ES2665311B1

ES2665311B1 - Rueda radial para generación de energía eléctrica

Info

Publication number: ES2665311B1
Application number: ES201600917A
Authority: ES
Inventors: Rodriguez Fidel Ceprian; Lozano Juan Ruiz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: ES2665311A1

Description

RUEDA RADIAL PARA GENERACION DE ENERGÍA ELÉCTRICA

DESCRIPCIÓN

La invención consiste en una rueda radial para generación de energía eléctrica, basada en el desplazamiento de cargas (dinámicas o estáticas) de manera controlada desde el eje hacia el exterior de la rueda y que generan un par de fuerza sobre el eje de giro que acciona mediante engranajes un alternador, que a su vez genera electricidad

SECTOR DE LA TÉCNICA:

Equipamiento para generación de energía eléctrica limpia y ecológica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se desconoce la aplicación de la rueda radial con desplazamiento de cargas controladas para generación de energía eléctrica.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

La rueda radial para generación de energía eléctrica, consiste en una rueda radial con cargas que se desplazan de manera controlada desde el eje hacia el exterior generando un torque de la fuerza en el eje, gracias a la acción de la fuerza de la gravedad. Esta rotación del eje, se utiliza (para mediante engranajes solidarios), hacer girar un alternador, que a su vez genera energía eléctrica.

Las cargas colocadas diametralmente opuestas son accionadas en sentido inverso, es decir, mientras que una, sé acerca al eje, la otra se distancia de este. Con este movimiento provocamos el giro de la rueda radial.

En sentido de izquierda a derecha, cuando el radio que soporta una de las cargas pasa los 90°, la carga de manera controlada se desplaza al exterior de la rueda, su carga (diametralmente opuesta en 270°) se mueve hacia el eje ayudada por unos muelles situados en la zona exterior de la rueda, que ayudan a vencer la fuerza de la gravedad. Esta acción provoca un importante par de fuerza proporcional al peso de la carga (fuerza de la gravedad) y al radio de giro.

Este movimiento de desplazamientos de cargas de forma continua y controlada, genera un movimiento de giro de la rueda radial.

El accionamiento de las cargas se realiza en todo momento de forma controlada a través de un autómata programable o microprocesador.

Una serie de sensores de posicionamiento y de finales de carrera, indican al autómata o microprocesador, la situación exacta de las cargas (activas o pasivas). Así mismo un tacómetro instalado da referencia de la velocidad de giro (revoluciones por minuto).

La rueda radial dispone de un sistema de empuje, compuesto por muelles especialmente diseñados y colocados en la parte radial exterior, para facilitar el desplazamiento de las cargas activas (motores) desde el exterior hacia el eje y ayudar a vencer la fuerza de la gravedad.

Las cargas a utilizar pueden ser estáticas o dinámicas (motores), las estáticas se accionarían por bombas neumáticas o hidráulicas y las dinámicas, serían motores eléctricos de continua o alterna.

Los motores eléctricos, van montados sobre un soporte metálico (a modo de pesa), que incluye unos engranajes reductores montados sobre un riel de engranajes. El accionamiento eléctrico de cada motor provoca el giro del cuerpo de engranajes que a su vez producen un desplazamiento del conjunto a lo largo del radio.

El control de velocidad de giro ajustable y variable, se realiza con la ayuda de un tacómetro que mide las revoluciones de giro (rpm). Los datos de velocidad ajustado y los que mide el tacómetro son comparados de manera continua, la regulación se realiza desplazando las cargas sobre los ejes bajo el principio de conservación del momento angular.

La rueda radial necesita disponer de alimentación continua o alterna durante su funcionamiento, la energía inicial para su puesta en marcha se generada por placas solares conectadas a baterías. Una vez se ha puesto en marcha la rueda radial y ésta a alcanzado las revoluciones de giro necesarias para que el alternador suministre un régimen constante de energía, un sistema de bypass desconecta la alimentación inicial externa y conecta una salida del alternador para alimentarla.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1: vista frontal de la rueda radial donde destacamos: cargas dinámicas (motores cuerpo de engranajes) (a), rieles de engranajes a lo largo del tirante del radio (b), conjunto de muelle para compensar la subida del conjunto motorengranajes (c).

Figura 2: vista lateral del volante de inercia, donde destacamos: engranajes reductores asociados al motor (d), alternador (e), engranaje conductor (f), engranaje conducido (g) y conjunto de muelles para compensar la subida del conjunto motorengranajes (h).

Figura 3: vista superior de la rueda radial.

DESCRIPCION DETALLADA

La rueda radial para generación de energía eléctrica, es básicamente una estructura metálica radial, con cargas dispuestas sobre los radios que movemos de tal forma, que mientras una se aleja del eje la otra se acerca a este. Este movimiento genera a su vez una fuerza angular en el eje, capaz de accionar un alternador.

El funcionamiento aplica los principios físicos del movimiento angular, cargas que desplazamos sobre una rueda radial, cuando las cargas sobrepasan los 90° estas se encuentran en el punto más alejado del eje de giro, las cargas opuestas al contrario se acercan al eje. Suponiendo giro de izquierda-derecha, en el sector de 90° a 270°, tendremos que la máxima fuerza aplicada a las cargas es cuando estas están a 180°, y su carga opuesta estará en el punto más próximo al eje. Las cargas opuestas en el sector de 270° a 90°, se encontrarán próximas al eje de giro. Esta situación repetida de forma cíclica y controlada, genera un importante momento angular aplicado en el eje de giro.

La rueda radial puede construirse con la longitud de diámetro y número de cargas (n° par), que se requieran para la potencia eléctrica demandada.

Las cargas que pueden ser dinámicas o estéticas. Las dinámicas, son motores montados sobre un chasis a modo de pesa con ruedas dentadas que giran sobre rieles de engranajes y que son movidos por el motor a lo largo de los radios de giro.

Las cargas estáticas son pesas, que se accionan por sistemas hidráulicos, neumáticos o mixtos, y que desplazan las cargas a través de los radios de giro.

La energía inicial para generar el movimiento es externa y suministrada por placas solares y baterías), una vez, la rueda radial ha pasado su fase de arranque la energía necesaria a aplicar es parte de la energía que produce el alternador.

La velocidad de giro del volante de inercia, está controlada y es ajustable, gracias al control realizado por una microprocesador y sensores que recogen información de la velocidad de giro en todo momento. Las cargas son desplazadas milimétricamente sobre el eje para ajustar la velocidad a la seleccionada.

En su eje llevará incorporado un engranaje multiplicador engranaje conductor unido al engranaje conducido solidario con el eje del alternador.

APLICACIÓN INDUSTRIAL

Grandes e importantes aplicaciones como generador de energía eléctrica limpia no contaminante a utilizar en plantas o parques generadores. Como sustituto de las energías renovables solar y eólica.

Claims

REIVINDICACIONES

La rueda radial para generación de energía eléctrica, caracterizada por, una rueda radial, con diámetro y número de cargas variable, las cargas que se desplazan de manera controlada desde el eje hacia el exterior generando un torque de la fuerza en el eje. Las cargas colocadas diametralmente opuestas son accionadas en sentido inverso, es decir, mientras que una, sé acerca al eje, la otra se distancia de este. Las cargas se alejan del eje entre 90° a 270° sentido horario (tomando como origen de 0o el eje horizontal izquierdo) y sus correspondientes cargas opuestas se acercan al eje de forma cíclica y controlada.

El eje de giro de la rueda radial es solidario con engranajes a un alternador que genera energía eléctrica.
2. La rueda radial para generación de energía eléctrica, según la reivindicación 1, caracterizada por, disponer de motores eléctricos utilizados como cargas dinámicas, montados sobre un chasis a modo de pesa con ruedas dentadas que giran sobre rieles de engranajes y que son movidos por el motor a lo largo de los radios de giro.
La rueda radial para generación de energía eléctrica, según la reivindicación 1, caracterizada por, disponer de pesas que se accionan por sistemas hidráulicos, neumáticos o mixtos, y que desplazan las cargas a través de los radios de giro.
4. La rueda radial para generación de energía eléctrica, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el desplazamiento de las cargas estáticas o dinámicas, se realiza de forma controlada por un autómata programable o microprocesador con sus conexiones de entrada y salida conectadas a sensores de posicionamiento y medidor de velocidad de giro.
5. La rueda radial para generación de energía eléctrica, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, la rueda dispone de un control de velocidad.
6. La rueda radial para generación de energía eléctrica, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada por, la utilización de un conjunto de muelles colocados en el extremo de la rueda para facilitar el movimiento ascendente de las cargas y llevarlas hacia el eje venciendo la fuerza de la gravedad.