Walter T. Charlton US 6,434,942; Sanchez Gomez US 6,651,434; Anthony Russo US 8,042 338.

Discusion sobre el estado de la tecnica:

Todas las plantas termicas convencionales de generacion de energfa electrica operan bajo eficiencias menores del 50%, usando grandes diferencias de temperatura entre la fuente de calor (originado por la quema de combustibles fosiles o reacciones de fision nuclear) y el sumidero de calor (la atmosfera, y el agua de un no o el mar). Para optimizar la eficiencia de la planta, altas diferencias de temperatura entre la fuente de calor y el sumidero termico son necesarias, lo que a su vez genera grandes cantidades de calor residual que es vertido en el medio ambiente, lo que puede acabar danando dicho medio ambiente.

El Sol y el viento no son fuentes de energfa constantes. No hay radiacion solar durante las noches y esta disminuye notablemente en los dfas nublados, siendo pocas las horas de mayor radiacion solar, cerca del mediodfa. El viento es no predecible y nunca fluye constante. Todos estos factores obligan a generar un exceso de energfa que tiene que ser almacenado para poder ser utilizado cuando es necesaria, como por ejemplo sena mediante el bombeo de agua a una presa situada en un nivel mas alto, y liberar dicha agua almacenada cuando es necesaria para generar energfa mediante turbinas hidraulicas.

Las plantas geotermicas necesitan un rango elevado de temperatura para poder funcionar, de mas de 100 grados celsius en plantas convencionales, y de mas de 50 grados celsius en plantas de ciclo binario, siendo en este ultimo caso la eficiencia termica inferior al 15%. Por otro lado, las areas geograficas donde es posible conseguir esas altas

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temperatures cerca de la superficie terrestre son limitadas en el mundo. Aunque la energfa geotermica es sostenible a nivel global, la extraccion de calor geotermico ha de ser monitorizada para evitar su agotamiento a nivel local. [Rybach, Ladislaus "Geothermal Sustainability", Oregon Institute of Technology - ISSN 0276-1084]. Durante decadas, perforaciones independientes redujeron la temperature local y los niveles de agua hasta que un nuevo equilibrio es alcanzado mediante flujos naturales. Los tres yacimientos mas antiguos, Larderello, Wairakei, y The Geysers han reducido su produccion respecto a sus maximos por el agotamiento local de sus recursos; calor geotermico y agua, fueron extrafdos, en proporciones desconocidas, mas deprisa de lo que fueron naturalmente repuestos.

A pesar de que la energfa hidraulica es mucho mas estable en producir electricidad que otras fuentes naturales de energfa renovables, la escasez de precipitaciones puede disminuir el nivel de las presas y nos, reduciendo significativamente la cantidad de energfa que se puede producir. Por otro lado, la construccion de presas, como la construccion de canales entre nos y embalses, altera notablemente los ecosistemas.

Hasta la fecha, las plantas de conversion de energfa termica oceanica - CETO construidas, no han sido capaces de producir cantidades significantes de energfa, comparadas con plantas nucleares o plantas termicas convencionales. En contraste con las plantas termicas tradicionales en las plantas CETO el gradiente termico entre la fuente de calor (agua calida de la superficie del mar) y el sumidero termico (agua fna de las profundidades marinas) es muy pequeno, lo cual reduce significativamente la potencia de la planta CETO cuando un fluido de trabajo es vaporizado para accionar una turbina de vapor. Por ejemplo, en el caso de usar amomaco como fluido de trabajo en una planta CETO de circuito cerrado, situada en entre los tropicos, la presion de vapor del amomaco a 25°C es de aproximadamente 9.5 Bares, mientras que a 5°C condensa a una presion menor de 5.5 Bares, presion equivalente a la obtenida al fondo de una columna de agua de unos 40 metros de alto. Las primeras plantas CETO teman una eficiencia general entre el 1% y el 3 %, siendo la eficiencia maxima teorica entre un 6 % y un 7 %. Los disenos que actualmente se estan estudiando operaran cerca de la eficiencia maxima teorica, pero a pesar de que la fuente de calor, agua del mar, es gratis, esta tiene un costo de obtencion relativo a su bombeo. Tambien hay un coste al bombear agua marina por encima del nivel del mar, para accionar la planta cuando esta flotando sobre el nivel del mar, o cuando esta situada en tierra firme, como ocurre con la planta CETO situada en la isla de Hawaii.

Los generadores de ferroflmdos pueden trabajar evaporizando por completo el fluido de trabajo, que es donde las nano-partfculas ferromagneticas estan suspendidas, o evaporando solo una parte del mismo en la unidad termica de absorcion produciendo burbujas, para generar un proceso de auto-bombeo, pero las nano partfculas ferromagneticas se mantienen solidas. Diferencias importantes en temperatura son necesarias para conseguir los efectos de auto-bombeo y flotabilidad, donde el factor mas importante para el proceso de generacion es la velocidad del fluido, dada la naturaleza del generador magnetico, no siendo importante la distancia entre el condensador y la unidades de absorcion termica, especialmente en los microcircuitos termosifonicos de ferro-fluidos para la generacion de energfa, donde es ciertamente muy pequena. Aun asf, el medio usado en el primer generador de ferro-fluido citado - U.S. Pat. No. 4,064,409 - es un ferro-fluido que comprende magnetita de menos de 100 angstroms de diametro, cuya temperatura de Curie esta por encima de los 550 grados Celsius, de manera que el generador citado generador de ferro-fluido requiere una temperatura de trabajo muy elevada para permitir que el flujo magnetico cambia significativamente, consumiendo asf comparativamente grandes cantidades de energfa; mientras que la escala para el segundo generador de ferro-fluido - U.S. 2006/0110262 A1 - es una micro-escala, relacionada con microcircuitos y las pequenas cantidades de energfa en ellos generadas. Mas aun, los generadores de ferro-fluidos descritos no reutilizan el calor absorbido por las unidades termicas, pasandolo directamente a la atmosfera que los envuelve, o al sumidero termico mediante el condensador, desechandolo del sistema, sin reutilizarlo.

Los metodos de producir energfa mediante el flujo por conveccion de un fluido de trabajo a traves de un circuito abierto o cerrado, donde el sistema de la energfa hidroelectrica obtenido del ciclo de la lluvia en la Naturaleza es de alguna manera imitado, no ha sido aun construido a escala comercial, a pesar de la enorme necesidad de nuevas fuentes de energfa y de que el metodo en sf mismo fue probado valido, tal y como el Sr. Anthony Russo demostro mientras trabajaba bajo contrato del gobierno de los Estados Unidos en Sandia National Laboratories en 1973; un analisis de dicho sistema esta comprendido en un documento interno del laboratorio de Sandia titulado: SAND 74-0259.

Sin embargo, cada una de estas referencias tiene una o mas de las siguientes desventajas:

una proporcion muy baja entre la energfa producida y las dimensiones y coste de la planta cuando son comparadas con las actuales plantas termicas de generacion electrica;

el uso de fluidos de trabajo peligrosos, como por ejemplo cuando se usan gases explosivos como propano o etano, o sustancias toxicas como mercurio;

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el uso de fluidos de trabajo de con un alto valor de calor espedfico y de calor latente de evaporacion, como por ejemplo el agua cuando es propuesta como fluido de trabajo, la cual necesita importantes cantidades de energfa termica para evaporarse a condiciones estandar de presion y temperatura;

el uso de fluidos de trabajo que tienen un punto de ebullicion en condiciones estandar de presion por encima de la temperatura de la fuente de calor, lo que obliga al sistema a trabajar en condiciones de vado, lo que a su vez reduce enormemente la densidad de la columna de gas que asciende desde el evaporador;

el uso de un fluido de trabajo con una baja masa molecular, incluso mas baja que el aire, lo que reduce notablemente la densidad de la columna de gas que asciende desde el evaporador, y la densidad de la columna de fluido de trabajo condensado que desciende desde el condensador hacia el aparato de extraccion de energfa;

la necesidad de colocar el evaporador y el condensador en el lugar o al nivel de la fuente de calor y el sumidero termico respectivamente, lo que reduce la posibilidad de ubicar el sistema en un lugar mas conveniente;

la transferencia directa de calor entre el fluido de trabajo y la fuente de calor y el sumidero termico, a traves del evaporador y el condensador respectivamente, sin reutilizar o reciclar dicho calor en el circuito, que en el caso de usar agua calida de la superficie del mar, o energfa geotermica como fuente calonfica, puede alterar notablemente el ecosistema o producir un agotamiento de la fuente de calor;

el uso de fuentes de calor renovables no constantes sin utilizar acumuladores de calor, lo que reduce o detiene la produccion de energfa en el sistema cuando la fuente de calor disminuye, como por ejemplo cuando se usa el viento o la radiacion solar, lo cual reduce la produccion del sistema durante los dfas de poco viento o durante las horas de baja radiacion solar, no pudiendo funcionar durante las noches.

El uso de una mezcla de dos o mas fluidos de trabajo diferentes de forma simultanea en el circuito termodinamico, para adecuar el sistema a variaciones de temperatura en la fuente de calor y en el sumidero termico, lo que reduce la eficiencia del sistema, ya que cada fluido de trabajo funciona de manera optima bajo un conjunto particular de condiciones a una temperatura dada;

La reduccion de temperatura en el fluido de trabajo evaporado mientras asciende por el conducto ascendente, lo que hace que el fluido de trabajo evaporado condense cuando la presion en el conducto ascendente es mayor que la presion de vapor de dicho fluido de trabajo a una temperatura menor dada, lo que resulta en una reduccion de la capacidad de generar energfa por el sistema;

El uso de la presion de vapor de la columna ascendente de fluido de trabajo evaporado para activar una turbina de gas/vapor en la parte superior de dicho conducto ascendente, lo cual reduce notablemente la presion en el condensador, lo que a su vez reduce significativamente el punto de ebullicion del fluido de trabajo en dicho condensador, siendo entonces necesaria una menor temperatura para su condensacion; y

Ademas, ninguno de los documentos descritos especifica la altura lfmite a la que el condensador ha de ser dispuesto con relacion a la presion a la que el fluido de trabajo evaporado emerge de la parte superior del conducto ascendente, y la temperatura a la cual dicho fluido de trabajo condensa en dicho condensador. Para condensar el fluido de trabajo evaporado en el condensador a una temperatura dada, sera necesario alcanzar una presion minima dentro del condensador. Esta presion minima dentro del condensador puede ser obtenida de tres maneras diferentes, dependiendo del metodo usado: a.) en un circuito cerrado siendo ejercida por el fluido de trabajo evaporado que sale del conducto ascendente; b.) mediante un mecanismo, como un compresor, en un circuito cerrado o abierto; c.) en un sistema abierto siendo ejercida por el medio natural que le rodea, como por ejemplo seria mediante la presion atmosferica. Si el primer metodo es aplicado, el condensador no puede estar posicionado mas alla de una altura dada del evaporador, porque la presion y densidad de una columna de fluido de trabajo evaporado disminuye con la altura. Y si el segundo metodo es aplicado, la energfa extra necesaria para accionar el compresor, hana mas razonable el colocar el condensador a una altura inferior donde la presion necesaria pudiera ser conseguida directamente de la columna ascendente de fluido de trabajo evaporado, en vez de ser conseguida mediante medios mecanicos. Para justificar mi segunda aseveracion referire a la siguiente ecuacion ffsica que permite estimar el trabajo necesario para comprimir un gas a temperatura constante (en un proceso isotermico):

W=n*R*T*Ln (Vf/Vi )

donde 'n' es el numero de moles, 'R' es una constante (8.31 J/molK), T es la temperatura en grados Kelvin, 'Vf es el volumen final y 'Vi' es el volumen inicial. Mediante esta ecuacion se podra ver que el trabajo realizado por un gas que se expande dentro del conducto ascendente (que obliga al gas que esta por encima a ascender), es el mismo que el

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trabajo hecho por un compresor para comprimir este gas (despreciando el valor de eficiencia del compresor, y el aporte de calor producido por las fricciones y resistencias de su mecanismo y piezas internas).

La presente descripcion aborda los problemas descritos anteriormente.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCION

Una planta de conversion de energfa termica, que comprende un circuito termodinamico cerrado, que a su vez comprende un fluido de trabajo a presion; un evaporador situado en su nivel mas bajo; un conducto ascendente ensanchable conectado a dicho evaporador; un condensador conectado a la salida superior del conducto ascendente ensanchable; un conducto descendente que conecta de vuelta el condensador con el evaporador, cerrando el circuito; y al menos un aparato de extraccion de energfa conectado a dicho conducto descendente. El fluido de trabajo en estado lfquido evapora en el evaporador, desde donde asciende, a temperatura constante, a traves del conducto ascendente ensanchable hasta el condensador, donde el fluido de trabajo evaporado es condensado, desde donde desciende a causa de la gravedad a traves del conducto descendente, activando el aparato de extraccion de energfa, fluyendo a continuacion de regreso al evaporador, completando asf un proceso de auto-bombeo, reiniciando el ciclo.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La FIGURA 1A es una tabla de valores que muestra la variacion de presion para tres gases diferentes bajo temperatura constante.

La FIGURA 1B es la representacion grafica de los valores de la tabla I de la FIGURA 1A.

La FIGURA 1C es una tabla que muestra diferentes valores de presion de vapor bajo diferentes temperaturas para el hexafluoruro de azufre, formulado SF6

La FIGURA 1D es la representacion grafica de los valores de la tabla II de la FIGURA 1C.

La FIGURA 2A es una ilustracion esquematica que muestra el esquema basico de la planta de conversion de energfa termica, de acuerdo con la presente descripcion.

La FIGURA 2B es una ilustracion esquematica del detalle V1 de la FIGURA 2A, que representa como el fluido de trabajo evaporado asciende a traves de una seccion inferior del conducto ascendente ensanchable, de acuerdo con la presente descripcion.

La FIGURA 2C es una ilustracion esquematica del detalle V2 de la FIGURA 2A, que representa como el fluido de trabajo evaporado asciende a traves de una seccion superior del conducto ascendente ensanchable, de acuerdo con la presente descripcion.

La FIGURA 2D es una ilustracion esquematica del detalle V3 de la FIGURA 2A, que representa el fluido de trabajo en estado lfquido fluyendo a traves del conducto descendente, de acuerdo con la presente descripcion.

La FIGURA 2E es una ilustracion esquematica del detalle V1 de la FIGURA 2A, que representa como el fluido de trabajo evaporado se mezcla con un gas de presion en una seccion inferior del conducto ascendente ensanchable, cuando un gas de presion es dispuesto en dicho conducto ascendente ensanchable, de acuerdo con la presente descripcion.

La FIGURA 2F es una ilustracion esquematica del detalle V2 de la FIGURA 2A, que representa como el fluido de trabajo evaporado se mezcla con un gas de presion en una seccion superior del conducto ascendente ensanchable, cuando un gas de presion es dispuesto en dicho conducto ascendente ensanchable, de acuerdo con la presente descripcion.

La FIGURA 3A es un diagrama de bloque donde se ilustra una transferencia directa de calor desde el evaporador y el condensador del circuito termodinamico cerrado con la fuente de calor y el sumidero termico respectivamente, de acuerdo con un primer modelo esquematico de operacion de la presente descripcion.

La FIGURA 3B es un diagrama de bloque donde a traves de un circuito termico el calor es devuelto desde el condensador hasta el evaporador, para su reciclado, rectificando el circuito termico su temperatura mediante transferencia directa de calor con la fuente de calor y el sumidero termico, de acuerdo con un segundo modelo esquematico de operacion de la presente descripcion.

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La FIGURA 3C es un diagrama de bloque donde se representa una transferencia indirecta de calor entre el evaporador y la fuente de calor a traves de un circuito termico auxiliar de calentamiento, y entre el condensador y el sumidero termico a traves a traves de un circuito termico auxiliar de enfriamiento, de acuerdo con un tercer modelo esquematico de operacion de la presente descripcion.

La FIGURA 3D es un diagrama de bloque donde a traves de un circuito termico el calor es devuelto desde el condensador hasta el evaporador, para su reciclado, dandose una transferencia indirecta de calor entre el circuito termico y la fuente de calor a traves de un circuito termico auxiliar de calentamiento; y entre el circuito termico y el sumidero termico a traves de un circuito termico auxiliar de enfriamiento, de acuerdo con un cuarto modelo esquematico de operacion de la presente descripcion.

La FIGURA 3E es una ilustracion esquematica donde a traves de un circuito termico el calor es devuelto desde el condensador hasta el evaporador, para su reciclado, rectificando el circuito termico su temperatura mediante una bomba de calor, a traves de la cual calor es tambien conducido desde una fuente de calor hasta el circuito termico, de acuerdo con un quinto modelo esquematico de operacion de la presente descripcion.

La FIGURA 3F es una ilustracion esquematica que muestra el detalle V4 de las FIGURAS 3B, 3D y 3E, donde el fluido termico esta representado fluyendo a traves del circuito termico, de acuerdo con de la presente descripcion.

La FIGURA 3G es una ilustracion esquematica que muestra el detalle V5 de las FIGURAS 3C y 3D, donde el fluido termico auxiliar de calentamiento esta representado fluyendo a traves del circuito termico auxiliar de calentamiento, de acuerdo con de la presente descripcion.

La FIGURA 3H es una ilustracion esquematica que muestra el detalle V6 de las FIGURAS 3C y 3D, donde el fluido termico auxiliar de enfriamiento esta representado fluyendo a traves del circuito termico auxiliar de enfriamiento, de acuerdo con de la presente descripcion.

La FIGURA 3I es una ilustracion esquematica que muestra el detalle V7 de la FIGURA 3E, donde el fluido de trabajo de la bomba de calor es mostrado fluyendo a traves de dicha bomba de calor, de acuerdo con de la presente descripcion.

La FIGURA 4A es una ilustracion esquematica que muestra el esquema basico de la invencion de acuerdo a un modo

de realizacion en el que el aparato para la extraccion de energfa es una turbina de reaccion, y en el que a traves de un

circuito termico calor es devuelto desde el condensador hasta el evaporador, para su reciclado.

La FIGURA 4B es una ilustracion esquematica que muestra el esquema basico de la invencion de acuerdo a un modo de realizacion en el que el aparato para la extraccion de energfa es una turbina de accion, y en el que a traves de un circuito termico calor es devuelto desde el condensador hasta el evaporador, para su reciclado.

La FIGURA 5A es una ilustracion esquematica que muestra un primer modo de realizacion.

La FIGURA 5B es una ilustracion esquematica que muestra el detalle V8 de la FIGURA 5A, donde se representa una seccion del conducto ascendente ensanchable, que muestra el fluido de trabajo evaporado ascendiendo a traves de dicho conducto ascendente.

La FIGURA 5C es una vista en desde arriba del primer modo de realizacion.

La FIGURA 5D es una vista lateral del primer modo de realizacion.

Las FIGURAS. 5E, 5F y 5G son una vista tridimensional en perspectiva de la capsula flotante segun las secciones I-I' y V-V'.

La FIGURA 5H es una vista tridimensional en perspectiva de la capsula sumergible de la turbina y generador segun las secciones II-II', III-III', y V-V'.

La FIGURA 5I es una vista tridimensional en perspectiva de la capsula sumergible del evaporador segun las secciones IV-IV' y V-V'.

La FIGURA 5J es una ilustracion tridimensional esquematica que muestra un modo de operacion del evaporador.

La FIGURA 5K es una ilustracion tridimensional esquematica que muestra un modo de operacion del condensador.

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La FIGURA 6A es ilustracion esquematica que muestra un segundo modo de realizacion.

La FIGURA 6B es una ilustracion esquematica del detalle V9 de la FIGURA 6A, donde es mostrada una seccion del conducto ascendente, que muestra el fluido de trabajo evaporado ascendiendo a traves del conducto ascendente ensanchable, mientras se mezcla con el gas auxiliar de presion.

La FIGURA 6C es una ilustracion esquematica del detalle V10 de la FIGURA 6A, que muestra la cubierta externa de la capsula sumergible resistente a altas presiones que desciende verticalmente y que contiene el conducto ascendente ensanchable, y la capsula sumergible resistente a altas presiones que contiene el evaporador.

La FIGURA 6D es una ilustracion esquematica del detalle V11 de la FIGURA 6A, que muestra la cubierta externa de los conductos descendentes.

La FIGURA 6E es una ilustracion esquematica de la bomba de calor del segundo modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 6F es una vista desde arriba del segundo modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 6G es una vista lateral del segundo modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 6H es una vista tridimensional en perspectiva de la cubierta externa de la capsula sumergible resistente a altas presiones que desciende verticalmente, segun las secciones VI-VI', y VII-VII'.

La FIGURA 7A es una ilustracion esquematica que muestra un tercer modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 7B es una vista tridimensional en perspectiva del tercer modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 8A es una ilustracion esquematica que muestra un cuarto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 8B es una ilustracion esquematica que muestra la estacion del gas auxiliar del cuarto modo de realizacion.

La FIGURA 8C es una vista tridimensional en perspectiva del cuarto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 9A es una ilustracion esquematica que muestra un quinto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 9B es una ilustracion esquematica que muestra un primer escenario para el quinto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 9C es una ilustracion esquematica que muestra un segundo escenario para el quinto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 9D es una ilustracion esquematica que muestra un tercer escenario para el quinto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 9E es una vista tridimensional en perspectiva del primer escenario del quinto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 9F es una vista tridimensional en perspectiva del tercer escenario del quinto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 10A es una ilustracion esquematica que muestra un sexto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 10B es una vista tridimensional en perspectiva del sexto modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 11A es una ilustracion esquematica que muestra un septimo modo de realizacion de la invencion.

La FIGURA 11B es una vista tridimensional en perspectiva del septimo modo de realizacion de la invencion. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

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En la siguiente descripcion, un cierto numero de modos de realizacion de la invencion son descritos con gran detalle, con caracter ilustrativo y no limitante, con referencia a las Figuras que acompanan. Las mismas referencias numericas son utilizadas para los mismos elementos en los diferentes dibujos y modos de realizacion de la invencion. El material contenido en esta descripcion, tal como detalles de la construccion y elementos, es incluido tan solo para ayudar a una mejor compresion. Asf pues, es evidente que la presente aplicacion puede realizarse sin esos elementos particulares. Igualmente, funciones y procesos constructivos de ordinario conocidos, no son descritos en detalle, porque ello empanana la descripcion detallada de la invencion con detalles innecesarios.

Introduccion descriptiva a algunos conceptos y formulas ffsicas:

Formula de la ley barometrica:

[P = p0 * e-mgy/TKB]

permite conocer como vana la presion en una columna de gas entre distintas alturas, a temperatura constante, donde: 'P ' es la presion final en Bares; 'P0' es la presion inicial en Bares; 'e ' es una constante - 2.71828...; 'm ' es la masa molecular del gas en Kg; 'g ' es la aceleracion de la gravedad - 9.08665 m/s2; 'y ' es la altura en metros (m); ' KB ' es la constante de Boltzmann (1.38 x 10-23 J/K)); 'T ' es la temperatura en grados Kelvin (K).

Estimacion de la densidad mediante la formula de la ley barometrica:

[D = D0 * e-mgy/TKB]

la formula de la ley barometrica adaptada para conocer la variacion de la densidad en una columna de gas entre distintas alturas, bajo temperatura constante, donde: 'D' es la densidad final en kilogramos por metro cubico (Kg/m3), 'D0 ' es la densidad final en Kg/m3, 'e ' es una constante - 2.71828...; 'm ' es la masa molecular del gas en Kg; 'g ' es la aceleracion de la gravedad - 9.08665 m/s2; 'y ' es la altura en metros (m); ' KB ' es la constante de Boltzmann (1.38 x 1023 J/K)); 'T ' es la temperatura en grados Kelvin (K).

Presion:

[P = P0+d*g*y]

en ffsica se define presion como fuerza por unidad de area, lo que significa que es la fuerza que actua sobre una superficie dividida por el area sobre la que actua. 'P' es la presion final en Pascales (Pa), 'P0' es la presion inicial en Pascales (Pa), 'd ' es la densidad en kilogramos por metro cubico (Kg/m3), 'g' es la aceleracion de la gravedad: 9.08665 m/s2; 'y' es la altura en metros.

Potencia con relacion a la presion:

[PW = P* Q]

en ffsica, se define potencia como la cantidad de trabajo que se efectua por unidad de tiempo o la cantidad de energfa que es transformada. 'Pw' es potencia medida en Vatios (W), 'P' es la presion medida en Pascales (Pa), y 'Q' es la tasa de flujo volumetrico, medida en metros cubicos por segundo (m3/s).

La FIGURA 1A es una tabla de datos (Tabla I) donde se representan las variaciones de la presion con la altura, para dos valores de presion inicial 'P0' (21.08 Bares y 37.13 Bares) con dos valores de temperatura contantes (20°C y 45°C) para tres gases distintos: hexafluoruro de azufre, formulado SF6; helio, formulado He; y nitrogeno, formulado N2. La FIGURA 1B representa los valores de dicha tabla graficamente.

La FIGURA 1C es una tabla de valores (Tabla II) con valores de presion de vapor para el hexafluoruro de azufre, SF6, a diferentes temperaturas. La FIGURA 1D representa los valores de dicha tabla graficamente.

La FIGURA 2A es una ilustracion esquematica que muestra el esquema basico de la planta de conversion de energfa termica de la presente memoria descriptiva, donde se ilustra un circuito termodinamico cerrado 10, que comprende: un fluido de trabajo a presion, que alterna la fase lfquida con la gaseosa en dicho circuito termodinamico 10; un evaporador 20 dispuesto al nivel mas bajo de dicho circuito termodinamico 10; un conducto ascendente ensanchable 40 conectado a dicho evaporador 20, donde el diametro inicial inferior, d0, es mas pequeno que el diametro final superior, d1; un grupo de dos condensadores 30 dispuestos a una altura superior respecto del evaporador 20, que estan conectados a la salida superior de dicho conducto ascendente 40; un conducto descendente 90 que conecta de vuelta los condensadores 30 con el evaporador 20, cerrando el circuito; y un aparato de extraccion de energfa 50 conectado a dicho conducto descendente 90.

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El numero de condensadores 30 y evaporadores 20 que se pueden instalar en el circuito termico cerrado 10 es opcional, siendo posible tener instalados una unica unidad o multiples unidades, dependiendo del modo de realizacion preferido. En la presente descripcion, el numero de condensadores 30 y de evaporadores 20 dispuestos en el circuito termico cerrado 10 variara de un modo de realizacion a otro.

Con referencia a la FIGURA 2A, H1 representa la altura entre el nivel L0, que es la nivel en el cual el fluido de trabajo lfquido evapora en el evaporador 20 con una temperature de T1, y el nivel L1 de la salida superior del conducto ascendente ensanchable 40; H2 representa la altura entre dicho nivel L0 y el nivel L2 que es el nivel en el cual el fluido de trabajo evaporado condensa en el condensador 30 con una temperature de T0; y h3 representa la altura entre dicho nivel L2 y el nivel L3 del aparato de extraccion de energfa 50, donde el fluido de trabajo liquido llega con una temperatura de T0.

El fluido de trabajo sera un gas o compuesto de elevada masa molar, con una elevada densidad en estado lfquido. Para la presente descripcion hexafluoruro de azufre, formulado SF6, es propuesto como fluido de trabajo, por su nula peligrosidad, no siendo un gas toxico o inflamable, que tiene un peso molecular muy elevado, alta densidad en estado ifquido, y baja viscosidad. Sus caractensticas son: peso molecular: 146.05 g/mol; densidad en estado gaseoso: 6.07 kg/m3 (a 1 Bar de presion y 20°C de temperatura); densidad en estado lfquido: 1,523.3 Kg/m3 (a 15 Bares de presion y 15°C de temperatura); presion de vapor: 14.47 Bares de presion a 5°C de temperatura y 21.08 Bares de presion a 20°C de temperatura; y una muy baja viscosidad, 0.277 centipoises - cP a 25°C (notablemente inferior a la viscosidad del agua 0.894 centipoises - cP a 25°C.). Igualmente, cualquier otro gas de elevado peso molecular puede ser utilizado como fluido de trabajo, como por ejemplo el Hexafluoroetano, que es un gas no inflamable y no toxico, formulado C2F6, tambien conocido como R-116 y que tiene una masa molar de 138.02 g/mol.

El modo de operacion es como sigue (con referencia a las FIGURAS 2A, 2B, 2C, 2D, 2E y 2F): El fluido de trabajo entra en estado lfquido 12 en el evaporador 20 donde evapora al nivel L0 tras aumentar su temperatura hasta T1; a continuacion el fluido de trabajo evaporado 11 sale del evaporador 20 y asciende a traves del conducto ascendente ensanchable 40 hasta el condensador 30 a temperatura constante de T1 (detalles V1 y V2, representados en las FIGURAS 2B, 2C y 2E, 2F); entonces el fluido de trabajo evaporado 11 sale del conducto ascendente ensanchable al nivel L1, con una temperatura de T1, entrando en el condensador 30, donde condensa al nivel L2 tras reducir su temperatura hasta T0; despues el fluido de trabajo en estado lfquido 12 sale del condensador 30 y cae por efecto de la gravedad, a temperatura constante de T0, a traves del conducto descendente 90 (detalle V3, mostrado en la FIGURA 2D), accionando el aparato de extraccion de energfa 50; tras ello, el fluido de trabajo en estado lfquido 12 fluye desde el aparato de extraccion de energfa 50 de vuelta al evaporador 20, completando un proceso de auto-bombeo, reiniciando el ciclo.

Distintos tipos de aparatos de extraccion de energfa 50 pueden ser utilizados en diferentes modos de aplicacion de la invencion. Debido a la amplia utilizacion de las turbinas en el estado de la tecnica, una turbina sera el aparato de extraccion de energfa elegido para los diferentes modos de aplicacion de la invencion en la presente memoria descriptiva. Debido a que el principal uso de las turbinas es en plantas hidroelectricas, cierto tipo de investigacion y desarrollo sera necesario para obtener un diseno optimo de turbina para otros tipos de fluidos distintos del agua. En la FIGURA 2A se muestra una turbina de reaccion 51 como aparato de extraccion de energfa, la cual esta conectada a un generador electrico 60, que es accionado por la rotacion de dicha turbina 51, lo cual genera electricidad que es transmitida a traves de un cable de transmision de corriente electrica 61.

En algunos modos de realizacion preferida de la invencion, un gas de presion 41 puede ser opcionalmente dispuesto en el conducto ascendente ensanchable 40, teniendo dicho gas de presion 41 una masa molar mucho menor que la del fluido de trabajo. El gas de presion 41 no condensa en el condensador. Un ejemplo optimo de gas de presion sena el helio, por sus cualidades como gas noble monoatomico con una masa atomica muy baja, que tiene el punto de ebullicion mas bajo de todos los elementos, y una solubilidad extremadamente baja. Sus propiedades son: Peso molecular: 4.0026 g/mol; densidad gaseosa: 0.169 kg/m3 (a 1 bar de presion y 15°C de temperatura). El nitrogeno es otra buena opcion como gas de presion auxiliar por su baja masa molecular de 28.0134 g/mol, baja reactividad qmmica, y su alta abundancia en la atmosfera, lo cual lo hace un gran candidato desde un punto de vista comercial. Ambos gases de presion propuestos, el helio y el nitrogeno, tienen una masa molar que es menos de la mitad de los dos fluidos de trabajo propuestos, el hexafluoruro de azufre y el Hexafluoroetano.

Refierase a la FIGURAS 2E y 2F donde los detalles V1 y V2 de la FIGURA 2A son de nuevo representados, siendo ilustrado en este caso como el fluido de trabajo evaporado 11 se mezcla con el gas de presion 41 en el conducto ascendente ensanchable 40 en dos niveles diferentes. A causa de la menor masa molecular del gas de presion 41, la distribucion del fluido de trabajo evaporado 11 y del gas de presion 41 dentro del conducto ascendente ensanchable 40 no sera igual con la altura, dandose, al ser mas pesado, una mayor concentracion del fluido de trabajo evaporado 11 a niveles inferiores que del gas de presion 41 (FIGURA 2E), y viceversa a niveles superiores (FIGURA 2F).

Para un fluido de trabajo evaporado 11 dado (FIGURAS 2B y 2C), o para una combinacion dada de un fluido de trabajo evaporado 11 y un gas de presion 41 (FIGURAS 2E y 2F), con la ayuda de la ley barometrica, y en base a sus

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masas molares particulares y bajo una temperature dada, sera posible hacer una estimacion a grueso modo de la variacion que con la altura (H1 y H2) se produce en la presion P0 y densidad D0 iniciales obtenidas al nivel L0 en el evaporador 20, y estimar la presion P1 y densidad D1 obtenidas al nivel L1 en la salida superior del conducto ascendente ensanchable 40, y la presion P2 y densidad D2 finales obtenidas al nivel L2 de los condensadores 30. Pero como la ley barometrica (al igual que otras formulas como la de los gases ideales) es una formula para gases en condiciones de temperatura y presion cercanas a los valores estandar, y por las condiciones de presion a las que se encuentra el fluido de trabajo 11, o la mezcla del fluido de trabajo evaporado 11 y el gas de presion 41, en el conducto ascendente ensanchable 40, sera necesario realizar experimentos hasta que los valores exactos de presion (P1 y P2) y densidad (D1 y D2) en los niveles L1 (H1) y L2 (H2) puedan ser con certeza conocidos.

Refierase de nuevo a las FIGURAS 2A, 2B, 2C, 2E y 2F. Para asegurar un flujo optimo de fluido de trabajo a traves del circuito termodinamico 10, el conducto ascendente ensancha con la altura en la misma proporcion en que el fluido de trabajo evaporado 11 pierde densidad (FIGURA 2B y 2C), o su porcentaje en su mezcla con el gas de presion 41 disminuye (FIGURAS 2E y 2F), de manera que la masa final de fluido de trabajo evaporado que sale por la salida superior del conducto ascendente 40 al nivel L1, sera la misma que la masa de fluido de trabajo que, al nivel L0, evapora en el evaporador 20.

Refierase de nuevo a las FIGURAS 2A, 2B, 2C, 2E y 2F. Con referencia a la ley barometrica, la presion inicial 'P0' es la presion P0 a la que el fluido de trabajo evapora al nivel L0 del evaporador 20 y con la que fluye dentro del conducto ascendente ensanchable 40. La presion final 'P' es la presion P2 ejercida por el fluido de trabajo evaporado 11, o por la mezcla de fluido de trabajo evaporado 11 y el gas de presion 41 (dependiendo del modo de realizacion), al nivel L2 de los condensadores 30. Para una temperatura dada T0 en los condensadores 30, el fluido de trabajo evaporado 11 condensara cuando el valor de la presion P2 sea igual o mayor que el valor de la presion de vapor de dicho fluido de trabajo a dicha temperatura T0.

Refierase otra vez a las FIGURAS 2A, 2E y 2F. Cuando se usa un gas de presion 41 en el conducto ascendente ensanchable, a causa de la menor masa molar de dicho gas de presion 41, su disminucion de densidad con la altura sera significativamente menor que para el fluido de trabajo evaporado 11 que es mucho mas pesado, el cual tiene una mayor masa molar. De esta manera, con una mezcla formada por un fluido de trabajo evaporado 11 y un gas de presion 41 notablemente mas ligero en el conducto ascendente ensanchable 40, sera posible conseguir una altura H2 mucho mayor entre el nivel L0 (en el evaporador 20) y el nivel L2 (en los condensadores), que si tan solo un mucho mas pesado fluido de trabajo evaporado 11 estuviera en el conducto ascendente ensanchable 40.

El circuito termodinamico cerrado 10 propuesto en la presente memoria descriptiva es capaz de generar grandes cantidades de energfa electrica a partir de fuentes de calor y sumideros termicos naturales, en los que la diferencia de temperatura entre ellos es muy pequena (gradiente), lo cual les hace inviables de ser utilizados en plantas termicas convencionales de generacion de energfa (a causa del pequeno gradiente de temperatura), y capaces de producir muy poca energfa en plantas termicas no convencionales, como en las plantas de conversion de energfa termica oceanica - CETO que estan comprendidas en el actual estado de la tecnica. Por ejemplo, es posible usar agua marina superficial calida de los oceanos tropicales (que normalmente excede los 20°C durante todo el ano) como fuente de calor para evaporar hexafluoruro de azufre en el evaporador a 20°C; y agua marina de las profundidades oceanicas (tfpicamente con una temperatura inferior a los 5°C) para condensar dicho fluido de trabajo en el condensador 30 a 5°C. En estas condiciones, el hexafluoruro de azufre, SF6, evaporara con una presion de vapor de 21.08 bares (P0) a 20°C (T1) al nivel L0 del evaporador 20, y condensara al nivel L2 en el condensador 30 bajo una presion (P2) igual o mayor a 14.47 bares, que es la presion de vapor del hexafluoruro de azufre a 5°C (T0) (FIGURAS 1C y 1D). Para ello, y partiendo de la formula de la ley barometrica, la diferencia en altura H2 entre el nivel L0 en el evaporador 20 y el nivel L2 en el condensador 30 no debena de ser mayor de 550 metros, que es la altura (H2) aproximada en la que una columna de hexafluoruro de azufre evaporado (con una presion de vapor de 21.08 bares en su base) ejerce una presion cercana a los 15 bares en el nivel L2 del condensador 30 (FIGURAS 1A y 1B).

Por otro lado, si un gas de presion 41 mucho mas ligero es mezclado con dicho hexafluoruro de azufre (el fluido de trabajo evaporado 11) en el conducto ascendente ensanchable 40, y para las mismas condiciones de evaporacion y condensacion previamente descritas, dicha diferencia en altura H2 puede ser de hasta 2.500 metros si nitrogeno, formulado N2, es usado como gas de presion 41 (altura a la cual su presion sera ligeramente mayor a la requerida de 15 bares; FIGURAS 1A y 1 B); y de varios miles de metros mas (que para el nitrogeno) si helio, sfmbolo He, es usado como gas de presion 41 (FIGURAS 1A y 1B).

Refierase de nuevo a la FIGURA 2A. La presion P3 ejercida por la columna descendente del fluido de trabajo liquido 12 (detalle V3, ilustrado en la FIGURA 2D) al nivel L3 del aparato de extraccion de energfa 50, sera la suma de la presion P2, que es la presion que el fluido de trabajo evaporado 11, o que la mezcla de fluido de trabajo evaporado 11 y el gas de presion 41, ejercen sobre el fluido de trabajo condensado 12 al nivel L2 en el condensador 30, mas el peso de dicha columna descendente de fluido de trabajo liquido 12, que con una altura H3 esta comprendida entre el nivel L2 en los condensadores 30 y el nivel L3 del aparato de extraccion de energfa 50.

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Mediante la formula de potencia descrita es posible calcular la capacidad de potencia bruta ('Pw') del sistema mediante la multiplicacion de la presion P3 ('P') por la tasa de flujo volumetrico ('Q'). La densidad en la columna descendente de fluido de trabajo lfquido 12 incrementa a mayor profundidad, ya que la presion aumenta por el incremento de peso, al aumentar la altura de la columna de fluido de trabajo lfquido. A continuacion se indican algunos valores de densidad para el hexafluoruro de azufre a 5°C, bajo diferentes presiones (medidas en bares): 1.523,3 Kg/m3 a 15 bares; 1.629 Kg/m3 a 100 bares; 1.704 Kg/m3 a 200 bares; y 1.759 Kg/m3 a 300 bares.

El gas de presion 41 sera de ayuda tambien para conseguir la mayor presion P2 posible en el condensador 30, lo que a su vez aumentara la presion P3 en el nivel L3 del aparato de extraccion de energfa 50.

Cuando en funcionamiento, y a pesar del uso de materiales de aislamiento termico, la planta de conversion de energfa termica inevitablemente intercambiara calor con el medio ambiente, de manera que los componentes de la planta que tienen una temperatura superior a la del medio ambiente (por ejemplo el evaporador 20, y el conducto ascendente ensanchable 40) entregaran calor al medio ambiente mas frio que les rodea; y los componentes de la planta mas fnos que el medio ambiente (como por ejemplo el condensador 30, o el conducto descendente 90) ganaran calor del medio ambiente mas calido que les rodea. Debido a las grandes dimensiones de la planta de conversion de energfa termica, las diferentes partes de la planta son expuestas a diferentes ambientes y temperaturas. Para corregir dichas perdidas o aumentos de calor en la planta de conversion de energfa termica, el circuito termodinamico cerrado intercambiara calor con una fuente de calor y un sumidero termico. Dicho intercambio de calor puede ser realizado de forma directa (FIGURA 3A) o indirecta. Distintos sistemas son propuestos en esta memoria descriptiva para un intercambio indirecto de calor entre el circuito termodinamico cerrado y la fuente de calor y el sumidero termico; por ejemplo: a traves de un circuito termico (FIGURA 3B); a traves de un circuito auxiliar de calentamiento y de un circuito auxiliar de enfriamiento (FIGURA 3C); a traves de la combinacion de un circuito termico con un circuito auxiliar de calentamiento y un circuito auxiliar de enfriamiento (FIGURA 3D); y a traves de un circuito termico y una bomba de calor (FIGURA 3E). Estos sistemas propuestos pueden ser combinados en otras formas distintas en diferentes modos de realizacion de la invencion, no mostrados en la presente memoria descriptiva.

Refiera a la FIGURA 3A que muestra un primer ejemplo esquematico de realizacion de la invencion, donde se da una transferencia directa de calor 31 entre una fuente de calor y el evaporador 20 del circuito termodinamico cerrado 10, y entre el condensador 30 y un sumidero termico, lo cual puede obtenerse por ejemplo, disponiendo en contacto directo el evaporador 20 con la fuente de calor (por ejemplo, agua calida de la superficie de un mar tropical o un horno de gas o carbon), y el condensador 30 en contacto directo con un sumidero termico (agua fria de las profundidades marinas o aire frio de la atmosfera, por ejemplo).

Refiera a las FIGURAS 3B y 3F donde se ilustra un segundo ejemplo esquematico de realizacion de la invencion, donde por medio de un fluido de trabajo 71 (detalle V4, mostrado en la FIGURA 3F) que fluye a traves de un circuito termico 70 por la accion de una bomba 75, calor es conducido de vuelta desde el condensador 30 al evaporador 20 para su reciclado, rectificando dicho fluido termico 71 su temperatura mediante transferencia directa de calor 31 desde una fuente de calor por medio de una unidad de calentamiento 73, que esta en contacto directo con dicha fuente de calor; y por transferencia directa de calor a un sumidero termico a traves de una unidad de enfriamiento 74, que esta en contacto directo con dicho sumidero termico. El uso de un circuito termico es preferido para evitar el agotamiento de fuentes de calor natural y renovable, y para reducir la tasa de calor transferido al medio ambiente (polucion termica) cuando se usan sumideros termicos naturales y renovables. El circuito termico sera explicado con mayor detalle in FIGURAS 4A y 4B.

Refiera a la FIGURA 3C que muestra un tercer ejemplo esquematico de realizacion de la invencion, donde se da una transferencia de calor 31 indirecta desde la fuente de calor al evaporador 20, a traves de un circuito termico auxiliar de calentamiento 703; y una transferencia indirecta de calor 31 desde el condensador 30 hasta el sumidero termico a traves de un circuito termico auxiliar de enfriamiento 704. El circuito termico auxiliar de calentamiento 703 comprende: un fluido termico auxiliar de calentamiento 721 (detalle V5, ilustrado en la FIGURA 3G); al menos una bomba 761; al menos una unidad auxiliar de calentamiento 733, en contacto directo con la fuente de calor; al menos un tubo que conecta la unidad auxiliar de calentamiento 733 con el evaporador 20 del circuito termico cerrado 10; y al menos un tubo que conecta el evaporador 20 de vuelta con la unidad auxiliar de calentamiento 733, cerrando el circuito; donde el fluido termico auxiliar de calentamiento 721 fluye a traves del circuito termico auxiliar de calentamiento 703 por la accion de la bomba 761, conduciendo calor 31 desde la fuente de calor hasta el evaporador 20. El circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 comprende: un fluido termico auxiliar de enfriamiento 722 (detalle V6, ilustrado en la FIGURA 3H); al menos una bomba 762; al menos una unidad auxiliar de enfriamiento 744, en contacto directo con el sumidero termico; al menos un tubo que conecta la unidad auxiliar de enfriamiento 744 con el condensador 30 del circuito termico cerrado 10; y al menos un tubo que conecta el condensador 30 de vuelta con la unidad auxiliar de enfriamiento 744, cerrando el circuito; donde el fluido termico auxiliar de enfriamiento 722 fluye a traves del circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 por la accion de la bomba 762, conduciendo calor 31 desde el condensador 30 hasta el sumidero termico mediante la unidad auxiliar de enfriamiento 744.

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Refierase a las FIGURAS 3D, 3F, 3G y 3H, la cuales ilustran una cuarta forma de realizacion de la invencion, donde, se da una combinacion del circuito termico 70 ilustrado en la FIGURA 3B y los circuitos termicos auxiliares de calentamiento 703 y enfriamiento 704 ilustrados en la FIGURA 3C. Como en el segundo ejemplo esquematico de operacion, mediante el fluido termico 71 (detalle V4, representado en la FIGURA 3F) que fluye a traves del circuito termico 70, el calor 31 es conducido de vuelta desde el condensador 30 hasta el evaporador 20 para su reciclado, pero rectificando en este cuarto ejemplo esquematico dicho fluido termico 71 su temperatura mediante un intercambio indirecto de calor 31 con la fuente de calor y el sumidero termico, mediante los circuitos termicos auxiliares de calentamiento 703 y enfriamiento 704, respectivamente. Para ello, y como en el tercer modo de realizacion, el fluido termico auxiliar de calentamiento 721 (detalle V5, representado en la FIGURA 3G) fluye a traves del circuito termico auxiliar de calentamiento 703 por accion de la bomba 761, transfiriendo calor 31 desde la fuente de calor a la unidad de calentamiento 73, donde el fluido termico 71 aumenta su temperatura. Por otro lado el fluido termico auxiliar de enfriamiento 722 (detalle V6, representado en la FIGURA 3H) fluye por accion de la bomba 762 a traves del circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 transfiriendo el calor 31 obtenido del fluido termico 71 en la unidad de enfriamiento 74 al sumidero termico.

Distintos dispositivos pueden ser utilizados como unidades de calentamiento 73 o enfriamiento 74, como por ejemplo, intercambiadores de calor y bombas de calor, ejemplo de unidades de calentamiento pueden ser hornos de combustion de carbon o gas, y reactores nucleares (como sera ilustrado a continuacion en varios modos de realizacion preferida). Igualmente, torres de enfriamiento pueden ser utilizadas como unidades de enfriamiento (como sera igualmente ilustrado a los siguientes modos de realizacion preferida)... Son conocidas muchas clases de intercambiadores de calor en el actual estado de la tecnica, como por ejemplo los construidos a partir de placas o tubos, que permiten un intercambio de calor entre el fluido de trabajo, el fluido termico 71, y entre los fluidos termicos auxiliares de calentamiento 721 y enfriamiento 722 con la fuente de calor y el sumidero termico sin que se produzca un contacto ffsico entre fluidos (siendo el calor transferido a traves de las paredes de los tubos y los placas). Por otro lado, son conocidos muchos tipos de bombas de calor en el actual estado de la tecnica, como por ejemplo bombas de calor de compresion y absorcion.

Refierase a las FIGURAS 3E y 3I que ilustran un quinto ejemplo esquematico de realizacion de la invencion, donde al igual que fue ilustrado en el segundo ejemplo esquematico, mediante un fluido termico 71 (detalle V4, representado en la FIGURA 3F) que fluye a traves del circuito termico 70, el calor 31 es conducido de vuelta desde el condensador 30 hasta el evaporador 20 para su reciclado, rectificando en este caso dicho fluido termico 71 su temperatura mediante una bomba de calor de compresion 80, donde por medio del fluido de trabajo 88 de la bomba de calor (detalle V7, representado en la FIGURa 3I) el calor 31 es conducido desde el fluido termico fno que sale del evaporador 20 hasta el fluido termico caliente que sale del condensador 30. Una fuente de calor proveera el calor 31 extra necesario para recuperar el calor que el sistema entrega (transfiere) al medioambiente.

En este quinto ejemplo esquematico de realizacion de la invencion, la bomba de calor 80 realiza al mismo tiempo las funciones de unidad de calentamiento 73 y unidad de enfriamiento 74 para el circuito termico 70. Dependiendo de la temperatura a la que el fluido termico fno (que sale del evaporador 20) llega a la bomba de calor 80, el fluido interno de trabajo 88 de dicha bomba de calor 80 extraera mas o menos calor 31 de dicho fluido termico fno a traves del evaporador 81 de la bomba de calor 80, funcionando en este caso dicho fluido termico fno como una fuente de calor para el sistema, pasando dicho calor 31 extrafdo al fluido termico caliente que emerge del condensador 30 a traves del condensador 82 de la bomba de calor, funcionando en este caso dicho fluido termico caliente como sumidero termico. Por lo tanto el evaporador 81 de la bomba de calor 80 de compresion, funcionara como la unidad de enfriamiento 74 del circuito termico 70, mientras que el condensador 82 de dicha bomba de calor 80 funcionara como la unidad de calentamiento 73.

Las bombas de calor son dispositivos bien conocidos en el estado de la tecnica que transfieren calor desde una fuente de calor, a menor temperatura, hasta a un 'sumidero termico', que esta a mayor temperatura. Muchas de estas bombas de calor operan con un coeficiente de operacion, COP, por encima de 3, lo cual es usado para describir el ratio de calor util transferido con relacion al trabajo anadido. En contraste a cuando se utilizan intercambiadores de calor convencionales como unidades de calentamiento, cuando se usan bombas de calor sera posible calentar el fluido de trabajo a una temperatura mayor que la de la fuente de calor. Mayores temperaturas produciran mayores presiones de vapor en el fluido de trabajo que evapora en el evaporador 20, lo cual incrementara la densidad y presion de dicho fluido de trabajo evaporado 11 a lo largo de todo el conducto ascendente ensanchable 40, siendo posible de esta manera alcanzar mayores alturas (H1 y H2, FIGURA 2A) en el circuito termodinamico cerrado 10.

El uso del descrito circuito termico 70, de los circuitos termicos auxiliares de calentamiento 703 y enfriamiento 704, o de una combinacion de los mismos, permitira instalar el circuito termodinamico cerrado 10 lejos de la fuente de calor y del sumidero termico, ya que el calor puede ser transportado grandes distancias por el fluido termico 71, o por el fluido termico auxiliar de calentamiento (721) o enfriamiento (722) desde dicha fuente de calor hasta el circuito termodinamico cerrado 10, y desde dicho circuito termodinamico cerrado 10 hasta el sumidero termico. Igualmente, el uso de dichos circuitos termicos (70, 703, 704) permitira que el fluido de trabajo fluya de forma constante a traves del circuito termodinamico cerrado, a pesar de las variaciones en la temperatura de la fuente de calor y del sumidero termico, ya

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que la transferencia de calor entre los fluidos de trabajo y la fuente de calor y el sumidero termico puede ser regulada mediante las unidades de calentamiento (73, 733) y enfriamiento (74, 744).

En las FIGURAS 4A y 4B se ilustra en detalle el esquema de una planta de conversion de energfa termica donde a traves de un circuito termico 70 calor es conducido desde los condensadores 30 hasta el evaporador 20 para su reciclado, como fue descrito en los dibujos esquematicos ilustrados en las FIGURAS 3B, 3D y 3E. El circuito termico 70 comprende: un fluido termico; una bomba 75; una unidad de calentamiento 73; una unidad de enfriamiento 74; un tubo 931 que conecta la unidad de calentamiento 73 con el evaporador 20; un tubo 941 que conecta el evaporador 20 con la unidad de enfriamiento 74; un tubo 942 que conecta la unidad de enfriamiento 74 con el condensador 30; y un tubo 932 que conecta el condensador 30 con la unidad de calentamiento 73, cerrando el circuito termico 70. El modo de funcionamiento es como sigue: El fluido termico fluye a traves del circuito termico 70 por la accion de la bomba 75, entrando en la unidad de calentamiento 73 donde incrementa su temperatura de T1-m a T1+n, pasando despues al evaporador 20; en el evaporador 20 el fluido de trabajo liquido evapora al nivel L0 tras ganar calor del fluido termico, al incrementar dicho fluido de trabajo su temperatura hasta T1, mientras que el fluido termico disminuye su temperatura de T1+n a T0+p, tras ello el fluido de trabajo evaporado emerge del evaporador 20 y asciende a traves del conducto ascendente ensanchable 40 hasta los condensadores 30 a temperatura constante T1; el fluido termico sale del evaporador 20 y entra en la unidad de enfriamiento 74 donde reduce su temperatura de T0+p a T0-q, fluyendo despues hasta los condensadores 30; en los condensadores 30 el fluido de trabajo evaporado condensa tras entregar calor al fluido termico, disminuyendo su temperatura a T0, mientras que el fluido termico incrementa su temperatura de T0-q a T1-m; desde los condensadores 30 el fluido termico fluye de vuelta hasta la unidad de calentamiento 73, cerrando el circuito termico 70; entonces el fluido de trabajo liquido 12 cae por efecto de la gravedad a temperatura constante de T0 a traves del conducto descendente 90, activando el aparato de extraccion de energfa 50, desde donde el fluido de trabajo liquido fluye de vuelta hasta el evaporador 20, completando asf un proceso de auto-bombeo, reiniciando el ciclo.

La FIGURA 4A representa el esquema basico donde el aparato de extraccion de energfa 50 es una turbina de reaccion 51, siendo activadas estas turbinas por el fluido que cambia de presion al atravesar el rodete, entregando asf su energfa; y la FIGURA 4B representa el esquema basico donde el aparato de extraccion de energfa 50 es una turbina de accion 52, donde antes de interaccionar con los alabes de la turbina, la presion del fluido es convertida en energfa cinetica por un inyector dirigido hacia los alabes de la turbina, sin que se produzca cambio de presion alguna del fluido en los alabes, empujando el chorro de fluido los alabes curvados de la turbina lo cual cambia la direccion del chorro. La tercera ley de Newton describe la transferencia de energfa para las turbinas de reaccion, y la segunda ley de Newton para las turbinas de accion.

En ambos modos de realizacion de la invencion, tanto la turbina de reaccion 51 como la turbina de accion 52, estan conectados a un generador electrico 60 que es activado con la rotacion de la turbina, generando electricidad que es transmitida por un cable de transmision de corriente electrica 61. Para largas distancias dicha transmision puede realizarse mediante corriente continua de alta tension (HVDC).

En la FIGURA 4A, H4 representa la altura entre el nivel L3 de la turbina, y el nivel L0 del evaporador 20 (que es el nivel en el que el fluido de trabajo liquido evapora en el evaporador 20), para modos de realizacion preferida en los que la turbina seleccionada es una turbina de reaccion 51; mientras que en la FIGURA 4B, H4 representa la altura entre el nivel L4, que es el nivel en el que el fluido de trabajo liquido es recogido en la carcasa de la turbina 52 (tras actuar sobre los alabes de la turbina de accion) y el nivel L0 del evaporador 20.

La anteriormente mencionada presion inicial P0 al nivel L0 del evaporador 20, que es la presion a la que el fluido de trabajo evaporado sale por la parte superior del evaporador 20, empujara tambien hacia atras la columna de fluido de trabajo liquido que fluye desde la turbina hasta el evaporador 20; junto a la presion P0, la viscosidad del fluido de trabajo liquido 12 producira una friccion con la cara interna de las tubenas, y con la cara interna de los placas o tubos del evaporador 20, que resultara en una resistencia al flujo de fluido de trabajo liquido 12 en el evaporador 20.

Refiera de nuevo a la FIGURA 4A, donde en un modelo de realizacion preferida la turbina es una turbina de reaccion 51, que esta hermeticamente encerrada. Para poder vencer la presion inicial P0 en la parte superior del evaporador 20, y las resistencias de la friccion por la viscosidad, la turbina de reaccion esta dispuesta a un nivel L3 mas alto que el nivel L0 en el que el fluido de trabajo liquido evapora en el evaporador 20, con una diferencia en altura H4 que creara una columna de fluido de trabajo liquido descendente que esta contenida entre dichos niveles, L3 y L0, y que debido a la gravedad produce una presion P4 sobre el fluido de trabajo liquido contenido por debajo del nivel L0, que permitira vencer la resistencia producidas por la presion inicial P0 y las fricciones producidas por la viscosidad, ayudando asf a que el fluido de trabajo liquido fluya en el evaporador 20.

En otros modelos de realizacion preferida la turbina de reaccion 51 puede ser disenada para dejar una cantidad de presion P3 residual en el flujo que sale de la turbina que ayudara a vencer dicha presion inicial P0 y las resistencias por la viscosidad y las fricciones, lo que permitira colocar la turbina de reaccion 51 a un nivel (L3) cercano o igual al nivel L0.

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Refiera de nuevo a la FIGURA 4B, donde la turbina en este modelo de realizacion preferida es una turbina de impulso 52, que igualmente esta hermeticamente encerrada, y dispuesta en un nivel L3 mas elevado que el evaporador 20, donde parte del chorro de fluido de trabajo lfquido que fluye por los inyectores evaporara en la carcasa de la turbina 520 tras impactar sobre los alabes de la turbina, con una temperature cercana a T0 y una presion cercana a P2 como en los condensadores 30. Tras accionar la turbina, el fluido de trabajo liquido es recogido en el nivel L4 en la carcasa de la turbina 520, a un altura H4 mayor que la del nivel L0, que como en el ejemplo de la turbina de reaccion 51, creara una columna descendente de fluido de trabajo lfquido que estara contenida entre dichos niveles, L4 y L0, que igualmente por gravedad producira una presion P4 sobre el fluido de trabajo liquido contenido por debajo del nivel L0, que anadido a la presion aproximada P2 del fluido de trabajo evaporado contenido en la carcasa de la turbina 520, permitira vencer la presion inicial P0, al igual que las resistencias por friccion y viscosidad, ayudando al fluido de trabajo liquido a fluir en el evaporador 20.

En las FIGURAS 4A y 4B, el circuito termodinamico cerrado 10 y el circuito termico 70 estan provistos con dispositivos de medicion y control de temperatura 211, flujo 212 y presion 213 del fluido de trabajo y del fluido termico. La informacion obtenida por los dispositivos de medicion y control es enviada mediante un circuito de transmision de datos 203, que puede igualmente ser inalambrico (no mostrado en las Figuras), a una unidad central de procesamiento 200, CPU, que permite que la planta pueda ser operada de manera automatica, o de manera manual, conectando dicha unidad de procesamiento 200 a un panel de control 202.

Refiera a las FIGURAS 5A, 5B, 5C, 5D-1, 5D-2, 5E, 5F, 5G, 5H, 5I, 5J y 5K que ilustran un primer modelo de realizacion preferida de la invencion, donde la planta de conversion de energfa termica esta dispuesta en una plataforma flotante. Este primer modelo de realizacion preferida ha sido disenado para mares tropicales calidos, donde el agua calida de la superficie tiene una diferencia notable de temperatura con el agua fna de las profundidades, donde el agua calida de la superficie del mar 83 sera la fuente de calor, y el agua fna de las profundidades marinas 84 sera el sumidero termico.

Este primer ejemplo de realizacion preferida esta provisto con un circuito termico 70 a traves del cual el circuito termodinamico cerrado 10 gana calor del agua calida de la superficie del mar 83 (fuente de calor), y a traves del cual entrega calor al agua fna de las profundidades marinas 84 (sumidero termico). Las unidades de calentamiento 73 y enfriamiento 74 del circuito termico 70 son del tipo intercambiadores de calor de placas, en los que los fluidos estan expuestos a una mayor superficie de contacto que en los intercambiadores de calor convencionales, lo que mejora la transferencia de calor.

El fluido termico sera agua desmineralizada, por su baja viscosidad, su abundante presencia natural, nula toxicidad, y buena conductividad termica, 0.58 k - W/(m- K) at 25°C. Aditivos alguicidas y anticorrosion pueden ser anadidos al agua desmineralizada para asegurar su buen funcionamiento en el circuito termico 70. Cualquier otro fluido con buena conductividad termica, y baja viscosidad, puede ser utilizado tambien.

La plataforma flotante esta compuesta por una capsula flotante 103 en la que estan dispuestos cuatro condensadores 30, cuatro unidades de calentamiento 73 y cuatro unidades de enfriamiento 74, ocho bombas 75 para el bombeo de fluido termico a traves del circuito termico 70, cuatro bombas 783 para la toma de agua calida de la superficie del mar 83, y cuatro bombas 784 para la toma de agua fna de las profundidades del mar 84. Igualmente la capsula flotante contiene la unidad de procesamiento central, CPU 200, que esta conectada a un panel de control, CP 202 a traves del cual la planta de conversion de energfa termica flotante puede ser manualmente operada.

La capsula flotante 103 esta conectada a traves de una junta flexible 107 con una capsula sumergible resistente a altas presiones que desciende verticalmente 104 y que contiene el conducto ascendente ensanchable 40. El extremo inferior de dicha capsula sumergible vertical 104 esta conectado a una capsula sumergible resistente a altas presiones 102 que contiene el evaporador 20. En este primer ejemplo de realizacion preferida de la invencion la capsula 102 del evaporador 20 se encuentra suspendida de la capsula flotante 103 mediante cuerdas de fibra sintetica de alta resistencia 106 para hacer mas ligera la plataforma flotante. En otros modelos de realizacion preferida las cuerdas de fibra sintetica pueden ser substituidas por cadenas o cables de acero; o por una estructura ngida, por ejemplo, hecha con metal y hormigon. Dos tubos descendentes 90 termicamente aislados conectan los condensadores 30 con el evaporador 20, cerrando el circuito. Dos capsulas sumergibles resistentes a altas presiones 105 estan conectadas a los conductos descendentes 90, en un nivel superior al del evaporador 20 pero inferior al de los condensadores 30, conteniendo cada capsula sumergible una turbina de reaccion 51 que esta conectada a un generador electrico 60. En este modelo de realizacion preferida todas las capsulas estan provistas de una capa de aislante termico 101 que reduce el intercambio de calor entre la planta y el medio ambiente.

La capsula flotante 103 contiene tambien cuatro filtros externos 771, que funcionan como tomas de agua marina calida de la superficie del mar 83, estando cada uno de ellos conectado mediante una tubo 993 a una bomba de agua 783 que inyecta dicha agua calida de la superficie del mar 83 en un segundo filtro 781 antes de entrar en las unidades de calentamiento 73. En las unidades de calentamiento 73, el agua calida filtrada de la superficie del mar 83 entrega calor al fluido termico a traves de las placas del intercambiador de calor, el cual fluye desde los condensadores 30 hasta

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dicho unidad de calentamiento 73 a traves del circuito termico 70 por accion de las ocho bombas 75. El agua de mar es doblemente filtrada antes de entrar en los intercambiadores de calor para evitar que partfculas de gran tamano e impurezas puedan obstruir el flujo entre las placas de dichos intercambiadores de calor (73 y 74). Tras entregar calor al fluido termico en las unidades de calentamiento 73, el agua calida de la superficie del mar 83 regresa al mar a traves de una tubena 934 y un conjunto de seis salidas 981 que estan dispuestas en la parte inferior de la capsula flotante 103. Cada una de dichas salidas esta provista con una valvula motorizada 991 de accionamiento electrico que es operada por la unidad central de procesamiento, CPU 200, que regula el flujo que emerge por las mismas, creando una fuerza o impulso variable, como componente del sistema de posicion dinamica, DP 205 que sera explicado despues. La temperatura del agua superficial de mar que sale de las unidades de calentamiento 73 es ligeramente inferior a la temperatura del agua de mar mas superficial 83. Para evitar mezclar el agua de mar que sale algo mas fna con el agua de mar mas calida de la superficie, las salidas 981 estan dispuestas en la base de la capsula flotante 103, donde la capa de agua de mar circundante tiene una temperatura ligeramente inferior que el agua de mar mas superficial.

Tras salir de las unidades de calentamiento 73, el fluido termico calido 711 fluye hacia abajo hasta el evaporador 20 a traves de un conjunto de tubos 931 dispuestos en la capa termica aislante 101 de la capsula sumergible resistente a altas presiones que desciende verticalmente 104, rodeando la pared exterior del conducto ascendente ensanchable 40 (detalle V8, ilustrado en la FIGURA 5B).

Por otro lado, el fluido termico fno 712 que sale del evaporador 20 fluye hacia arriba hasta la unidad de enfriamiento 74 donde entrega calor a agua fna de las profundidades marinas 84 que fluye a traves de dos tubenas termicamente aisladas 943, por la accion de cuatro bombas de agua 784. Antes de entrar en las unidades de enfriamiento 74 el agua fna marina de las profundidades 84 es igualmente doblemente filtrada mediante un primer filtro 722 y un segundo conjunto de filtros 782. Tras salir de las unidades de enfriamiento 74 el fluido termico frio 712 fluye hacia los condensadores 30, donde gana calor del fluido de trabajo evaporado 11 que entra en dichos condensadores 30 desde el conducto ascendente ensanchable 40, enfriando y condensando el mismo. Entonces el fluido termico sale de los condensadores 30 fluyendo de vuelta, a traves de un grupo de tubenas 932, hasta las unidades de calentamiento 73, cerrando el circuito y reiniciando el ciclo. El agua fna de mar que sale de las unidades de enfriamiento 74 es recogida en una tubena comun 944 que esta conectada a una unidad de control de flujo, compuesta de un grupo de seis valvulas motorizadas 992 de accionamiento electrico, que reparten el flujo de la tubena comun 944 entre seis tubos individuales 945 que descienden en paralelo junto a la capsula sumergible resistente a altas presiones 104 que tambien desciende verticalmente, desde la base de la capsula flotante 103 hasta la capsula sumergible que contiene el evaporador 20, siendo dichas valvulas 992 igualmente operadas por la unidad central de procesamiento, CPU 200, como parte del sistema de posicionamiento dinamico, DP 205. Tras pasar por las unidades de enfriamiento 74, el agua fna de las profundidades ha aumentado ligeramente su temperatura en comparacion con el agua de las profundidades marinas 84 que esta mas fna, por ello las salidas 982 estan dispuestas a un nivel superior al nivel donde el agua de las profundidades marinas 84 fue tomada, en el cual la capa de agua tiene una temperatura ligeramente superior.

Un sistema de posicionamiento dinamico, DP, es un sistema de control computarizado, comprendido en el estado de la tecnica, que permite a un barco mantener su posicion y direccion de avance mediante el uso de sus helices y propulsores. Una combinacion de sensores de posicion, sensores de viento, sensores de movimiento y girocompases, proveen informacion a un computador relacionadas con la posicion del barco y la magnitud y direccion de las influencias medioambientales que afectan a su posicion. En este modo de realizacion preferida las helices y propulsores son sustituidos por las bombas de agua utilizadas para inyectar agua de mar superficial y de las profundidades en el sistema, y el flujo saliente sera utilizado como chorro de propulsion. El sistema dinamico de posicionamiento, DP 205, a partir de la informacion obtenida por el medidor de corrientes 204 y la estacion meteorologica 206, controlara el flujo de agua de mar que fluye a traves de las salidas (981, 982), incrementando, disminuyendo o censando el flujo a traves de cada una de ellas, propulsando la capsula flotante 103 y la capsula sumergible 102 del evaporador 20 en una direccion u otra.

Dentro del conducto ascendente ensanchable 40 hay dispuesto un grupo de tubenas termicas 96 cuya funcion es mantener la temperatura constante dentro del conducto ascendente ensanchable 40, y reemplazar el calor que, a pesar de la capa de aislamiento termico 101, pueda transferirse desde dicho conducto ascendente 40 hacia el agua fna profunda de mar que rodea la capsula sumergible vertical 104. Cada una de las tubenas termicas 96 es de doble pared, a traves de las cuales fluye fluido termico calido 711 en direcciones opuestas. Refierase a la FIGURA 5B donde se describe el detalle V8 (de la FIGURA 5A) del conducto ascendente ensanchable 40, donde se muestra como la pared interna 962 de la tubena termica 96 termina antes de llegar a la parte inferior de la pared exterior 961, de manera que cuando el fluido termico calido 711 alcanza el fondo de la tubena termica 96, este regresa arriba fluyendo por el otro lado. Para optimizar la distribucion de calor en el interior del conducto ascendente ensanchable 40, en la mitad de las tubenas termicas 96 el fluido termico 711 fluira hacia abajo por la parte exterior de la tubena termica 96 (fluyendo por el espacio que hay entre la pared exterior 961 y la pared interior 962), fluyendo de vuelta hacia arriba por dentro de la pared interior 962; siendo lo opuesto dispuesto para la otra mitad de las tubenas termicas 96. El fluido termico calido 711 es conducido desde el circuito termico 70 hasta las tubenas termicas 96 mediante un circuito termico auxiliar 706.

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El fluido de trabajo liquido 12 de dos condensadores 30 es recogido por un tubo descendente resistente a altas presiones termicamente aislado 90, que conduce el fluido de trabajo lfquido 12 hacia abajo desde los condensadores 30 de vuelta hasta el evaporador 20, pasando por una turbina de reaccion 51. Cada uno de los tubos descendentes 90 esta equipado con un grupo de valvulas resistentes a alta presiones 910 que divide el tubo en secciones, que funcionan como controladores de flujo, que cuando son cerradas interrumpen el flujo de la columna descendente del fluido de trabajo lfquido 12 para prevenir el vertido en el medio ambiente de dicho fluido de trabajo lfquido 12 en caso de una fisura o rotura accidental del tubo descendente 90. El fluido de trabajo lfquido 12 desciende como una columna de lfquido a traves de los tubos descendentes por efecto de la gravedad, incrementando su densidad con la profundidad. Las turbinas de reaccion 51 son activadas mediante la energfa potencial de la columna de fluido de trabajo lfquido 12 que llega a ellas con una gran presion, lo que a su vez activa los generadores electricos 60, siendo la energfa electrica generada transmitida a una red electrica mediante un cable de transmision de corriente electrica 61.

Para asegurar una transferencia optima de calor entre el fluido termico y el agua calida 83 y fna 84 del mar en la unidad de calentamiento 73 y en la unidad de enfriamiento 74, la unidad central de procesamiento, CPU 200 actuara sobre las bombas (783, 784) que inyectan dicha agua calida 83 y fna 84 del mar en dichas unidades de calentamiento 73 y enfriamiento 74, aumentando o disminuyendo el flujo, lo que a su vez incrementara o disminuira la cantidad de calor transferido entre el fluido termico y agua calida 83 y fna 84 del mar a traves de dichas unidades de calentamiento 73 y enfriamiento 74.

Refiera a las FIGURAS 5J y 5K, que representan una ilustracion tridimensional que muestra el modo de funcionamiento del evaporador 20 y del condensador 30 respectivamente. En la FIGURA 5J el fluido de trabajo lfquido 12 llega al evaporador 20 por su parte inferior y asciende ganando calor del fluido termico calido 711 descendente, que fluye hacia abajo entre las placas paralelas 21; tras ganar el calor necesario el fluido de trabajo lfquido evapora y sale del evaporador 20, ascendiendo evaporado 11 a traves del conducto ascendente 40. El condensador 30 mostrado en la FIGURA 5K trabaja de forma opuesta, donde el fluido termico fno 712 llega al condensador 30 por su parte inferior, mientras que el fluido de trabajo evaporado 11 entra por su parte superior y sale en estado lfquido 12 por su parte inferior, tras entregar calor al fluido termico fno 712 ascendente. Dado que en ambos, el evaporador 20 y el condensador 30, los fluidos calidos y fnos fluyen en direcciones opuestas, un extremo del intercambiador de calor estara mas caliente que el otro. El evaporador 20 y condensador 30 propuestos en este modo de realizacion preferida esta hechos de placas paralelas ya que el area para intercambio de calor es mas grande, lo que mejora notablemente la transferencia de calor entre fluidos, estando dichas placas hechas de una aleacion de aluminio y zinc por su alta resistencia, gran resistencia a la corrosion, y alto grado de conductividad termica; teniendo tambien las aleaciones de aluminio la cualidad de ser notablemente mas ligeras que el acero.

Las placas 21 estan provistas de unos resaltes longitudinales 22, dispuestos de manera que al alinear las placas los resaltes 22 quedan alineados tambien uno frente al otro, aportando un refuerzo adicional, proveyendo a su vez de un pequeno espacio de unos pocos milfmetros entre placas a traves del cual el fluido de trabajo y el fluido termico fluyen en direcciones opuestas, transfiriendose el calor entre dichos fluidos sin que de ningun tipo de contacto ffsico. Excepto para las entradas y salidas de los fluidos de trabajo y termico, los extremos de las placas 21 estaran soldados para evitar fugas debidas a las enormes presiones a las que la planta trabaja.

Refiera a las FIGURAS 6A, 6B, 6C, 6D-1, 6D-2, 6D-3, 6E, 6F, 6G y 6H que ilustran un segundo modo de realizacion preferida de la invencion, donde, como en el primer modo de realizacion, la planta de conversion de energfa termica esta dispuesta sobre una plataforma flotante. Este segundo modo de realizacion no ha sido disenado unicamente para mares calidos, sino que tambien para cualquier otro mar donde el agua de la superficie no tiene una diferencia notable de temperatura con el agua fna de las profundidades (como ocurre en los mares fnos). En este segundo modo de realizacion, un gas de presion 41 ha sido incluido en el conducto ascendente ensanchable 40 (FIGURA 6B). Las unidades de calentamiento 73 y enfriamiento 74 son el condensador 82 y el evaporador 81 de una bomba de calor por compresion 80 (FIGURA 6E). El fluido de trabajo de este segundo modo de realizacion evapora en el evaporador 20 a una temperatura superior que la del agua del mar 85 (fuente de calor), de la cual el fluido termico gana calor a traves de la bomba de calor 80, recuperando asf el calor transferido desde el circuito termico termodinamico cerrado 10 hasta el medioambiente. Ya que el uso de la bomba de calor en este segundo modo de realizacion permite al sistema trabajar a temperaturas mas altas, el fluido de trabajo evaporara en el evaporador 20 a una temperatura cercana a su temperatura cntica, obteniendo igualmente una presion de vapor cercana a su presion cntica en dicho evaporador 20, lo cual permite conseguir mayores alturas en el circuito termodinamico, que las obtenidas en el primer modo de realizacion.

Como en el primer modo de realizacion, la plataforma flotante comprende una capsula flotante 103 en la que en este segundo modo de realizacion estan dispuestos cuatro condensadores 30; cuatro bombas de calor 80; cuatro bombas 75 para el bombeo del fluido termico a traves del circuito termico 70; cuatro filtros externos 711 conectados a traves de tubenas 933 a cuatro filtros internos 781, a traves de los cuales agua de mar 85 es doblemente filtrada e inyectada en las bombas de calor 80 mediante cuatro bombas 783; una unidad central de procesamiento, CPU 200, que esta conectada a un panel de control, CP 202. Igualmente dicha capsula flotante 103 esta conectada con una capsula sumergible resistente a altas presiones que desciende verticalmente 104 en la que el conducto ascendente ensanchable 40 esta contenido, la cual esta a su vez conectada con una capsula sumergible resistente a altas presiones 102 que

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contiene el evaporador 20. En este segundo modo de realizacion preferida la capsula sumergible 102 del evaporador 102 esta tambien suspendida de la capsula flotante 103 mediante cuerdas de fibra sintetica de alta resistencia 106, mientras que dos tubos descendientes 90 conectan los condensadores 30 de la plataforma flotante 103 con el evaporador 20.

Cuatro capsulas sumergibles resistentes a altas presiones 105 estan conectadas a dichos tubos descendentes 90 a dos niveles diferentes, conteniendo cada una de dichas capsulas 105 una turbina de reaccion 51 conectada a un generador electrico 60, siendo la electricidad generada transmitida a una red electrica mediante un cable de transmision de corriente electrica 61. Como en el primer modo de realizacion la capsula flotante y las capsulas sumergibles estan provistas con una capa de aislante termico 101 para reducir el intercambio de calor con el medio ambiente.

Refiera la a FIGURA 6E donde la bomba de calor 80 esta ilustrada con gran detalle. La bomba de calor 80 hace las funciones de unidad de calentamiento 73 y de unidad de enfriamiento 74 para el circuito termico 70. Dependiendo de la temperatura a la que el fluido termico fno 712 (que procede del evaporador 20) llega a la bomba de calor 80, el fluido de trabajo interno de dicha bomba de calor 80 extraera mas o menos calor del fluido termico fno 712 a traves de un evaporador auxiliar 811, pasando el calor extrafdo desde el fluido termico fno 712 hasta el fluido termico calido 711 que fluye desde los condensadores 30, a traves del condensador 82 de la bomba de calor. Por lo tanto el evaporador auxiliar 811 hara las veces de la unidad de enfriamiento 74; mientras que el condensador 82 hara las veces de unidad de calentamiento73. Para ello la unidad central de procesamiento, CPU 200, actuara sobre la valvula 996 que controla el flujo de fluido termico fno 712 que fluye en la unidad de enfriamiento 74 de la bomba de calor 80, y sobre la valvula interna 999 que regula el flujo del fluido de trabajo de la bomba de calor que fluye desde el condensador 82 hasta el evaporador auxiliar 811 por accion del compresor 89 de la bomba de calor.

Para este segundo modo de realizacion han sido escogidas turbinas de reaccion 51, pero debido a la gran altura del circuito termodinamico 10 (conseguida mediante el uso del gas de presion 41 en el conducto ascendente ensanchable 40) dos lmeas de turbinas han sido dispuestas para evitar un exceso de presion sobre una unica lmea de turbinas 51 instalada en el nivel inferior.

La plataforma flotante de este segundo modo de realizacion preferida esta anclada al lecho marino por medio de un grupo de cuerdas de anclaje sinteticas de gran resistencia 108, mientras que la capsula flotante es mantenida en posicion mediante un sistema de posicionamiento dinamico 205, DP, que como en el primer modo de realizacion, mediante la informacion obtenida por el medidor de corriente 204 y la estacion meteorologica 206, controlara el flujo de salida de agua de mar a traves de las salidas 981dispuestas en la parte inferior de dicha capsula flotante 103, incrementando, disminuyendo o censando dicho flujo a traves de cada una de ellas, dando a la capsula flotante 103 movimiento en una direccion u otra.

Refiera de nuevo a las FIGURAS 6A, 6C, 6D, 6G y 6H. Cuando la plataforma flotante esta situada en mares calidos, la capsula sumergible resistente a altas presiones que desciende verticalmente 104, asf como la capsula sumergible resistente a las altas presiones 102 del evaporador 20, puede ser provistas de una envoltura externa 971 (detalle V10, ilustrado en la FIGURA 6C) a traves del cual fluira agua calida de la superficie del mar 83 que proveera una capa de aislante termico de agua calida marina 83 que envolvera las capsulas sumergibles (102 y 104), que en combinacion con las tubenas termicas internas 96 (detalle V9, ilustrado en las FIGURAS 6B y 6H) del conducto ascendente ensanchable 40, ayudara a reducir la perdida de calor desde el circuito termodinamico 10 hacia el medioambiente fno de las profundidades marinas que les rodea. Para ello una tubena auxiliar 937 divierte parte del flujo de agua calida marina filtrada 83, que es tomada del mar por accion de las bombas 783, donde una valvula 997 controlada mediante la unidad de procesamiento central, CPU 200, regula el flujo de agua de mar calida 83 que pasa hasta dicha tubena 937. Entonces la tubena auxiliar 937 desciende a traves de la envoltura externa 971 hasta su nivel mas bajo, desde donde el agua de mar calida emerge a traves de una abertura 938, llenando la envoltura externa 971, ascendiendo despues a su nivel mas alto, donde retorna al mar abierto a traves de una amplia abertura 993.

Refiera al detalle V11 de la FIGURA 6A, y de las FIGURAS 6G-1, 6G-2, 6G-3. La parte superior y central de los tubos descendentes 90 estan tambien provistas con una envoltura externa (972, 973) a traves de la cual fluye agua fna del mar 84, para crear una capa de aislamiento termico que ayuda a conseguir un mejor aislamiento termico del fluido de trabajo liquido fno para con el agua calida de mar que les rodea. El agua fna del mar es primeramente filtrada mediante un filtro 772 dispuesto en las profundidades del mar, y despues bombeada hacia arriba mediante una bomba de agua 785 a traves de un tubo ascendente 953. La bomba de agua inyecta entonces el agua fna del mar 84 en un segundo tubo 954 que termina en una primera envoltura externa 972 que envuelve la primera porcion del tubo descendente 90 que conecta el condensador 30 con el primer nivel de turbinas 51.

El agua fna del mar 84 sale entonces de la primera envoltura externa 972 a traves de un tercer tubo 955 entrando en una segunda envoltura 973 que envuelve la porcion central del tubo descendente 90 que conecta el primer y segundo nivel de turbinas 51, saliendo dicha agua 84 a traves de una abertura 994 dispuesta en la parte mas baja de la segunda envoltura externa 973, regresando a las profundidades marinas.

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Refiera a las FIGURAS 7A y 7B donde un tercer modo de realizacion es ilustrado. En este tercer modo de realizacion la planta de conversion de energfa termica ha sido dispuesta en una plataforma flotante como en el primer y segundo modo de realizacion preferida, estando igualmente el evaporador 20 y el conducto ascendente ensanchable 40 dispuestos en capsulas sumergibles resistentes a las altas presiones (102, 104). La plataforma flotante de este tercer modo de realizacion preferida esta anclada al lecho marino mediante un grupo de cuerdas de anclaje sinteticas de gran resistencia 108. La turbina seleccionada para este tercer modo de realizacion es igualmente una turbina de reaccion 51. El sumidero termico es agua fna del fondo del mar 84, y la fuente de calor es el calor residual de una planta industrial para el procesamiento de aluminio 310 (fuente de calor artificial). Cualquier otro tipo de planta industrial puede funcionar tambien.

En este tercer modo de realizacion preferida, se da una transferencia indirecta de calor entre el circuito termodinamico cerrado 10 y la fuente de calor y sumidero termico, de manera que a traves de una unidad auxiliar de calentamiento 733 calor es conducido desde la planta de procesamiento industrial 310 (fuente de calor) hasta el evaporador 20; y a traves de una unidad auxiliar de enfriamiento 704 calor es conducido desde el condensador 30 hasta el agua fna marina de las profundidades 84 (sumidero termico). En contraste con el primer y segundo modo de realizacion, en este tercer modo de realizacion el calor entregado por el fluido de trabajo en los condensadores no es reciclado en el evaporador 20 a traves de un fluido termico. El calor residual de la planta de procesamiento de aluminio 310 es conducido hasta la unidad auxiliar de calentamiento 733 del circuito termico auxiliar de calentamiento 703 por un fluido termico externo, que fluye a traves de un circuito termico externo de calentamiento 713 por accion de una bomba 755. Este sistema puede ser preferido cuando la fuente de calor es abundante (como lo es la planta de procesamiento de aluminio 310), y es necesario utilizar un fluido (el fluido termico externo) con una baja temperatura como refrigerante para la planta de procesamiento industrial.

El circuito termico auxiliar de calentamiento 703 comprende: una unidad auxiliar de calentamiento 733; un grupo de tubos que conectan dicha unidad auxiliar de calentamiento 733 con el evaporador 20, y el evaporador 20 de vuelta con dicha unidad de calentamiento 733, cerrando el circuito; una bomba 761 conectada a dicho grupo de tubenas; y un fluido termico auxiliar de calentamiento. Como fue descrito, el fluido externo conduce el calor residual desde la planta de procesamiento de aluminio 310 hasta la unidad auxiliar de calentamiento 733 donde el fluido termico auxiliar de calentamiento se calienta (enfriandose el fluido termico externo) antes de entrar en los evaporadores 20. Por otro lado, el circuito termico de enfriamiento auxiliar 704 comprende: una unidad auxiliar de enfriamiento 744; un grupo de tubos que conecta dicha unidad auxiliar de enfriamiento 744 con los condensadores 30, y los condensadores 30 de vuelta con dichas unidades de enfriamiento auxiliar 744, cerrando el circuito; una bomba 762 conectada a dicho grupo de tubos; y un fluido termico auxiliar de enfriamiento. A traves de la unidad auxiliar de enfriamiento 744 pasa agua fna de las profundidades marinas doblemente filtrada (772, 782), que fluye, por accion de una bomba 784, a traves de un circuito abierto que esta sumergido por debajo del nivel del mar 830. El agua de mar fna filtrada 84 pasa entonces por la unidad auxiliar de enfriamiento 744 ganando calor del fluido termico auxiliar de enfriamiento.

Como en los modos de realizacion antes descritos, un grupo de tubenas termicas 96 ayudan a mantener una temperatura constante en el interior del conducto ascendente ensanchable 40. A traves de dichas tubenas termicas 96 fluye en este modo de realizacion fluido termico auxiliar calido, el cual es divertido desde el circuito termico auxiliar de calentamiento 703 hasta dichas tubenas termicas 96 mediante un circuito auxiliar 706.

Refierase a las FIGURAS 8A, 8B y 8C donde un cuarto modo de realizacion es descrito. En este cuatro modo de realizacion el circuito termodinamico cerrado 10 esta ubicado sobre tierra firme, estando los condensadores 30 ubicados sobre una montana, y los evaporadores 20 en la orilla de un mar calido. El conducto ascendente ensanchable 40 asciende sobre la ladera de la montana, conectando el evaporador 20 con el condensador 30. La turbina escogida para este modo de realizacion de la invencion es una turbina de accion 52. En este modo de realizacion agua calida de la superficie del mar 83 es la fuente de calor, agua fna de las profundidades marinas 84 es el sumidero termico. En este cuarto modo de realizacion, se da una transferencia indirecta de calor tambien entre el circuito termodinamico cerrado 10 y la fuente de calor y el sumidero termico, de manera que mediante un circuito termico auxiliar de calentamiento 703 calor es conducido desde el agua calida de la superficie del mar 83 (fuente de calor) hasta el evaporador 20; y mediante un circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 calor es conducido desde el condensador 30 hasta el agua fna de las profundidades marinas 84 (sumidero termico).

El circuito termico auxiliar de calentamiento 703 comprende: una unidad auxiliar de calentamiento 733; un grupo de tubos que conectan dicha unidad auxiliar de calentamiento 733 con el evaporador 20, creando un circuito cerrado; una bomba 761 conectada a dicho grupo de tubenas; y un fluido termico auxiliar de calentamiento. Por accion de la bomba 783 agua calida de la superficie del mar 83 es tomada mediante un filtro flotante 773 que flota a nivel del mar 830; fluyendo dicha agua a traves de un circuito abierto (que esta sumergido por debajo de dicho nivel del mar 830) que pasa por un segundo filtro 781 antes de entrar en la unidad auxiliar de calentamiento 733, donde da calor al fluido termico auxiliar de calentamiento. Despues el fluido termico auxiliar de calentamiento calido fluye a traves de dicho circuito termico auxiliar de calentamiento 703 por accion de la bomba 761 entrando en el evaporador 20. Por otro lado, el circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 comprende: una unidad auxiliar de enfriamiento 744; un grupo de tubos que conecta dicha unidad auxiliar de enfriamiento 744 con los condensadores 30, y los condensadores 30 de vuelta con

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dichas unidades de enfriamiento auxiliar 744, cerrando el circuito; una bomba 762 conectada a dicho grupo de tubos; y un fluido termico auxiliar de enfriamiento. A traves de la unidad auxiliar de enfriamiento 744 pasa agua fna de las profundidades marinas 84 doblemente filtrada (772, 782), la cual fluye por accion de la bomba 784, a traves de un circuito abierto que esta igualmente sumergido bajo el nivel del mar 830. Entonces el agua fna de las profundidades marinas 84 pasa a traves de la unidad auxiliar de enfriamiento 744 donde gana calor del fluido termico auxiliar de enfriamiento, que ha aumentado su temperatura tras ganar calor del fluido de trabajo evaporado en los condensadores 30. Como para con el tercer modo de realizacion, el calor entregado por el fluido de trabajo evaporado en los condensadores 30 en este ejemplo de realizacion no es reciclado en el evaporador mediante un circuito termico, a diferencia de lo mostrado en el primer y segundo modo de realizacion. Este sistema puede ser preferido cuando la fuente de calor y el sumidero termico son abundantes, y es conveniente ahorrar costes limitando la dimension de los condensadores, evaporadores y los intercambiadores de calor. Pero como fue explicado anteriormente, ello puede resultar en una mayor contaminacion termica del medio ambiente.

En este cuarto modo de realizacion se muestra un ejemplo del proceso de operacion de puesta en marcha y parada de la planta de conversion de energfa termica. La operacion de puesta en marcha comprende los siguientes pasos (refierase a las FIGURAS 8A y 8B): En un primer paso el fluido de trabajo esta contenido en estado lfquido y a presion en un grupo de depositos 45, y el gas de presion esta contenido a presion en un segundo deposito 46 que esta conectado a una estacion del gas de presion 43. Un primer 921 y segundo 922 grupo de valvulas son operadas para permitir que al fluido de trabajo fluir desde los depositos 45 hasta un grupo de bombas 757, y desde dicho grupo de bombas 757 hasta los evaporadores 20 a traves de una tubo de extension 911 que esta conectado al tubo descendente 90. Simultaneamente el circuito termico auxiliar de calentamiento 703 comienza a funcionar llevando calor desde el agua calidad de la superficie del mar 83 hasta los evaporadores 20. Un tercer grupo de valvulas 923 es operado de manera que parte del fluido termico auxiliar de calentamiento que fluye a traves del circuito termico de calentamiento 703 es divertido a traves de un circuito auxiliar 706 hasta un grupo de tubenas termicas de doble pared 96, que discurren dentro del conducto ascendente ensanchable 40, para ayudar a mantener una temperatura constante dentro de dicho conducto ascendente ensanchable 40. Un cuarto grupo de valvulas 924 es operado para divertir parte del fluido termico auxiliar de calentamiento que fluye a traves de dicho circuito auxiliar 706 hasta un segundo circuito auxiliar 707, que conecta con las estacion del gas de presion 43, donde un quinto grupo de valvulas 925 es operado (FIGURA 8B), permitiendo que el gas de presion contenido en el deposito 46 fluya dentro de una unidad de calentamiento para dicho gas 731, donde dicho gas de presion gana calor del previamente citado fluido termico auxiliar de calentamiento que fluye a traves de dicho segundo circuito auxiliar 707 hasta dicha estacion del gas auxiliar 43.

Durante este primer paso el circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 no opera.

Una vez el conducto ascendente ensanchable 40 ha sido llenado con fluido de trabajo evaporado y gas de presion, y la presion y temperatura de operacion ha sido conseguida, el segundo paso comienza en el que el circuito termico de enfriamiento auxiliar 104 es activado haciendo que el fluido de trabajo evaporado condense en los condensadores 30, dando calor dicho fluido de trabajo evaporado al fluido termico auxiliar de enfriamiento, el cual a su vez pasa ese calor al agua fna de las profundidades marinas 84 en la unidad auxiliar de enfriamiento 744. Entonces el fluido de trabajo lfquido desciende desde los condensadores 30 a traves del conducto descendente 90, en el que un sexto grupo de valvulas 926 previene que el fluido de trabajo lfquido entre en el compartimento de la turbina 520, divirtiendo dicho fluido a traves de un tubo descendente auxiliar 912. Un vez el tubo descendente 90 esta lleno de fluido de trabajo lfquido, el primer 921 y el segundo 922 grupo de valvulas son de nuevo operadas permitiendo que el fluido de trabajo lfquido entre de nuevo en los evaporadores 20, interrumpiendo el flujo de fluido de trabajo lfquido que fluye desde los depositos 45 en el circuito termodinamico 10. Simultaneamente el sexto grupo de valvulas 926 es operado de nuevo permitiendo que el fluido de trabajo lfquido descienda hasta el compartimento de la turbina 520, actuando sobre la turbina de accion 52, que a su vez accionara el generador electrico 60.

Incluso aun despues de que el circuito termodinamico 10 ha sido cerrado, y de que no mas fluido de trabajo es anadido en dicho circuito termodinamico 10, la estacion del gas de presion 43 continuara trabajando para ajustar la cantidad de gas de presion en el conducto ascendente ensachable 40. A partir de la informacion obtenida de los dispositivos de medicion y control de temperatura 211, flujo 212 y presion 213 del fluido de trabajo y del fluido termico, dispuestos en el conducto ascendente ensanchable 40, la unidad central de procesamiento, CPU 200, seguira operando dicha estacion del gas de presion 43, regulando la concentracion del gas de presion en el conducto ascendente, hasta que un valor de concentracion optimo es conseguido. Para poder extraer el exceso de gas de presion del conducto ascendente ensanchable 40, la estacion del gas de presion 43 (refiera de nuevo a la FIGURA 8B) esta provista con un primer compresor 752 que extrae una mezcla de fluido de trabajo evaporado y gas de presion del conducto ascendente ensanchable 40, que inyecta dicha mezcla en un primer enfriador de gas 741, donde el fluido de trabajo que esta a presion condensa, mientras el gas de presion se mantiene en estado gaseoso. Despues el fluido de trabajo enfriado y el gas de presion en estado gaseoso pasaran desde este primer enfriador de gas 741 a un separador vertical 47, donde el fluido de trabajo condensado se separa por gravedad del gas de presion que sigue en estado gaseoso. Una bomba auxiliar 753 conduce el fluido de trabajo condensado desde el separador vertical 47, a traves de un tubo auxiliar 913, hasta el tubo descendente 90. Un segundo compresor 754 inyecta el gas de presion enfriado recogido en el separador vertical 47, dentro de un segundo enfriador de gas 742, antes de entrar en el deposito 46. Ambos enfriadores de gas

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(741, 742) usan el fluido termico auxiliar de enfriamiento que tras operar un septimo grupo de valvulas 927, fluye a traves de un tercer circuito auxiliar 708, desde el circuito termico auxiliar de enfriamiento 104 hasta la estacion del gas de presion 43. Una vez la presion y la temperature del fluido de trabajo evaporado y del gas de presion son optimas en el conducto ascendente ensanchable 40, la estacion de gas de presion dejara de operar, terminando de esta manera el tercer paso de la operacion de puesta en marcha.

La operacion de parada consiste en un grupo de operaciones simultaneas que detendran el flujo de fluido de trabajo a traves del circuito termodinamico 10 (el numero asignado a las valvulas es el mismo que para la operacion de puesta en marcha): El primer 921 y segundo 922 grupo de valvulas sera ahora operado para permitir al el fluido de trabajo lfquido fluir desde el tubo descendente 90 y los evaporadores 20 hasta las bombas 757, y desde las bombas 757 de vueltas a los depositos 45. El sexto grupo de valvulas 926 que rodea el compartimento de la turbina 520 es operado para divertir el flujo de fluido de trabajo lfquido desde el tubo descendente 90 hasta el tubo descendente auxiliar 912, previendo que el fluido de trabajo lfquido actue sobre la turbina de accion 52. El tercer 923 y cuarto grupo de valvulas 924 son operados de manera que el fluido termico auxiliar de calentamiento fluya solo desde la unidad auxiliar de calentamiento 733 hasta el primer circuito auxiliar 706, y desde este hasta las tubenas termicas 96 del conducto ascendente ensanchable 40, y hasta la estacion del gas de presion 43 a traves del segundo circuito auxiliar 707, sin que pase dicho fluido termico auxiliar de calentamiento a traves de los evaporadores 20. Un octavo grupo de valvulas 928 divierte parte del fluido termico auxiliar de enfriamiento que fluye a traves del circuito termico auxiliar de enfriamiento 704 hasta los evaporadores 20, para condensar el fluido de trabajo evaporado que pueda haber en ellos. A causa de la constante retirada de fluido de trabajo, la presion interna del circuito termodinamico 10 decrece notablemente. Para mantener la presion necesaria P2 (refiera a las FIGURAS 2A y 4B) para la condensacion del fluido de trabajo evaporizado a lo largo de todo el circuito termodinamico cerrado 10, la estacion del gas de presion 43 inyectara una cantidad extra de gas de presion en el conducto ascendente ensanchable 40, que permitira aumentar la presion interna a lo largo de todo el circuito termodinamico 10.

Una vez el fluido de trabajo ha sido retirado, la estacion del gas de presion 43 empezara a recuperar el gas de presion del conducto ascendente ensanchable 40, reduciendo su presion interna.

Durante el funcionamiento normal, en el compartimento de la turbina 520 parte del fluido de trabajo lfquido que ha actuado sobre la turbina de accion 52 se evaporara a una temperatura alrededor de T0 con una presion alrededor de P2, que es equivalente a la presion obtenida en los condensadores 30, lo que genera una nube de gas a presion en el compartimento de la turbina 520 que ayuda a mantener en estado lfquido la mayor parte del fluido de trabajo que, tras actuar sobre la turbina 52 es recogido al nivel mas bajo de dicho compartimento de la turbina 520, donde se acumula por gravedad, siendo su nivel constantemente medido y monitorizado 214.

Refiera a las FIGURAS 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, y 9F, en las que un quinto modo de realizacion es ilustrado, donde el evaporador 20, una turbina de reaccion 51 y un generador 60 estan dispuestos en capsulas sumergibles resistentes a las altas presiones (102, 105) sobre un lecho marino, mientras que el condensador 30 esta dispuesto sobre tierra firme, en la cima de una colina. Este quinto modo de realizacion ha sido concebido para regiones geograficas donde no hay montanas altas cerca del mar, y es mas conveniente disponer la mitad de la planta de conversion de energfa termica bajo el nivel del mar 830, sacando provecho de la profundidad de dicho mar.

En este quinto modo de realizacion un circuito termico 70 conduce calor de vuelta desde el condensador 30 hasta el evaporador 20, como fue ilustrado en el primer y segundo modo de realizacion.

Refiera a las FIGURAS 9B y 9E donde un primer escenario de este quinto modo de realizacion es ilustrado. En una planta solar 320 un fluido termico externo 723 (por ejemplo agua) es calentado con radiacion solar 321 mediante paneles solares 322. El fluido termico externo calido 723 es almacenado a una piscina termica 323 desde donde fluye a traves de un circuito termico externo de calentamiento 713, que esta conectado con la unidad de calentamiento 73, por accion de una bomba 755. El circuito termico externo de calentamiento 713 esta igualmente conectado con una planta de combustion de gas 330, donde el fluido termico externo 723 gana calor de la combustion de dicho gas en el quemador de gas 331, cuando su temperatura esta por debajo de un valor optimo, lo que puede ocurrir, por ejemplo, por un descenso en la radicacion solar debido a cambios estacionales o razones climaticas.

Refiera a la FIGURA 9C donde un segundo escenario es ilustrado, en el que una bomba de calor 801 hace las funciones de la unidad de calentamiento 73, divirtiendo calor desde el fluido externo 723 calentado por el sol hasta el fluido termico.

Refiera a las FIGURAS 9D y 9F donde un tercer escenario es ilustrado, en el que un fluido termico auxiliar de calentamiento es calentado en una unidad auxiliar de calentamiento 733 mediante energfa geotermica 341 mediante una planta geotermica 340. El fluido termico auxiliar de calentamiento fluye a traves de un circuito termico auxiliar de calentamiento 703 por accion de una bomba 761, entregando dicho calor al fluido termico en la unidad de calentamiento 73.

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Refiera a las FIGURAS 10A y 10B donde un sexto modo de realizacion es ilustrado. En este sexto modo de realizacion el circuito termodinamico 10 esta dispuesto sobre tierra firma, estando el condensador dispuesto sobre una montana, y el evaporador 20 en la orilla de un no o lago. El conducto ascendente ensanchable 40 asciende sobre la ladera de la montana, conectando el evaporador 20 con el condensador 30. En este sexto modo de realizacion un circuito termico 70 conduce de vuelta calor desde el condensador 30 hasta el evaporador 20, como fue descrito en el primer, segundo y quinto modo de realizacion. En este modo de realizacion una planta nuclear 350 sera la fuente de calor, y el agua fna de un no o lago 86 el sumidero termico. El reactor 351 de la central nuclear funcionara como unidad de calentamiento 73, ganando el fluido termico calor directamente de las reacciones nucleares. El agua 86 del no o del lago es doblemente filtrada (772, 782) antes de fluir dentro de la unidad de enfriamiento 74, por accion de la bomba 786, siendo la unidad de enfriamiento 74 de este modo de realizacion igualmente del tipo intercambiador de calor de placas. Cuando se usa el agua de un no como sumidero termico sera deseable hacerlo en nos muy grandes, de gran caudal, y cerca de su desembocadura, para evitar polucion termica de sus aguas. Un lago artificial, hecho de agua divertida de un no, puede ser usado como sumidero termico, para asf proteger el medio ambiente.

Refiera a las FIGURAS 11A y 11B donde un septimo modo de realizacion es ilustrado, en el que el circuito termodinamico 10 ha sido dispuesto en tierra firme, estando los condensadores 30 dispuestos en una torre 109, mientras que el evaporador 20, la turbina 51 y el generador 60 estan dispuestos bajo tierra. El conducto ascendente 40 esta dispuesto de forma vertical conectando el evaporador 20 con el condensador 30. En este modo de realizacion una planta de combustion de carbon 360 sera la fuente de calor y la atmosfera el sumidero termico, habiendo sido concebido este septimo modo de realizacion para areas geograficas fnas del interior. El evaporador 20 puede ser colocado en una mina de carbon abandonada, para utilizar mejor recursos existentes.

En este modo de realizacion, un circuito termico 70 conduce calor tambien de vuelta desde el condensador 30 hasta al evaporador 20, como en el primer, segundo, quinto y sexto modos de realizacion. Un circuito termico auxiliar 706 divierte fluido termico calido desde dicho circuito termico 70 en las tubenas termicas 96 del conducto ascendente ensanchable 40.

El calor de la planta de combustion de carbon 360 es conducido hasta la unidad de calentamiento 73 mediante un fluido termico externo que fluye a traves de un primer circuito termico externo de calentamiento 713 por accion de una bomba 755. Dos valvulas 998 regulan el flujo del fluido termico externo que es divertido desde el primer circuito termico externo de calentamiento 713 hasta un segundo circuito termico externo de calentamiento 714 que esta conectado a una bomba de calor por absorcion 802, que trabaja como unidad de enfriamiento 74. En dicha bomba de calor por absorcion 802 el fluido termico da calor a un fluido termico auxiliar de enfriamiento, el cual fluye a traves de un circuito termico auxiliar de enfriamiento 704, por accion de una bomba 762, desde dicha bomba de calor por absorcion 802 hasta una torre de enfriamiento 803 que trabaja como unidad auxiliar de enfriamiento 744, y donde el fluido termico auxiliar de enfriamiento entrega calor a una atmosfera fna 87.

Como ha sido descrito para los diferentes modos de realizacion de la presente descripcion, la fuente de calor puede ser natural y renovable, por ejemplo: agua calida de un mar tropical, energfa solar, y energfa geotermica; o artificial, por ejemplo: calor residual de una planta de procesamiento industrial, el calor generado en una planta termoelectrica (por ejemplo: una planta de combustion de gas o carbon, o una central nuclear), fluidos termicos, etc. El sumidero termico puede ser natural y renovable tambien, por ejemplo: agua fna de las profundidades marinas, agua de un no o lago, y la atmosfera fna; o artificial, por ejemplo: cuando se usa un fluido termico.

En todos los modos de realizacion, cuando se usa agua de un mar, de un lago o un no como fuente de calor o sumidero termico, las unidades de calentamiento y enfriamiento debenan de estar dispuestas bajo el nivel de dicho mar, lago o no, para evitar tener que elevar el agua de dicho mar, lago o no.

La energfa necesaria para operar las bombas del circuito termico, asf como las bombas de los circuitos termicos auxiliares, las bombas de calor, los dispositivos de medicion y control, la unidad de procesamiento central CPU, el panel de control CP, y otros dispositivos electricos y electronicos auxiliares, pueden ser obtenidas de los generadores electricos.

Todas las caractensticas descritas en esta especificacion (incluyendo cualquiera de las adjuntas reivindicaciones, el abstracto y los dibujos), puede ser sustituida por componentes alternativos que hagan la misma, equivalente o similar funcion, a menos que se haya indicado expresamente lo contrario. Asf pues, salvo que se indique expresamente lo contrario, cada caractenstica descrita es solo un ejemplo de un grupo generico de opciones equivalentes o similares.

Los caracteres de referencia correspondientes a los elementos citados en la descripcion detallada y los dibujos, se utilizan en conjuncion con la citacion de ese mismo elemento o grupo de elementos en las reivindicaciones. Los caracteres de referencia numerica se muestran entre parentesis con el fin de evitar la confusion con otros numeros o caracteres que aparecen en las reivindicaciones. El uso de caracteres de referencia se ha de considerar sin efecto sobre el alcance de las reivindicaciones, su fin es solo el de ayudar en la comprension de las reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Planta de conversion de ene^a termica, que comprende un circuito termodinamico cerrado (10), dicho circuito termodinamico cerrado (10) comprende:

un fluido de trabajo a presion;

al menos un evaporador (20) en la parte mas baja de dicho circuito termodinamico cerrado (10); al menos un conducto ascendente ensanchable (40) conectado a dicho evaporador (20), teniendo dicho conducto ascendente ensanchable (40) un diametro inferior inicial d0 menor que el diametro final superior d1;

al menos un condensador (30) conectado a la parte superior de dicho conducto ascendente ensanchable (40);

al menos un conducto descendente (90) que conecta el condensador (30) de vuelta con el evaporador (20), cerrando el circuito termodinamico cerrado (10), y

al menos un aparato de extraccion de energfa (50) conectado a dicho conducto descendente (90); caracterizado porque el circuito termodinamico esta conFigurado de manera que el fluido de trabajo evapora en el evaporador (20) tras aumentar su temperatura a T1, despues el fluido de trabajo evaporado (11) emerge del evaporador (20) entrando en el conducto ascendente ensanchable (40), ascendiendo a temperatura constante de T1 hasta el condensador (30); en el condensador (30) el fluido de trabajo evaporado (11) condensa tras reducir su temperatura a T0; despues el fluido de trabajo lfquido (12) sale del condensador (30), cayendo por efecto de la gravedad, a temperatura constante de T0, a traves del conducto descendente (90), accionado el aparato de extraccion de energfa (50); tras salir del aparato de extraccion de energfa (50) el fluido de trabajo lfquido (12) entra de nuevo en el evaporador (20), completando un proceso de auto-bombeo, reiniciando el ciclo.
2. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde el fluido de trabajo lfquido (12) es calentado en el evaporador (20) mediante transferencia directa de calor (31) desde una fuente de calor a traves de dicho evaporador (20), y donde el fluido de trabajo evaporado (11) es enfriado en el condensador (30) mediante transferencia directa de calor (31) hasta un sumidero termico a traves de dicho condensador (30).
3. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde el fluido de trabajo es calentado en el evaporador (20) mediante un circuito termico (70), y es enfriado en el condensador (30) mediante dicho circuito termico (70).
4. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 3, donde el circuito termico (70) comprende:

un fluido termico (71); al menos una bomba (75); al menos una unidad de calentamiento (73); al menos una unidad de enfriamiento (74);

al menos un tubo (931) que conecta la unidad de calentamiento (73) con el evaporador (20) del circuito termodinamico cerrado (10);

al menos un tubo (941) que conecta el evaporador (20) con la unidad de enfriamiento (74);

al menos un tubo (942) que conecta la unidad de enfriamiento (74) con el condensador (30) del

circuito termodinamico cerrado (10); y

al menos un tubo (932) que conecta dicho condensador (30) con la unidad de calentamiento (73),

cerrando el circuito termico (70);

donde:

el circuito termico esta conFigurado de manera que el fluido termico (71) fluye a traves del circuito termico (70) por accion de la bomba (75), entrando en la unidad de calentamiento (73) donde el fluido termico (71) aumenta su temperatura de T1-m a T1+n; desde la unidad de calentamiento (73), el fluido termico (71) fluye hasta el evaporador (20) donde dicho fluido termico (71) entrega calor (31) al fluido de trabajo lfquido (12), aumentando dicho fluido de trabajo lfquido (12) su temperatura a T1, mientras que el fluido termico (71) disminuye su temperatura de T1+n a T0+p; desde el evaporador (20) el fluido termico (71) fluye hasta la unidad de enfriamiento (74) donde el fluido termico disminuye su temperatura de T0+p a T0-q; desde la unidad de enfriamiento (74) el fluido termico (71) fluye hasta el condensador (30) donde dicho fluido termico (71) gana calor (31) del fluido de trabajo evaporado (11) aumentando su temperatura de TO-q a T1-m, mientras que el fluido de trabajo evaporado (11) disminuye su temperatura a T0; y desde el condensador (30) el fluido termico (71) fluye de vuelta hasta la unidad de calentamiento (73), cerrando el circuito termico (70), reiniciandose el ciclo.
5. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 4, donde el fluido termico (71) aumenta su temperatura en la unidad de calentamiento (73) mediante transferencia directa de calor (31) desde

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una fuente de calor a traves de dicha unidad de calentamiento (73), y donde el fluido termico (71) disminuye su temperatura en la unidad de enfriamiento (74) mediante transferencia directa de calor (31) a un sumidero termico a traves de dicha unidad de enfriamiento (74).
6. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 4, donde el fluido termico (71) es calentado en la unidad de calentamiento (73) mediante transferencia indirecta de calor (31) desde una fuente de calor mediante un circuito termico auxiliar de calentamiento (703), y es enfriando en la unidad de enfriamiento (74) mediante transferencia indirecta de calor (31) a un sumidero termico mediante un circuito termico auxiliar de enfriamiento (704).
7. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 6, donde, el circuito termico auxiliar de calentamiento (703) comprende:

un fluido termico auxiliar de calentamiento (721); al menos una bomba (761);

al menos una unidad auxiliar de calentamiento (733) en contacto con la fuente de calor;

al menos un tubo que conecta la unidad auxiliar de calentamiento (733) con la unidad de

calentamiento (73) del circuito termico (70);

al menos un tubo que conecta la unidad de calentamiento (73) del circuito termico (70) de vuelta con

la unidad auxiliar de calentamiento (733), cerrando el circuito;

donde:

el circuito termico auxiliar de calentamiento (703) esta conFigurado de manera que el fluido termico auxiliar de calentamiento (721) fluye a traves del circuito termico auxiliar de calentamiento (703) por accion de la bomba (761), conduciendo calor (31) desde la unidad auxiliar de calentamiento (733) hasta la unidad de calentamiento (73) del circuito termico (70); y el circuito termico auxiliar de enfriamiento (704) comprende: un fluido termico auxiliar de enfriamiento (722); al menos una bomba (762);

al menos una unidad auxiliar de enfriamiento (744) en contacto con el sumidero termico;

al menos un tubo que conecta la unidad auxiliar de enfriamiento (744) con la unidad de enfriamiento

(74) del circuito termico (70);

al menos un tubo que conecta la unidad de enfriamiento (74) del circuito termico (70) de vuelta con la

unidad auxiliar de enfriamiento (744), cerrando el circuito;

donde:

el circuito termico auxiliar de enfriamiento (704) esta conFigurado de manera que el fluido termico auxiliar de enfriamiento (722) fluye a traves del circuito termico auxiliar de enfriamiento (704) por accion de la bomba (762), conduciendo calor (31) desde la unidad de enfriamiento (74) del circuito termico (70) hasta la unidad auxiliar de enfriamiento (744).
8. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 4, donde las unidades de calentamiento (73) y enfriamiento (74) son, respectivamente, el condensador (82) y el evaporador (81) de una bomba de calor (80), donde calor es divertido desde el fluido termico frio (712) que fluye desde el evaporador (20) del circuito termodinamico (10) hasta el fluido termico calido (711) que fluye desde el condensador (30) de dicho circuito termodinamico (10).
9. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde el fluido de trabajo lfquido (12) es calentado en el evaporador (20) mediante transferencia indirecta de calor (31) desde una fuente de calor mediante un circuito termico auxiliar de calentamiento (703), y donde el fluido de trabajo evaporizado (11) es enfriado en el condensador (30) mediante transferencia indirecta de calor (31) a un sumidero termico mediante un circuito termico auxiliar de enfriamiento (704).
10. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 9, donde el circuito termico auxiliar de calentamiento (703) comprende:

un fluido termico auxiliar de calentamiento (721); al menos una bomba (761);

al menos una unidad auxiliar de calentamiento (733), en contacto con la fuente de calor;

al menos un tubo que conecta la unidad auxiliar de calentamiento (733) con el evaporador (20) del

circuito termodinamico cerrado (10);

al menos un tubo que conecta el evaporador (20) del circuito termodinamico cerrado (10) de vuelta

con la unidad auxiliar de calentamiento (733), cerrando el circuito;

donde:

el circuito termico auxiliar de calentamiento (703) esta conFigurado de manera que el fluido termico auxiliar de calentamiento (721) fluye a traves del circuito termico auxiliar de calentamiento (703) por accion de la bomba (761), conduciendo calor (31) desde la unidad auxiliar de calentamiento (733) hasta el evaporador (20); y

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el circuito termico auxiliar de enfriamiento (704) comprende: un fluido termico auxiliar de enfriamiento (722); al menos una bomba (762);

al menos una unidad auxiliar de enfriamiento (744), en contacto con el sumidero termico;

al menos un tubo que conecta la unidad auxiliar de enfriamiento (744) con el condensador (30) del

circuito termodinamico cerrado (10);

al menos un tubo que conecta el condensador (30) del circuito termodinamico cerrado (10) de vuelta

con la unidad auxiliar de enfriamiento (744), cerrando el circuito;

donde:

el circuito termico auxiliar de enfriamiento (704) esta conFigurado de manera que el fluido termico auxiliar de enfriamiento (722) fluye a traves del circuito termico auxiliar de enfriamiento (704) por accion de la bomba (762), conduciendo calor (31) desde el condensador (30) hasta la unidad auxiliar de enfriamiento (744).
11. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde un gas de presion (41), con una masa molar mucho menor que la del fluido de trabajo, es anadido en el conducto ascendente ensanchable (40).
12. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde el conducto ascendente ensanchable (40) esta provisto de una fuente de calor (96).
13. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde dispositivos de medicion y control (211) (212) (213) (214) han sido dispuestos en circuito termodinamico cerrado (10).
14. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 1, donde la planta esta dispuesta en una plataforma flotante.
15. La planta de conversion de energfa termica de la reivindicacion 14, donde la plataforma flotante comprende una capsula flotante (103) comprendiendo dicha capsula flotante (103) el condensador (30), y donde un grupo interconectado de capsulas sumergibles (102) (104) (105) esta suspendido desde dicha capsula flotante (103) mediante cuerdas (106), comprendiendo dicho grupo interconectado de capsulas sumergibles (102) (104) (105) el evaporador (20), el conducto ascendente (40) y el aparato de extraccion de energfa (50), y donde un conducto descendente sumergible (90) conecta el condensador (30) con el evaporador (20).