ES2684449A1

ES2684449A1 - Generador hidráulico

Info

Publication number: ES2684449A1
Application number: ES201730471A
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier CASTIÑEIRAS CERNEIRA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-10-02
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: ES2684449B1

Abstract

Generador hidráulico. La invención se refiere a una carcasa horizontal de forma cilíndrica cuyo eje longitudinal está sujeto en sus extremos a unos soportes verticales, parcialmente sumergida en un medio acuático, presentando dicha carcasa en su interior al menos 3 pares de cilindros, compuesto cada par por un cilindro superior y otro inferior, paralelos entre sí y unidos por un conducto perpendicular a ellos en su zona media. Cada cilindro cuenta con dos pistones enfrentados entre sí que forman una cámara de aire en el interior. En cada extremo de la carcasa se encuentra una pletina semicircular soportada por unos mástiles, estando unidas dichas pletinas a los pistones por medio de levas. El eje de la carcasa se encuentra conectado a una polea o sistema análogo.

Description

GENERADOR HIDRÁULICO OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal como se indica en el título, se 5 refiere a un dispositivo de generación eléctrica a partir de su ubicación en un medio acuático, y cuyo funcionamiento se debe exclusivamente a leyes físicas naturales y no a partir de bombas eléctricas, motores, ni otro elemento similar.

El objeto de esta invención es aportar una solución hasta 10 ahora desconocida para varios inconvenientes que se comentarán más adelante, principalmente, se pretende lograr un resultado final que permita la recuperación de la energía producida por un empuje basado en el principio de arquímedes y así obtener energía de forma eficaz y eficiente, sin depender de factores externos como el viento, 15 el sol, o contaminar el lecho marino o que los elementos de generación estén expuestos a la acción corrosiva del mar.

El dispositivo en cuestión aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.

20 En la actualidad, se conocen muchos sistemas de generación

eléctrica, algunos más eficaces que otros. Muchas de las propuestas actuales se refieren a generadores solares, aunque presentan el obvio inconveniente de depender de la cantidad de luz solar disponible. Sucede algo parecido con los sistemas eólicos, que 25 también dependen de condiciones que no suelen ser constantes en todas las zonas. Sin embargo, una de las propuestas más atractivas resulta ser la energía undimotriz debido al constante movimiento de las olas y la amplitud de zonas en las que estos sistemas pueden ser utilizados, y sin que para ello se requieran necesariamente

dispositivos de grandes magnitudes, altos costes y que ocupan mucho espacio susceptible de ser utilizable para otros fines.

Dentro de las soluciones conocidas para este último tipo de generación eléctrica mencionada, se conocen boyas de distintos 5 diseños y estructuras, sin embargo, son poco funcionales. Las boyas conocidas no son herméticas, lo cual ocasiona una gran cantidad de inconvenientes para el trabajo en ambientes marinos. Además, son mucho más costosas con respecto a su mantenimiento, dado que existen partes móviles en contacto directo con el mar, presentando 10 así muchos problemas de corrosión. Por otro lado, existen sistemas que requieren la instalación de grandes infraestructuras y de conexiones hidráulicas en el lecho marino, lo que ocasiona una contaminación del mismo.

El generador que la invención propone resuelve de forma 15 plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, aportando una serie de ventajosas y novedosas características, y sin que ello suponga merma alguna de sus prestaciones en otros aspectos. Este generador no necesita estructura o sujeción al lecho marino, ya que se podrá situar en muelles o plataformas petrolíferas 20 ya existentes, evitando así la contaminación y destrucción del suelo marino, como provocan otras invenciones conocidas.

También hay que destacar que estos sistemas de energía undimotriz pueden ser utilizados exclusivamente en el mar y no son válidos para medios contenedores de agua tradicionales, y que sus 25 costes pueden llegar a ser muy elevados.

Sin embargo, la invención que se propone en este documento pretende aportar una solución económica, ecológica, práctica, sencilla y de fácil utilización, cuyo efecto sería una recuperación y generación de energía eléctrica más eficiente, con menores costes

de mantenimiento, mucho más funcional, y además, compatible con cualquier medio acuático disponible.

La presente invención tiene su campo de aplicación en el sector energético, y más específicamente en el de los generadores 5 hidráulicos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de la técnica encontramos algunos documentos relacionados con la invención en cuestión, aunque ninguno de ellos 10 aporta las mismas características ventajosas ni resuelve eficazmente los inconvenientes existentes.

Así, en el documento ES 2 234 419 encontramos una instalación para producir energía a través de las olas del mar, caracterizada por tener una estructura que básicamente se 15 compondrá de una boya, que tendrá que tener la suficiente flotabilidad para arrastrar el pistón hidráulico a la cual se haya conectado, a través de un sistema de cables o cabos marinos y unas poleas que accionarán dicho pistón.

Por otro lado, en el documento ES 2 264 861 se aporta una 20 boya de deslizamiento vertical sobre guías en tubo cimentado en el lecho marino para producir electricidad, caracterizada esencialmente por un tubo cimentado sobre la roca del lecho marina con armadura y zapata hormigonadas, la altura del mismo sobrepasa el nivel de la pleamar y la del punto más alto conseguido por una ola en la zona 25 para evitar la inundación del lugar o cámara donde se aloja un generador eléctrico y el conducto por el que discurre el cable que transporta a tierra o central eléctrica la electricidad producida por el generador. Dicho tubo lleva verticalmente colocadas por su exterior guías que con altura suficiente permiten el desplazamiento vertical 30 de otro tubo concéntrico que soldado a una forma volumétrica

conforma la boya y por rodaduras sobre las guías, ascenderá o descenderá según su flotación y la acción de la ola.

A su vez, en el documento ES 2 273 774 se reivindica un sistema de generación de energía a partir de las olas del mar, que 5 comprende al menos un cuerpo flotante, un lastre y una cadena o cable de conexión entre dicho lastre y dicho cuerpo flotante, y que además, comprende un dispositivo dispuesto en el interior de dicho cuerpo flotante para transformar el movimiento del cuerpo flotante en energía neumática o hidráulica, y medios de transmisión de energía 10 hasta tierra firme o una estructura fija, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo para la transformación del movimiento comprende un dispositivo recuperador que permite la recuperación de la cadena o cable a su posición inicial, durante el movimiento de descenso de la ola, estando dicho dispositivo recuperador dispuesto 15 en el interior de dicho cuerpo flotante.

En estos documentos vemos dispositivos de enorme complejidad, mucho volumen y altos costes que resultan ser ineficientes para las tareas que se desean desempeñar. Los sistemas conocidos no son autónomos y requieren estar instalados 20 en el mar para su funcionamiento.

Así vemos, que hasta ahora no se conocía un generador que por sus novedosas características resuelva los inconvenientes mencionados anteriormente tanto en cuanto a los documentos citados como a otras invenciones o sistemas tradicionales que 25 encontramos en el estado de la técnica.

Tomando en consideración los casos mencionados y analizados los argumentos conjugados, con la invención que se propone en este documento se da lugar a un resultado final en el que se aportan aspectos diferenciadores significativos frente al 30 estado de la técnica actual, y donde se aportan una serie de

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avances en los elementos ya conocidos con sus ventajas correspondientes.

En particular:

- Se logra obtener energía eléctrica a través de forma eficaz gracias a la fuerza hidráulica.

- Aporta gran funcionalidad debido a su diseño.

- La obra civil es menor, ya que no requiere una instalación en el mar.

- No produce residuos contaminantes como otros sistemas que emiten grasas.

- Requiere un mantenimiento mínimo.

- Este dispositivo puede ser utilizado en cualquier medio contenedor de agua, y no sólo en mares o ríos.

- Produce electricidad durante las 24 horas sin variar la potencia, es decir, de forma continuada y constante.

- Obviando el desgaste mecánico, el movimiento podría ser perpetuo.

- Permite el almacenaje de energía, para que esta sea utilizada en el momento que sea preciso.

- Se huye de formatos de dimensiones

desproporcionadas que complican los procesos y encarecen costes.

- Se dispone de un medio de generación eléctrica amigable con el medio ambiente.

- El sistema funciona de forma autónoma.

- Presenta todos los elementos necesarios para un funcionamiento correcto y para la obtención eficaz de energía.

- Se utiliza agua para el funcionamiento pero no se

consume.

- El agua utilizada no tiene por qué ser potable, pueden incluso ser aguas residuales.

- El contenedor de agua puede ser de cualquier tamaño y estar en un lugar abierto o cerrado.

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DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Así, la presente invención está constituida a partir de los siguientes elementos:

Una carcasa horizontal de forma cilíndrica cuyo eje 10 longitudinal está sujeto en sus extremos a unos soportes verticales, parcialmente sumergida en un medio acuático, presentando dicha carcasa en su interior al menos 3 pares de cilindros, compuesto cada par por un cilindro superior y otro inferior, paralelos entre sí y unidos por un conducto perpendicular a ellos en su zona media. 15 Cada cilindro cuenta con dos pistones enfrentados entre sí que forman una cámara de aire en el interior, y que se abren y cierran de forma intercalada. Mientras que los pistones del cilindro de abajo, o sea del que está sumergido en ese momento, se abren, es decir, se separan por acción del aire contenido, los pistones del cilindro de 20 arriba estarían cerrados o unidos por el agua que se introduce en el cilindro. Por la acción natural del principio de arquímedes esto haría que los cilindros cambien de posición continuamente debido al paso del aire entre ambos cilindros haciendo que la carcasa gire continuamente como si fuera una rueda.

25 En cada extremo de la carcasa se encuentra una pletina

semicircular soportada por unos mástiles, estando unidas dichas pletinas a los pistones por medio de levas. El movimiento de vaivén de la pletina favorece la entrada y salida de pistones permitiendo que la carcasa gire continuamente.

El eje de la carcasa se encuentra conectado a una polea o sistema análogo para la generación o acumulación de electricidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 5 Para una mejor comprensión de esta memoria descriptiva se

acompaña un dibujo que a modo de ejemplo no limitativo, describe una realización preferida de la invención:

Figura 1.- Para mayor claridad se aporta un corte en alzado con la visualización de sólo dos cilindros de los al menos seis 10 cilindros.

En dichas figuras se destacan los siguientes elementos

numerados:

1.: Carcasa

2.: Eje

15 3.: Soportes verticales

4.: Medio acuático

5.: Cilindros

6.: Conducto/cámara de aire

7.: Pistones

20 8.: Pletinas

9.: Soporte de pletinas

10. Levas

REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN

25 Una realización preferida de la invención propuesta, se

constituye a partir de los siguientes elementos: una carcasa (1) horizontal de forma cilíndrica cuyo eje (2) longitudinal está sujeto en sus extremos a unos soportes verticales (3), parcialmente sumergida en un medio acuático (4), presentando dicha carcasa en su interior al 30 menos 3 pares de cilindros (5), compuesto cada par por un cilindro

superior y otro inferior, paralelos entre sí y unidos por un conducto (6) perpendicular a ellos en su zona media. Cada cilindro cuenta con dos pistones (7) enfrentados entre sí que forman una cámara de aire (6) en el interior, y que se abren y cierran de forma intercalada. En 5 cada extremo de la carcasa se encuentra una pletina (8) semicircular soportada por unos mástiles (9), estando unidas dichas pletinas a los pistones por medio de levas (10). El eje de la carcasa se encuentra conectado a una polea o sistema análogo para la generación o acumulación de electricidad.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- GENERADOR HIDRÁULICO, caracterizado por estar constituido a partir de una carcasa horizontal de forma cilíndrica cuyo eje longitudinal está sujeto en sus extremos a unos soportes 5 verticales, parcialmente sumergida en un medio acuático, presentando dicha carcasa en su interior al menos 3 pares de cilindros, compuesto cada par por un cilindro superior y otro inferior, paralelos entre sí y unidos por un conducto perpendicular a ellos en su zona media. Cada cilindro cuenta con dos pistones enfrentados 10 entre sí que forman una cámara de aire en el interior, y que se abren y cierran de forma intercalada. En cada extremo de la carcasa se encuentra una pletina semicircular soportada por unos mástiles, estando unidas dichas pletinas a los pistones por medio de levas. El eje de la carcasa se encuentra conectado a una polea o sistema 15 análogo.