ES2746030B2 - RAINWATER COLLECTION SYSTEM IN A RENEWABLE ENERGY PLANT FOR ENERGY OPTIMIZATION OF SUCH PLANT - Google Patents

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Description

SISTEMA DE RECOGIDA DE AGUAS PLUVIALES EN UNA PLANTA DE ENERGÍA RAINWATER COLLECTION SYSTEM IN AN ENERGY PLANT

RENOVABLE PARA LA OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE DICHA PLANTARENEWABLE FOR THE ENERGY OPTIMIZATION OF SUCH PLANT

Campo de la invenciónField of the invention

La presente invención se refiere a un sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable que emplea las aguas pluviales recogidas para optimizar energéticamente la citada planta de energía renovable en la que se localiza mediante el posible uso de dicha agua para obtención de hidrógeno fácilmente almacenable en pilas de hidrógeno. El sistema objeto de la invención es de aplicación en el campo de las energías renovables, concretamente en el campo de las plantas de energía eólica y solar.The present invention refers to a rainwater collection system in a renewable energy plant that uses the collected rainwater to optimize energy for the aforementioned renewable energy plant in which it is located through the possible use of said water to obtain hydrogen. easily storable in hydrogen batteries. The system object of the invention is applicable in the field of renewable energies, specifically in the field of wind and solar power plants.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

La evolución del hombre ha venido marcada por las distintas formas en las que ha explotado los recursos disponibles. Desde la antigüedad, el ser humano ha recurrido al uso de recursos naturales tales como el agua, el sol o el viento para diversas tareas: agricultura, generación de movimientoThe evolution of man has been marked by the different ways in which he has exploited the available resources. Since ancient times, the human being has resorted to the use of natural resources such as water, the sun or the wind for various tasks: agriculture, generation of movement

En la actualidad, al inicio de la cuarta revolución industrial propiciada por los sistemas inteligentes, los recursos naturales aún tienen grandes beneficios que ofrecer, sobre todo, en el ámbito energético.At present, at the beginning of the fourth industrial revolution brought about by smart systems, natural resources still have great benefits to offer, especially in the energy field.

La energía que el sol nos comunica, el agua e incluso el viento, son tres recursos naturales a los que se recurre en la presente invención. Por este motivo se propone un breve análisis de cada uno de ellos de forma independiente a fin de comprender los beneficios de su integración.The energy that the sun communicates to us, the water and even the wind, are three natural resources that are used in the present invention. For this reason, a brief analysis of each of them is proposed independently in order to understand the benefits of their integration.

En primer lugar, la energía solar permite la obtención de dos fuentes de energía, energía térmica (calor) y energía eléctrica. La energía solar puede emplearse para la obtención de energía térmica, empleando para ello una célula solar, o para obtener energía eléctrica, recurriendo en este caso a las células fotovoltaicas. Esta electricidad está siendo empleada, en primera instancia, como aporte a la red cuando existe una alta demanda. No obstante, cuando la demanda es estable existe un exceso de energía en las instalaciones fotovoltaicas que en ocasiones se pierde. El reto actual es dar uso o almacenamiento a dicha energía para poderla transportar a áreas con déficit energético o disponer de ella en momentos de alta demanda. Una de las propuestas, la cual está relacionada con la presente invención, es el uso de la electricidad generada por las células fotovoltaicas para producir la electrólisis del agua obteniendo hidrógeno almacenable en pilas de combustible.In the first place, solar energy allows the obtaining of two sources of energy, thermal energy (heat) and electrical energy. Solar energy can be used to obtain thermal energy, using a solar cell, or to obtain electrical energy, in this case using photovoltaic cells. This electricity is being used, in the first instance, as a contribution to the grid when there is a high demand. However, when demand is stable there is an excess of energy in photovoltaic installations that is sometimes lost. The current challenge is to use or storage of said energy to be able to transport it to areas with energy deficit or to have it at times of high demand. One of the proposals, which is related to the present invention, is the use of electricity generated by photovoltaic cells to produce the electrolysis of water, obtaining hydrogen that can be stored in fuel cells.

Existen diversos documentos que divulgan soluciones que relacionan la producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua obteniendo la electricidad necesaria para llevar a cabo la reacción a partir de paneles fotovoltaicos.There are various documents that disclose solutions that relate the production of hydrogen by electrolysis of water, obtaining the necessary electricity to carry out the reaction from photovoltaic panels.

El documento ES2315077A1 propone un demostrador didáctico del ciclo solar del hidrógeno con el fin de mostrar las ventajas que presenta aunar las energías renovables con un vector energético como el hidrógeno. Consiste en una distribución de paneles fotovoltaicos colocados en un tejado cuya energía solar captada se transforma en corriente continua empleada para desencadenar la electrólisis del agua. El hidrógeno y el oxígeno generados se emplean para poner en funcionamiento la pila de combustible cuando sea necesario. Con esta propuesta se dispone de un sistema de almacenamiento de energía (transformable en energía eléctrica que se puede utilizar) empleando como principales recursos la energía solar captada mediante las células fotovoltaicas y el agua suministrado por un depósito externo.Document ES2315077A1 proposes a didactic demonstrator of the solar hydrogen cycle in order to show the advantages of combining renewable energies with an energy vector such as hydrogen. It consists of a distribution of photovoltaic panels placed on a roof whose captured solar energy is transformed into direct current used to trigger the electrolysis of water. The hydrogen and oxygen generated are used to power the fuel cell when needed. With this proposal, an energy storage system is available (which can be transformed into electrical energy that can be used) using the solar energy captured by photovoltaic cells and the water supplied by an external tank as the main resources.

Otro documento de interés es el ES2325848A1, cuya invención también se corresponde con un sistema de producción de hidrógeno y de energía eléctrica a partir de energía fotovoltaica. La planta que se propone en este documento es autónoma ya que durante el día los paneles solares proporcionan la energía suficiente para cubrir las distintas necesidades de la planta, el consumo al que se destina y la obtención de hidrógeno. Ante la ausencia de radiación solar, es la pila de combustible la que proporciona energía para mantener la planta en funcionamiento. La planta, además, se caracteriza por ser portable y por disponer de un sistema de control para su monitorización y control.Another document of interest is ES2325848A1, whose invention also corresponds to a system for the production of hydrogen and electrical energy from photovoltaic energy. The plant proposed in this document is autonomous since during the day the solar panels provide enough energy to cover the different needs of the plant, the consumption to which it is destined and the production of hydrogen. In the absence of solar radiation, it is the fuel cell that provides energy to keep the plant running. Furthermore, the plant is characterized by being portable and by having a control system for its monitoring and control.

Para llevar a cabo la electrólisis, la electricidad es proporcionada por los paneles fotovoltaicos y el agua obtenida de un depósito de almacenamiento. Como productos se obtiene hidrógeno y oxígeno. El oxígeno puede ser almacenado en depósitos a presión o eliminado al exterior. El hidrógeno es almacenado en depósitos de hidruros metálicos pudiendo ser consumido en la pila de combustible cunado se requiera la generación de energía eléctrica. Para que se produzca dicha reacción es preciso suministrar oxígeno mediante aire exterior.To carry out electrolysis, electricity is provided by photovoltaic panels and water obtained from a storage tank. Hydrogen and oxygen are obtained as products. Oxygen can be stored in pressure tanks or removed outside. Hydrogen is stored in metal hydride deposits and can be consumed in the fuel cell when the generation of electrical energy is required. For this reaction to occur, oxygen must be supplied by outside air.

Ante esta descripción pueden plantearse dos cuestiones. Por un lado, a qué fin destinar el oxígeno obtenido pudiendo obtener beneficio de él y, por otro lado, cómo minimizar el consumo de aire introducido para desencadenar la reacción en la pila de combustible.Given this description, two questions can be raised. On the one hand, to what end to allocate the oxygen obtained, being able to benefit from it and, on the other hand, how to minimize the consumption of air introduced to trigger the reaction in the fuel cell.

Una propuesta a la primera cuestión es la que puede encontrarse en el documento ES1040203U en la que, además de emplear energías renovables como la solar para la producción de hidrógeno, se propone destinar el oxígeno obtenido a tratamientos médicos.A proposal to the first question is the one that can be found in document ES1040203U in which, in addition to using renewable energies such as solar for the production of hydrogen, it is proposed to use the oxygen obtained for medical treatments.

En cuanto a la reducción del consumo de aire en la pila, el documento anteriormente citado, ES2315077A1, emplea el oxígeno obtenido en la electrólisis en la reacción de la pila de combustible.Regarding the reduction of air consumption in the cell, the aforementioned document, ES2315077A1, uses the oxygen obtained in electrolysis in the reaction of the fuel cell.

Los documentos citados emplean energía fotovoltaica para obtener la electricidad necesaria para la electrólisis del agua, sin embargo, otros documentos, como ES2285911A1, generaliza a fuentes de energía renovables incluyendo en este grupo placas solares fotovoltaicas, turbinas eólicas, turbinas hidroeléctricas, unidades de obtención de hidrógeno a partir de sustancias biológicas.... Esto se debe a que, como se señaló en líneas anteriores, la energía solar no es el único recurso natural que puede emplearse en la obtención de energía eléctrica; el agua y el viento también permiten dicho fin.The cited documents use photovoltaic energy to obtain the electricity necessary for the electrolysis of water, however, other documents, such as ES2285911A1, generalize to renewable energy sources, including in this group photovoltaic solar panels, wind turbines, hydroelectric turbines, units for obtaining hydrogen from biological substances .... This is because, as indicated in previous lines, solar energy is not the only natural resource that can be used to obtain electrical energy; water and wind also allow this end.

De esta manera, la producción de hidrógeno también puede llevarse a cabo en instalaciones eólicas como la propuesta por el documento ES2299407A1.In this way, the production of hydrogen can also be carried out in wind installations such as that proposed by document ES2299407A1.

Por otro lado, el agua, aunque permite su explotación como recurso natural energético tiene un alto valor en cuanto a su consumo directo tanto para en el ámbito doméstico como para actividades agrícolas y ganaderas.On the other hand, water, although it allows its exploitation as a natural energy resource, has a high value in terms of its direct consumption both for domestic purposes and for agricultural and livestock activities.

El agua es una temática abordada desde diversos campos de estudio. Se trata de un fluido capaz de diluir y transportar otras sustancias, así como de almacenar energía, no obstante, su aspecto más relevante es la necesidad que el ser humano tiene del mismo para su supervivencia. Por este motivo, el ser humano ha estado contantemente mejorando las tecnologías que permiten su obtención y distribución. Water is a theme approached from various fields of study. It is a fluid capable of diluting and transporting other substances, as well as storing energy, however, its most relevant aspect is the human need for it for survival. For this reason, the human being has been constantly improving the technologies that allow its obtaining and distribution.

En la actualidad, los problemas que se presentan derivan de la escasez de este recurso debido a las continuadas sequías y a los aumentos en la demanda con el crecimiento de la población mundial. Por ello, se hace necesario un desarrollo tecnológico en sistemas de captación de agua.At present, the problems that arise derive from the scarcity of this resource due to the continuous droughts and increases in demand with the growth of the world population. For this reason, a technological development in water collection systems is necessary.

Existe gran diversidad en los mecanismos de captación de agua de lluvia que se proponen. Pueden distinguirse captadores orientados a ser colgados de elementos externos, captadores para ser colocados en amplias superficies horizontales y captadores que constituyen un sistema estructural de base y mástil.There is great diversity in the proposed rainwater harvesting mechanisms. It is possible to distinguish collectors oriented to be hung from external elements, collectors to be placed on wide horizontal surfaces and collectors that constitute a structural system of base and mast.

Ejemplo de los primeros es el documento ES1176033U que propone una estructura inflable que cuelga de un elemento exterior y que puede ser portátil y recogida en una bolsa o saco. El documento WO2011084041 también constituye un captador de agua de lluvia que se cuelga de una superficie rígida exterior con la limitación de no soportar vientos superiores a los 3 m/s ni precipitaciones. Tampoco cuenta con canal de evacuación.An example of the former is document ES1176033U that proposes an inflatable structure that hangs from an external element and that can be portable and collected in a bag or sack. Document WO2011084041 also constitutes a rainwater collector that is hung from a rigid exterior surface with the limitation of not supporting winds greater than 3 m / s or precipitation. Nor does it have an evacuation channel.

Ejemplo de los sistemas que requieren amplias superficies horizontales son los documentos US2005103329 y US2008034492. El primero constituye un sistema multiusos constituido por una superficie especular que refleja los rayos que le llegan hacia el foco de la parábola, ya sean ondas electromagnéticas de radio, luz visible o radiación ultravioleta, y que puede emplearse también como captador de agua. Necesita estar situado en una superficie horizontal. El segundo está destinado a la captación de agua de lluvia o nieve siendo necesario una gran superficie que queda de esta manera inutilizable para otros fines.Examples of systems that require large horizontal surfaces are US2005103329 and US2008034492. The first constitutes a multipurpose system consisting of a specular surface that reflects the rays that reach the focus of the parabola, whether they are electromagnetic radio waves, visible light or ultraviolet radiation, and which can also be used as a water collector. It needs to be located on a horizontal surface. The second is intended to capture rain or snow water, requiring a large area that is thus unusable for other purposes.

Dentro del grupo de captadores con un sistema estructural base y mástil se encuentran diversas propuestas como las que aparecen en los documentos: ES1068289U, ES1066376U, ES1068981U, WO2011012738, ES1135907U, ES1156658U, ES1163409U, ES1174810U, ES1179559U.Within the group of collectors with a base and mast structural system there are various proposals such as those that appear in the documents: ES1068289U, ES1066376U, ES1068981U, WO2011012738, ES1135907U, ES1156658U, ES1163409U, ES1174810U, ES1179559U.

El documento ES1068289U divulga una estructura tridimensional en forma de prisma con una base cuadrada destinada a la captación de aguas de nieblas, lluvias y nieve.Document ES1068289U discloses a three-dimensional structure in the shape of a prism with a square base intended for the collection of water from mist, rain and snow.

El documento ES1066376U divulga un captador similar a una sombrilla convencional que presenta la opción de ser desplegada hacia arriba de manera que presente concavidad hacia arriba permitiendo la recogida de agua que puede almacenarse en un depósito.Document ES1066376U discloses a sensor similar to a conventional umbrella that presents the option of being deployed upwards so that it presents an upward concavity allowing the collection of water that can be stored in a tank.

El documento WO2011012738 divulga una estructura cilíndrica que recoge lluvia por el principio de gravedad que es almacenada en un depósito el cual se conecta a un tubo de riego por goteo que puede estar controlado por un temporalizador u otros sistemas de control.Document WO2011012738 discloses a cylindrical structure that collects rain by the principle of gravity that is stored in a tank which is connected to a drip irrigation tube that can be controlled by a timer or other control systems.

El documento ES1135907U divulga un sistema de captación extensible que se despliega automáticamente gracias a sensores de lluvia. La superficie de captación se fabrica en un material alterable en función del volumen de agua acumulada como puede ser un plástico con cierta elasticidad que permite aumentar su capacidad de acumulación al extenderse con el peso del agua. Esta superficie puede conectarse con un depósito de almacenamiento del agua recogida. Destacar que la superficie de captación dispone de una cubierta enrollable con un carro (que puede disponer de brazos articulados de extensión o guías) fijado a un extremo de dicha superficie de captación de manera que cuando la lluvia es detectada por el sensor la superficie de captación se extiende mediante el desplazamiento de dicho carro desde una posición inicial de reposo a una final de recogida.Document ES1135907U discloses an extensible catchment system that deploys automatically thanks to rain sensors. The catchment surface is made of a material that can be changed depending on the volume of accumulated water, such as a plastic with a certain elasticity that increases its accumulation capacity as it expands with the weight of the water. This surface can be connected to a storage tank for the collected water. It should be noted that the catchment surface has a roll-up cover with a trolley (which may have articulated extension arms or guides) fixed to one end of said catchment surface so that when rain is detected by the sensor, the catchment surface it is extended by moving said carriage from an initial rest position to a final collection position.

ES1156658U constituye un captador semejante a un paraguas convencional invertido que actúa como embudo que recoge el agua que cae por la superficie de la tela hasta conducirla a un depósito de almacenamiento.ES1156658U constitutes a collector similar to a conventional inverted umbrella that acts as a funnel that collects the water that falls on the surface of the fabric until it is led to a storage tank.

El documento ES1163409U es un sistema portátil de captación con un mecanismo de plegado de la superficie flexible de la lona sujeta por varillas vinculado a un depósito para su potabilización y almacenamiento. Destacar la presencia de una malla quitahojas y de ruedas que permiten su movilidad.Document ES1163409U is a portable collection system with a folding mechanism for the flexible surface of the canvas held by rods linked to a tank for its purification and storage. Highlight the presence of a leaf removal mesh and wheels that allow its mobility.

El documento ES1174810U constituye un sistema de recogida de agua pluvial plegable formado por una superficie de captación flexible e impermeable sujeta a un conjunto de varillas formando una superficie piramidal. El agua es recogida por un mástil tubular y conducido a un depósito de almacenamiento. Hay que destacar que dispone de una funda protectora destinada a cubrir el captador cuando está plegado y cerrándose mediante un cordón sobre el mástil tubular. Document ES1174810U constitutes a collapsible rainwater collection system formed by a flexible and impermeable catchment surface attached to a set of rods forming a pyramidal surface. The water is collected by a tubular mast and led to a storage tank. It should be noted that it has a protective cover designed to cover the collector when it is folded and closed by means of a cord on the tubular mast.

Finalmente, el documento ES1179559U presenta un sistema de captación de agua de lluvia que dispone de una superficie de captación flexible, impermeable y rigidizada mediante una serie de varillas que constituyen un mecanismo de abanico para el plegado y desplegado de la misma. Dispone de una variante para su aplicación en fachadas y muros.Finally, document ES1179559U presents a rainwater collection system that has a flexible, impermeable and stiffened collection surface by means of a series of rods that constitute a fan mechanism for its folding and unfolding. It has a variant for application on facades and walls.

Analizando los anteriores documentos, uno de los problemas que presentan directa o indirectamente es la restricción espacial. Se requiere de grandes superficies de capación para que la cantidad de agua recogida sea suficiente como para considerarse instalaciones de captadores de agua de lluvia rentables. No obstante, si se dispone una instalación o planta de captadores semejante a una instalación de placas fotovoltaicas, la superficie necesaria para su colocación requeriría de grandes dimensiones con la amenaza de poder quedar ese terreno inutilizado para otros fines.Analyzing the previous documents, one of the problems that they present directly or indirectly is the spatial restriction. Large collection areas are required so that the amount of collected water is sufficient to be considered profitable rainwater collector installations. However, if a collector installation or plant is arranged similar to a photovoltaic panel installation, the surface necessary for its placement would require large dimensions with the threat of leaving that land unused for other purposes.

Por eso, el sistema objeto de la invención aprovecha una sinergia entre plantas de captadores de lluvia con plantas de energías renovables como una planta de paneles fotovoltaicos o un parque eólico.For this reason, the system object of the invention takes advantage of a synergy between rain collector plants with renewable energy plants such as a photovoltaic panel plant or a wind farm.

El sistema objeto de la invención propone la incorporación de un sistema de captación de lluvia en el mástil de un panel fotovoltaico y/o un aerogenerador lo que originaría una instalación en la que al mismo tiempo que se produce energía eléctrica mediante fuentes renovables puede captarse agua tan necesaria en periodos de sequía.The system object of the invention proposes the incorporation of a rain capture system in the mast of a photovoltaic panel and / or a wind turbine, which would create an installation in which, at the same time that electricity is produced through renewable sources, water can be captured. so necessary in periods of drought.

Si a esta propuesta se le añade la posibilidad de emplear el agua recogida para la producción de hidrógeno con el objetivo de almacenar energía aprovechando la electricidad generada en los paneles o en el aerogenerador para producir la electrolisis del agua se dispondría de energía almacenada para su posterior uso y obtenida de una manera económicamente rentable.If to this proposal is added the possibility of using the collected water for the production of hydrogen with the aim of storing energy taking advantage of the electricity generated in the panels or in the wind turbine to produce the electrolysis of the water, it would have stored energy for its later use and obtained in an economically profitable manner.

En esta línea se encuentra el documento WO2016092567A1 la cual constituye un sistema captador de energía solar y agua de lluvia orientado a su utilización en países con escasez de agua como la India. El sistema se compone de al menos un dosel que se instala para capturar el agua de lluvia en el espacio abierto, con una estructura invertida similar a un cono para capturar agua y al menos una abertura de descarga para la salida del agua capturada, en donde el dosel está diseñado de tal manera que el agua dentro del dosel fluye hacia la abertura de descarga. Incluye además una unidad de almacenamiento para almacenar el agua capturada, un medio de conexión, que se extiende desde la abertura de descarga del toldo hasta la unidad de almacenamiento para permitir el flujo del agua capturada desde el toldo hasta la unidad de almacenamiento y de al menos dos medios de filtración adaptados entre el dosel y la unidad de almacenamiento para filtrar el agua capturada, en donde los medios de filtración y los medios de conexión están diseñados para mantener el caudal requerido del agua capturada desde el dosel hasta la unidad de almacenamiento. Los medios de conexión comprenden una estructura en forma de embudo debajo de la abertura de descarga de la cubierta para mantener la velocidad de flujo requerida del agua capturada desde la cubierta hasta la unidad de almacenamiento. El medio de conexión también actúa como un medio de sujeción para mantener el toldo en el espacio abierto. Se presenta la posibilidad de unir de forma removible o fija al toldo o a un mástil de soporte un módulo solar para captar energía solar. El módulo solar consta al menos un panel solar y un dispositivo de seguimiento solar para orientar los paneles solares en función de la luz solar. Se trata de un panel solar que constituye estructura en forma de cuña (por ser la disposición óptima que favorece la circulación del agua) de modo que los paneles individuales descansan sobre lo radios evitando que los cables estructurales provoquen sombras. El módulo solar es plegable y permite que varios paneles solares se superpongan cuando no se requiere la recolección solar. La energía solar generada a partir del módulo solar puede almacenarse en una batería o puede conectarse a la red mediante un inversor para su uso inmediato. Este sistema nace con el objetivo de servir de captador de lluvia en la India durante el monzón y de captador de energía solar el resto del año. Al mismo tiempo permite su aprovechamiento para otros usos como elemento de sombra en parques, terrazas, aparcamientos...In this line is the document WO2016092567A1 which constitutes a solar energy and rainwater capture system aimed at its use in countries with water scarcity such as India. The system consists of at least one canopy that is installed to capture rainwater in the open space, with an inverted structure similar to a cone to capture water and at least one discharge opening for the exit of the captured water, where the canopy is designed in such a way that the water inside the canopy flows into the discharge opening. It further includes a storage unit for storing the captured water, a connecting means, which extends from the discharge opening of the awning to the storage unit to allow the flow of the captured water from the awning to the storage unit and from al least two filtration media adapted between the canopy and the storage unit to filter the captured water, wherein the filtration media and the connecting means are designed to maintain the required flow rate of the captured water from the canopy to the storage unit. The connecting means comprise a funnel-shaped structure under the cover discharge opening to maintain the required flow rate of the captured water from the cover to the storage unit. The connecting means also acts as a fastening means to keep the awning in the open space. The possibility is presented of attaching a solar module to collect solar energy in a removable or fixed way to the awning or to a support pole. The solar module consists of at least one solar panel and one solar tracking device to orient the solar panels based on the sunlight. It is a solar panel that constitutes a wedge-shaped structure (as it is the optimal arrangement that favors water circulation) so that the individual panels rest on the spokes, preventing the structural cables from causing shadows. The solar module is collapsible and allows multiple solar panels to overlap when solar harvesting is not required. The solar energy generated from the solar module can be stored in a battery or it can be connected to the grid via an inverter for immediate use. This system was created with the aim of serving as a rain collector in India during the monsoon and as a solar energy collector the rest of the year. At the same time it allows its use for other uses as a shade element in parks, terraces, parking lots ...

El documento WO2016092567A1 propone una estructura fija en forma de sombrilla invertida destinada a la captación de agua de lluvia mientras que el sistema objeto de la invención propone un sistema de brazos extensibles en forma de abanico que se monta sobre mástiles de paneles fotovoltaicos y/o aerogeneradores en plantas ya existentes o nuevas.Document WO2016092567A1 proposes a fixed structure in the form of an inverted umbrella intended to collect rainwater while the system object of the invention proposes a system of fan-shaped extendable arms that is mounted on poles of photovoltaic panels and / or wind turbines in existing or new plants.

En el sistema objeto de la invención, el sistema de captación de agua se monta sobre un panel solar fotovoltaico mientras que en el documento WO2016092567A1 es el módulo solar integrado por paneles solares el que se monta en la estructura destinada a la recogida de agua. In the system that is the object of the invention, the water collection system is mounted on a photovoltaic solar panel, while in document WO2016092567A1 it is the solar module made up of solar panels that is mounted on the structure intended for collecting water.

Por otro lado, el agua captada en cada caso tiene distintos usos. En el documento WO2016092567A1 el agua se destina al consumo previa potabilización. En el sistema propuesto en este documento, el agua puede tener distintos usos. El uso que se considera más eficiente y rentable es su aprovechamiento para producción de hidrógeno mediante la electrólisis del agua de modo que sea posible disponer de energía almacenada en forma de pila de combustible. Uno de los usos secundarios, pero no por ello menos importantes, es el riego por goteo en cultivos o árboles situados en la misma(s) parcela(s) que la planta o en parcelas adyacentes de modo que su distribución sea rentable. Otro uso es el abastecimiento de agua a ganado o animales. Un último modo de uso es su empleo como medio de refrigeración de los paneles mediante pulverización.On the other hand, the water collected in each case has different uses. In document WO2016092567A1 the water is intended for consumption after making it drinkable. In the system proposed in this document, water can have different uses. The use that is considered more efficient and profitable is its use for the production of hydrogen through the electrolysis of water so that it is possible to have stored energy in the form of a fuel cell. One of the secondary but no less important uses is drip irrigation on crops or trees located on the same plot (s) as the plant or on adjacent plots so that their distribution is profitable. Another use is the supply of water to livestock or animals. A final mode of use is its use as a means of cooling the panels by spraying.

En cuanto al uso de la energía producida por los paneles solares también difieren ambos sistemas. En el documento WO2016092567A1 la energía obtenida se destina, por un lado, a la iluminación nocturna y, por otro, para ser almacenada en una batería y distribuida a los días. En el sistema objeto de la invención, la energía eléctrica obtenida en los paneles fotovoltaicos es usada en la electrólisis del agua para la producción de hidrógeno o suministrada a la red cuando no sea requerida la producción de hidrógeno o sea más necesario programar alguno de los usos secundarios.Regarding the use of energy produced by solar panels, both systems also differ. In document WO2016092567A1 the energy obtained is used, on the one hand, for night lighting and, on the other, to be stored in a battery and distributed to the days. In the system object of the invention, the electrical energy obtained in the photovoltaic panels is used in the electrolysis of the water for the production of hydrogen or supplied to the network when the production of hydrogen is not required or it is more necessary to program some of the uses secondary.

Por otro lado, la estructura captadora de agua del documento WO2016092567A1 es fija de modo que siempre actúa como un elemento de sombra mientras que el sistema objeto de la invención permite que la superficie de captación de agua se despliegue solamente cuando se producen precipitaciones. De esta manera, el sistema objeto de la invención no actúa como un elemento de sombra pudiendo cultivarse las tierras en las que es instalada la planta solar fotovoltaico o el parque eólico, lo que resultaría imposible con un elemento de sombra dada la ausencia del sol. Combinar una planta renovable con un cultivo permite un eficiente aprovechamiento del suelo.On the other hand, the water catchment structure of document WO2016092567A1 is fixed so that it always acts as a shadow element while the system object of the invention allows the water catchment surface to unfold only when precipitation occurs. In this way, the system that is the object of the invention does not act as a shade element, and the land on which the photovoltaic solar plant or wind farm is installed can be cultivated, which would be impossible with a shade element given the absence of the sun. Combining a renewable plant with a crop allows efficient use of the soil.

Finalmente, el sistema objeto de la invención permite, como ya se ha indicado, su montaje en plantas ya existentes mientras que el sistema del documento WO2016092567A1 no admite su integración sobre elementos ya existentes.Finally, the system object of the invention allows, as already indicated, its assembly in existing plants while the system of document WO2016092567A1 does not admit its integration on already existing elements.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Con el objetivo de mejorar los sistemas conocidos en el estado de la técnica, la invención propone un sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, donde la planta de energía renovable cuenta con un mástil.With the aim of improving the systems known in the state of the art, the invention proposes a rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, where the renewable energy plant has a mast.

El sistema objeto de la invención comprende un paraguas colector configurado para abrirse y cerrarse alrededor del mástil, una pluralidad de placas parapeto situadas alrededor del mástil configuradas para emerger del suelo, y un depósito de distribución configurado para recibir el agua recogida por el paraguas colector, un depósito de almacenamiento conectado con el depósito de distribución, y un depósito de hidrógeno conectado con el depósito de distribución.The system object of the invention comprises a collecting umbrella configured to open and close around the mast, a plurality of parapet plates located around the mast configured to emerge from the ground, and a distribution tank configured to receive the water collected by the collecting umbrella, a storage tank connected to the distribution tank, and a hydrogen tank connected to the distribution tank.

En el sistema objeto de la invención el depósito de distribución y el depósito de hidrógeno se unen por una primera conducción donde se localiza una celda electrolítica y por una segunda conducción donde se localiza una pila de hidrógeno, tal que con el agua circulando por la primera conducción desde el depósito de distribución hacia el depósito de hidrógeno, la celda electrolítica descompone las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno para introducir hidrógeno en el depósito de hidrógeno mediante un compresor y retirar oxígeno por una salida a la atmosfera, y tal que con hidrógeno circulando por la segunda conducción desde el depósito de hidrógeno hacia el depósito de distribución al pasar por la pila de hidrógeno y tras aportar oxigeno atmosférico se genera electricidad y agua.In the system object of the invention, the distribution tank and the hydrogen tank are joined by a first conduit where an electrolytic cell is located and by a second conduit where a hydrogen battery is located, such that with the water circulating through the first conduction from the distribution tank to the hydrogen tank, the electrolytic cell decomposes the water molecules into hydrogen and oxygen to introduce hydrogen into the hydrogen tank through a compressor and remove oxygen through an outlet to the atmosphere, and such that with hydrogen circulating through the second conduit from the hydrogen tank to the distribution tank as it passes through the hydrogen cell and after supplying atmospheric oxygen, electricity and water are generated.

En el sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención el paraguas colector comprende una pluralidad de varillas configuradas para plegarse y desplegarse y abrir el paraguas colector, y una membrana, de lona resistente y flexible, unida a las varillas por una rendija situada en la cara interior de las varillas.In the rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention, the collecting umbrella comprises a plurality of rods configured to fold and unfold and open the collecting umbrella, and a resistant canvas membrane and flexible, joined to the rods by a slot located on the inside of the rods.

En el sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención cada varilla tiene en un extremo inferior un pasador para unirse a un soporte base y girar sin salirse de su plano.In the rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention, each rod has at a lower end a pin to join a base support and rotate without leaving its plane.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención comprende un segundo cable que une el extremo superior de cada varilla con el mástil y que desciende por un tubo hasta una segunda bobina subterránea, y un cilindro hidráulico en cada varilla, unido por un extremo a la varilla a una distancia del extremo inferior de la varilla y por otro extremo al mástil a una distancia de la base del mástil, tal que mediante una interacción de la segunda bobina subterránea, enrollando y desenrollando el segundo cable, con el cilindro hidráulico, empujando y recogiendo las varillas, se realiza la apertura y cierre del paraguas colector.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention comprises a second cable that connects the upper end of each rod with the mast and that descends through a tube to a second underground coil, and a hydraulic cylinder on each rod, attached at one end to the rod at a distance from the lower end of the rod and at the other end to the mast at a distance from the base of the mast, such that through an interaction of the second underground coil, winding and unwinding the second cable, with the Hydraulic cylinder, by pushing and picking up the rods, the collector umbrella is opened and closed.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención comprende un embudo entre el paraguas colector y el depósito de distribución, tal que el embudo comprende un filtro primario, de rejilla superficial para grandes residuos y un filtro secundario para partículas más finas.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention comprises a funnel between the collecting umbrella and the distribution tank, such that the funnel includes a primary filter, with a surface grid for large debris and a secondary filter for finer particles.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención puede comprender una funda de segmentos cilíndricos telescópica configurada para cubrir el paraguas colector cuando está en posición cerrada.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention may comprise a cover of telescopic cylindrical segments configured to cover the collecting umbrella when it is in the closed position.

La funda del sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención puede comprender una pluralidad de segmento cilíndricos y un segmento cilíndrico fijo superior que actúa de tapa de la funda.The cover of the rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention may comprise a plurality of cylindrical segments and a fixed upper cylindrical segment that acts as a cover for the cover.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención puede comprender un primer cable que fija el segmento cilíndrico fijo superior al segmento cilíndrico más bajo y une los demás segmentos cilíndricos, tal que todos los segmentos cilíndricos quedan conectados por el primer cable, de modo que una primera bobina subterránea recoge el primer cable y eleva los segmentos cilíndricos hasta el segmento cilíndrico fijo superior liberando el paraguas colector en posición cerrada.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention may comprise a first cable that fixes the upper fixed cylindrical segment to the lower cylindrical segment and joins the other cylindrical segments, such that all the cylindrical segments are connected by the first cable, so that a first underground coil picks up the first cable and raises the cylindrical segments to the upper fixed cylindrical segment, releasing the collecting umbrella in the closed position.

Esta funda para el paraguas colector, también puede estar opcionalmente accionada por cilindros hidráulicos en su interior que son accionados a su vez con el propio grupo hidráulico de la instalación.This cover for the collecting umbrella can also be optionally actuated by hydraulic cylinders inside which are in turn actuated with the installation's own hydraulic unit.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención comprende una pluralidad de fundas subterráneas configuradas para alojar las placas parapeto.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention comprises a plurality of Underground sleeves configured to house the parapet plates.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención puede comprender dos cilindros hidráulicos, situados en los laterales de la placa parapeto para extraer cada placa parapeto de su funda subterránea.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention may comprise two hydraulic cylinders, located on the sides of the parapet plate to extract each parapet plate from its underground sheath.

El sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención comprende un equipo hidráulico configurado para accionar los cilindros neumáticos para subida y bajada de las placas parapeto, y para accionar el cilindro hidráulico de las varillas.The rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention comprises hydraulic equipment configured to operate the pneumatic cylinders to raise and lower the parapet plates, and to operate the hydraulic cylinder of the rods.

En el sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención cada varilla puede estar formada por tramos telescópicos.In the rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention, each rod can be formed by telescopic sections.

Existe una segunda realización del paragua colector del sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta objeto de la invención, donde el paraguas colector comprende una pluralidad de placas rígidas en forma de abanico, tal que cada placa rígida se une a un mástil exterior y a una corredera por un extremo interior, tal que el mástil exterior aloja un mecanismo de ruedas y tal que al menos un mástil exterior aloja un motor eléctrico para desplazamiento de al menos una placa rígida sobre la corredera.There is a second embodiment of the collecting umbrella of the rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant object of the invention, where the collecting umbrella comprises a plurality of rigid fan-shaped plates, such that each plate The rigid frame is attached to an outer mast and to a slide at an inner end, such that the outer pole houses a wheel mechanism and such that at least one outer pole houses an electric motor for moving at least one rigid plate on the slide.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva de un juego de dibujos en base a los que se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del sistema objeto de la invención.To complement the description that is going to be made below and in order to help better understanding the characteristics of the invention, the present specification is accompanied by a set of drawings on the basis of which the innovations and innovations will be more easily understood. advantages of the system object of the invention.

La figura 1 muestra una vista esquemática del sistema objeto de la invención sin incluir los depósitos.Figure 1 shows a schematic view of the system object of the invention without including the tanks.

La figura 2 muestra una vista esquemática del sistema objeto de la invención en la realización de una planta eólica. Figure 2 shows a schematic view of the system object of the invention in the realization of a wind power plant.

La figura 3 muestra una vista esquemática de la funda del paraguas colector alrededor de un mástil y su sistema de subida y bajada en la realización de una planta eólica.Figure 3 shows a schematic view of the cover of the collecting umbrella around a mast and its raising and lowering system in the construction of a wind power plant.

La figura 4 muestra una vista en planta esquemática del sistema objeto de la invención mostrando la primera realización del paraguas colector y las placas parapeto.Figure 4 shows a schematic plan view of the system object of the invention showing the first embodiment of the collecting umbrella and the parapet plates.

La figura 5 muestra una vista esquemática de la funda del paraguas colector alrededor de un mástil y su sistema de subida y bajada en la realización de una planta solar.Figure 5 shows a schematic view of the cover of the collecting umbrella around a mast and its raising and lowering system in the construction of a solar plant.

La figura 6 muestra una vista lateral de una placa parapeto fuera de la funda subterránea con paneles fotovoltaicos en su superficie.Figure 6 shows a side view of a parapet plate outside the underground sheath with photovoltaic panels on its surface.

La figura 7 muestra una varilla formada por tramos telescópicos.Figure 7 shows a rod formed by telescopic sections.

La figura 8 muestra una vista en planta del sistema objeto de la invención en la realización del paraguas colector formado por placas rígidas.Figure 8 shows a plan view of the system object of the invention in the realization of the collecting umbrella formed by rigid plates.

La figura 9 muestra una vista de una placa rígida de las que forman el paraguas colector.Figure 9 shows a view of a rigid plate of those that form the collecting umbrella.

La figura 10 muestra una vista lateral del mecanismo de ruedas que desplaza las placas rígidas del paraguas colector del sistema objeto de la invención.Figure 10 shows a side view of the wheel mechanism that moves the rigid plates of the collecting umbrella of the system object of the invention.

Las distintas referencias numéricas que se encuentran reflejadas en la figura corresponden a los siguientes elementos:The different numerical references that are reflected in the figure correspond to the following elements:

1. mástil,1. mast,

2. paraguas colector,2. collecting umbrella,

3. placa parapeto,3. parapet plate,

4. funda subterránea4. underground sleeve

5. varilla,5. rod,

6. membrana,6. membrane,

7. pasador,7. pin,

8. soporte base,8. base support,

9. segundo cable,9. second wire,

10. tubo,10. tube,

11. segunda bobina subterránea, 11. second underground coil,

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

Es objeto de la invención un sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable, tal que la planta cuenta con un mástil (1), alrededor del cual se sitúa un colector de agua de lluvia, configurado por un paraguas colector (2) y una pluralidad de placas parapeto (3) situadas alrededor del mástil (1) a modo de parapeto de viento.The object of the invention is a rainwater collection system in a renewable energy plant, such that the plant has a mast (1), around which a rainwater collector is located, configured by a collector umbrella (2 ) and a plurality of parapet plates (3) located around the mast (1) as a wind parapet.

El paraguas colector (2) del sistema objeto de la invención, tiene la capacidad de plegarse y desplegarse de alrededor del mástil (1), de modo que, si no existe lluvia, el mástil (1) de la planta de energía renovable simplemente tiene a su alrededor una estructura que no interfiere con su cometido principal.The collecting umbrella (2) of the system object of the invention has the ability to fold and unfold around the mast (1), so that, if there is no rain, the mast (1) of the renewable energy plant simply has around it a structure that does not interfere with its main purpose.

A las placas parapeto (3) del sistema objeto de la invención también les ocurre que, si no se está empleando el sistema objeto de la invención, se encuentran alojadas en el interior de unas fundas subterráneas (4) alrededor del mástil (1) de la planta de energía renovable, y es cuando se emplea el sistema objeto de la invención cuando las placas parapeto (3) surgen del suelo y se sitúan alrededor del mástil (1) protegiendo el sistema objeto de la invención del viento.It also happens to the parapet plates (3) of the system object of the invention that, if the system object of the invention is not being used, they are housed inside some underground sleeves (4) around the mast (1) of the renewable energy plant, and it is when the system object of the invention is used when the parapet plates (3) emerge from the ground and are located around the mast (1) protecting the system object of the invention from the wind.

En una primera realización del paraguas colector (2), el citado paraguas colector (2) comprende:In a first embodiment of the collecting umbrella (2), said collecting umbrella (2) comprises:

- una pluralidad de varillas (5) que se pliegan y despliegan para desplegar el paraguas colector (2); y- a plurality of rods (5) that fold and unfold to unfold the collecting umbrella (2); Y

- una membrana (6), de lona resistente y flexible, unida a las varillas (5) por una rendija en la cara interior de las varillas (5).- a membrane (6), made of resistant and flexible canvas, joined to the rods (5) by a slit on the inside of the rods (5).

Las varillas (5) son de metal rígido o de fibra de carbono y cada varilla (5) tiene en el extremo inferior, un pasador (7) que le permite unirse a un soporte base (8) y girar sin salirse de su plano. Para mantener la tensión de la varilla (5) y para la operación de apertura y cierre del paraguas colector (2), el sistema objeto de la invención comprende un segundo cable (9) que une el extremo superior de cada varilla (5) con el mástil (1) y que desciende por un tubo (10) hasta una segunda bobina subterránea (11), además en cada varilla (5) el sistema objeto de la invención comprende un cilindro hidráulico (12) unido por un extremo a la varilla (5) a una distancia del extremo inferior de la varilla (5) y por otro extremo al mástil (1) a una distancia de la base del mismo. The rods (5) are made of rigid metal or carbon fiber and each rod (5) has at the lower end, a pin (7) that allows it to join a base support (8) and rotate without leaving its plane. To maintain the tension of the rod (5) and for the opening and closing operation of the collecting umbrella (2), the system object of the invention comprises a second cable (9) that joins the upper end of each rod (5) with the mast (1) and which descends through a tube (10) to a second underground coil (11), in addition to each rod (5) the system object of the invention comprises a hydraulic cylinder (12) joined at one end to the rod (5) at a distance from the lower end of the rod (5) and at the other end to the mast (1) at a distance from the base thereof.

Así pues, mediante la interacción de la segunda bobina subterránea (11), enrollando y desenrollando el segundo cable (9), y del cilindro hidráulico (12), empujando y recogiendo las varillas (5), se realiza la apertura y cierre del paraguas colector (2).Thus, by means of the interaction of the second underground coil (11), winding and unwinding the second cable (9), and the hydraulic cylinder (12), pushing and collecting the rods (5), the opening and closing of the umbrella is carried out manifold (2).

Las varillas (5), en su extremo inferior, se encuentran situadas dentro de un embudo (14), de forma que, cuando el paraguas colector (2) está abierto, toda la lluvia que atrapa el paraguas colector (2) se dirige hacia el citado embudo (14) mediante una salida inferior (13) del paraguas colector (2) que coincide con el embudo (14).The rods (5), at their lower end, are located inside a funnel (14), so that, when the collecting umbrella (2) is open, all the rain trapped by the collecting umbrella (2) is directed towards said funnel (14) through a lower outlet (13) of the collecting umbrella (2) that coincides with the funnel (14).

En una realización alternativa de las varillas (5), cada varilla (5) está formada por tramos telescópicos, que se despliegan y pliegan para formar la varilla (5) completa.In an alternative embodiment of the rods (5), each rod (5) is formed by telescopic sections, which unfold and fold to form the complete rod (5).

Cada varilla (5) cuando se ha abierto el paraguas colector (2) forma un ángulo con el suelo, que es bajo, así pues, para evitar que el viento incidente ejerza mucha carga sobre el paraguas colector (2), puede ser necesario, el despliegue de las placas parapeto (3), de forma que la varilla (5) queda cubierta por las placas parapeto (3), que desvían un flujo de viento directo sobre el paraguas colector(2).Each rod (5) when the collecting umbrella (2) has been opened forms an angle with the ground, which is low, therefore, to avoid that the incident wind exerts a lot of load on the collecting umbrella (2), it may be necessary, the deployment of the parapet plates (3), so that the rod (5) is covered by the parapet plates (3), which deflect a direct wind flow over the collecting umbrella (2).

Existe una segunda realización del paraguas colector (2), en el que el citado paraguas colector (2) comprende una pluralidad de placas rígidas (43), que tienen forma de abanico y se despliegan para formar el citado paraguas colector (2). Las placas rígidas (43), se unen a la base del mástil (1) por el extremo interior, mediante una corredera (47), que permite deslizar circularmente a las placas rígidas (43), además cada placa rígida (43) está unida a un mástil exterior (44) a través del cual, cada placa rígida (43) se apoya en el suelo. En el mástil (44) se localiza un mecanismo de ruedas (46) sobre el que se apoya en el suelo, que a su vez cuenta con un motor eléctrico (45) para mover las placas rígidas (43) y realizar el despliegue y el pliegue del paraguas colector (2). Las placas rígidas (43) describen una circunferencia superponiéndose en altura una encima de la siguiente, de modo que el agua de lluvia al caer realiza un recorrido descendente sobre las placas rígidas (43) tal que cada placa rígida (43) vierte en la siguiente, y a su vez todas las placas rígidas (43) vierten en el embudo colector (14).There is a second embodiment of the collecting umbrella (2), in which said collecting umbrella (2) comprises a plurality of rigid plates (43), which are fan-shaped and unfolding to form said collecting umbrella (2). The rigid plates (43) are attached to the base of the mast (1) at the inner end, by means of a slide (47), which allows the rigid plates (43) to slide circularly, in addition each rigid plate (43) is attached to an outer mast (44) through which each rigid plate (43) rests on the ground. On the mast (44) there is a wheel mechanism (46) on which it rests on the ground, which in turn has an electric motor (45) to move the rigid plates (43) and carry out the deployment and the collecting umbrella fold (2). The rigid plates (43) describe a circumference superimposing in height one above the next, so that the rainwater falling makes a downward path over the rigid plates (43) such that each rigid plate (43) pours into the next , and in turn all the rigid plates (43) pour into the collecting funnel (14).

El embudo (14) cuenta con un filtro primario (25), de rejilla superficial para grandes residuos y un filtro secundario (26) para para partículas más finas. Posteriormente el agua recogida por el paraguas colector (2) accede a un depósito de distribución (27), que está conectado con un depósito de almacenamiento (28) de mayores dimensiones que el depósito de distribución (27), y el depósito de distribución (27) también está conectado con un depósito de hidrógeno (29).The funnel (14) has a primary filter (25), with a surface grid for large debris and a secondary filter (26) for finer particles. Subsequently, the water collected by the collecting umbrella (2) enters a distribution tank (27), which is connected to a larger storage tank (28) that the distribution tank (27), and the distribution tank (27) is also connected with a hydrogen tank (29).

La conexión del depósito de distribución (27) con el depósito de hidrógeno (29), en este sentido de circulación del fluido, se realiza previa alimentación mediante una celda electrolítica (30), donde tras aplicar una tensión, se parte la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno, de modo que el hidrógeno producido es introducido en el depósito de hidrógeno (29) mediante un compresor (31), y el oxígeno es retirado del proceso por una salida a la atmosfera (32).The connection of the distribution tank (27) with the hydrogen tank (29), in this sense of fluid circulation, is carried out after feeding through an electrolytic cell (30), where after applying a voltage, the water molecule is split in hydrogen and oxygen, so that the hydrogen produced is introduced into the hydrogen tank (29) by means of a compressor (31), and the oxygen is removed from the process by an outlet to the atmosphere (32).

En el sentido contrario de circulación del fluido, el hidrógeno retorna al depósito de distribución (27) desde el depósito de hidrógeno (29) como agua, tras el paso por una pila de hidrógeno (33), donde tras aportar oxigeno atmosférico, se libera la energía anteriormente almacenada.In the opposite direction of fluid circulation, the hydrogen returns to the distribution tank (27) from the hydrogen tank (29) as water, after passing through a hydrogen cell (33), where after supplying atmospheric oxygen, it is released previously stored energy.

El caudal de entrada es controlado por una válvula de admisión (34). Cuando el sistema detecta que los depósitos del sistema están llenos o ante algún problema interno, la válvula de admisión (34) se cierra.The inlet flow is controlled by an intake valve (34). When the system detects that the system reservoirs are full or there is some internal problem, the intake valve (34) closes.

Cuando el agua recogida alcanza un nivel dentro del depósito de distribución (28), el sistema objeto de la invención empieza a derivar el agua al depósito de almacenamiento (28).When the collected water reaches a level inside the distribution tank (28), the system object of the invention begins to divert the water to the storage tank (28).

El depósito de distribución (27) es una pieza clave del sistema objeto de la invención, en su interior el nivel de agua se mantiene dentro de unos límites constantes, si el nivel excede el límite superior, el agua es conducida hasta el depósito de almacenamiento (28); si por el contrario, el nivel baja mucho debido a la generación de hidrógeno, el depósito de distribución (27) bombea agua hacia el depósito de hidrógeno (29), hasta que recupere el nivel.The distribution tank (27) is a key part of the system object of the invention, inside the water level is kept within constant limits, if the level exceeds the upper limit, the water is led to the storage tank (28); If, on the other hand, the level drops a lot due to the generation of hydrogen, the distribution tank (27) pumps water towards the hydrogen tank (29), until it recovers the level.

A media que existe excedente energético, ya sea por bajos precios de venta, por necesidad de autoalmacenamiento o por falta de demanda, el depósito de distribución (27), que siempre mantiene un alto nivel por reposición mediante retorno por la pila de hidrógeno (33) o por el depósito de almacenamiento (28), empieza a derivar agua a la celda electrolítica (30). As there is an energy surplus, either due to low sales prices, the need for self-storage or a lack of demand, the distribution tank (27), which always maintains a high level due to replenishment by return through the hydrogen cell (33 ) or through the storage tank (28), water begins to flow to the electrolytic cell (30).

Posteriormente, ante necesidad de autoconsumo, altos precios o grandes demandas eléctricas, el hidrógeno almacenado es inyectado a la pila de hidrógeno (33), junto con oxígeno atmosférico, de forma que se genera electricidad y agua que retorna al depósito de distribución (27).Subsequently, due to the need for self-consumption, high prices or large electrical demands, the stored hydrogen is injected into the hydrogen cell (33), together with atmospheric oxygen, so that electricity and water are generated that returns to the distribution tank (27) .

El depósito de hidrógeno (29) en la realización preferente de la invención es de doble cámara para minimizar fugas, en dicho depósito de hidrógeno (29) el hidrógeno se almacena a elevadas presiones, dadas por el compresor en la tubería de entrada. El depósito de hidrógeno (29) también tiene salida directa al exterior (42).The hydrogen tank (29) in the preferred embodiment of the invention has a double chamber to minimize leaks, in said hydrogen tank (29) the hydrogen is stored at high pressures, given by the compressor in the inlet pipe. The hydrogen tank (29) also has a direct outlet to the outside (42).

La gestión del agua almacenada en el depósito de almacenamiento (28) se realiza mediante una primera bomba (36) y una segunda bomba (37). La primera bomba (36) impulsa agua hacia el depósito de distribución (27) cuando este necesita reposiciones, o bien por filtraciones de evaporados o bien por generación de hidrógeno. La segunda bomba (37) permite subir un caudal medio de agua a un depósito en altura (38), de forma que se establece un punto de consumo exterior o enviarla a otros depósitos de instalaciones lejanas mediante salida de depósito hacia la tubería de interconexión de depósitos de almacenamiento (41).The management of the water stored in the storage tank (28) is carried out by means of a first pump (36) and a second pump (37). The first pump (36) drives water to the distribution tank (27) when it needs replenishment, either by seepage of evaporation or by generation of hydrogen. The second pump (37) allows an average flow of water to be raised to a tank in height (38), so that an external consumption point is established or it is sent to other tanks in distant facilities by means of a tank outlet towards the interconnection pipe of the storage tanks (41).

En la primera realización del paraguas colector (2), cuando el paraguas colector (2) está en la posición cerrada, se encuentra dentro de una funda (15) de segmentos cilíndricos (16) telescópica que, en la realización preferente de la invención, es una armadura de segmentos de material metálico o plástico, que se expanden telescópicamente, donde los segmentos cilíndricos (16) situados en una posición más elevada, tienen menor diámetro que los segmentos cilíndricos (16) situados en una posición más baja, además cada segmento cilíndrico (16) tiene una anilla en la base. La funda (15) también comprende un segmento cilíndrico fijo superior (17) que actúa de tapa de la funda (15).In the first embodiment of the collecting umbrella (2), when the collecting umbrella (2) is in the closed position, it is inside a cover (15) of telescopic cylindrical segments (16) which, in the preferred embodiment of the invention, It is an armature of segments of metallic or plastic material, which expand telescopically, where the cylindrical segments (16) located in a higher position have a smaller diameter than the cylindrical segments (16) located in a lower position, in addition each segment cylindrical (16) has a ring at the base. The sleeve (15) also comprises an upper fixed cylindrical segment (17) that acts as a cover for the sleeve (15).

Desde la base del mástil (1), un primer cable (18) asciende hasta el segmento cilíndrico fijo superior (17) atravesando las anillas de los segmentos cilíndricos (16), de forma que todos los segmentos cilíndricos (16) quedan conectados por el primer cable (18), menos el segmento cilíndrico más bajo, en cuyas anillas se fija el primer cable (18).From the base of the mast (1), a first cable (18) ascends to the upper fixed cylindrical segment (17) passing through the rings of the cylindrical segments (16), so that all the cylindrical segments (16) are connected by the first cable (18), minus the lowest cylindrical segment, in whose rings the first cable (18) is fixed.

De esta forma, al contraer el primer cable (18), el segmento cilíndrico más bajo arrastra a los demás segmentos cilíndricos (16) hacia arriba, de manera que se van recogiendo telescópicamente, hasta su posición final, donde la funda (15) queda recogida pegada al segmento cilíndrico fijo superior (17). En el despliegue, los segmentos cilindricos (16) tienen la maniobra inversa, cayendo por gravedad al ritmo con el que se desenrolla el primer cable (18).In this way, when contracting the first cable (18), the lower cylindrical segment drags the other cylindrical segments (16) upwards, so that they are telescopically collected, until their final position, where the sheath (15) remains glued pickup to the upper fixed cylindrical segment (17). During deployment, the cylindrical segments (16) have the reverse maneuver, falling by gravity at the rate with which the first cable (18) is unwinding.

Para contraer el primer cable (18) que recoge los segmentos cilíndricos (16) el sistema objeto de la invención comprende una primera bobina subterránea (35) operada por un motor eléctrico (24).To contract the first cable (18) that collects the cylindrical segments (16), the system object of the invention comprises a first underground coil (35) operated by an electric motor (24).

En la realización del paraguas colector (2) formado por placas rígidas (43), no existe funda (15), quedando recogido el abanico sobre una sola placa rígida (43) al replegarse.In the realization of the collecting umbrella (2) formed by rigid plates (43), there is no cover (15), the fan being collected on a single rigid plate (43) when folding.

Las placas parapeto (3), son superficies de amplias dimensiones, que forman un polígono alrededor del paraguas colector (2) de tantos lados como varillas (5) tenga el paraguas colector (2).The parapet plates (3) are large surfaces that form a polygon around the collecting umbrella (2) with as many sides as there are rods (5) that the collecting umbrella (2) has.

Para extraer cada placa parapeto (3) de su funda subterránea (4), el sistema objeto de la invención comprende un mecanismo de subida y bajada, que cuenta con dos cilindros hidráulicos (19), situados en los laterales de la placa parapeto (3).To extract each parapet plate (3) from its underground sheath (4), the system object of the invention comprises a raising and lowering mechanism, which has two hydraulic cylinders (19), located on the sides of the parapet plate (3 ).

Para accionar los cilindros neumáticos (19) del mecanismo de subida y bajada de las placas parapeto, y para accionar el cilindro hidráulico (12) de las varillas (5), el sistema objeto de la invención comprende un equipo hidráulico (20) situado en el suelo, en una posición entre las placas parapeto (3) y el mástil (1).To actuate the pneumatic cylinders (19) of the mechanism for raising and lowering the parapet plates, and to actuate the hydraulic cylinder (12) of the rods (5), the system object of the invention comprises hydraulic equipment (20) located in the ground, in a position between the parapet plates (3) and the mast (1).

Las fundas subterráneas (4) donde se alojan las placas parapeto (3) si no están en uso, tienen una base rectangular (21) y una apertura superior (22), por donde la placa parapeto (3) sale y entra de la funda subterránea (4).The underground covers (4) where the parapet plates (3) are housed if they are not in use, have a rectangular base (21) and an upper opening (22), through which the parapet plate (3) leaves and enters the cover underground (4).

En instalaciones de molinos eólicos, estas placas parapeto (3) pueden tener paneles solares (23) en la superficie, pueden ser orientables hacia el sol, mediante la rotación de la placa parapeto (3) sobre un eje transversal que une los dos extremos de los cilindros hidráulicos (19) situados en los laterales de la placa parapeto (3), y de modo que mediante la acción de un motor eléctrico (24), se pueden desplegar los paneles solares (23) y orientarlos al sol como una fuente de generación eléctrica adicional. In wind mill installations, these parapet plates (3) can have solar panels (23) on the surface, they can be orientable towards the sun, by rotating the parapet plate (3) on a transverse axis that joins the two ends of the the hydraulic cylinders (19) located on the sides of the parapet plate (3), and in such a way that by means of the action of an electric motor (24), the solar panels (23) can be deployed and oriented to the sun as a source of additional electrical generation.

Claims (10)

REIVINDICACIONES 1. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, donde la planta de energía renovable cuenta con un mástil (1), donde el sistema comprende:1. Rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, where the renewable energy plant has a mast (1), where the system comprises: - un paraguas colector (2) configurado para abrirse y cerrarse alrededor del mástil (1),- a collecting umbrella (2) configured to open and close around the mast (1), - una pluralidad de placas parapeto (3) situadas alrededor del mástil (1) configuradas para emerger del suelo,- a plurality of parapet plates (3) located around the mast (1) configured to emerge from the ground, - un depósito de distribución (27) configurado para recibir el agua recogida por el paraguas colector (2),- a distribution tank (27) configured to receive the water collected by the collecting umbrella (2), - un depósito de almacenamiento (28) conectado con el depósito de distribución (27),- a storage tank (28) connected to the distribution tank (27), - un depósito de hidrógeno (29) conectado con el depósito de distribución (27), - donde el depósito de distribución (27) y el depósito de hidrógeno (29) se unen por una primera conducción (39) donde se localiza una celda electrolítica (30) y por una segunda conducción (40) donde se localiza una pila de hidrógeno (33), tal que con el agua circulando por la primera conducción (39) desde el depósito de distribución (27) hacia el depósito de hidrógeno (29), la celda electrolítica (30) parte moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno para introducir hidrógeno en el depósito de hidrógeno (29) mediante un compresor (31) y retirar oxígeno por una salida a la atmosfera (32), y tal que con hidrógeno circulando por la segunda conducción (40) desde el depósito de hidrógeno (29) hacia el depósito de distribución (27) al pasar por la pila de hidrógeno (33) y tras aportar oxigeno atmosférico se genera electricidad y agua,- a hydrogen tank (29) connected to the distribution tank (27), - where the distribution tank (27) and the hydrogen tank (29) are joined by a first conduit (39) where an electrolytic cell is located (30) and by a second conduit (40) where a hydrogen cell (33) is located, such that with the water circulating through the first conduit (39) from the distribution tank (27) to the hydrogen tank (29 ), the electrolytic cell (30) splits water molecules into hydrogen and oxygen to introduce hydrogen into the hydrogen tank (29) through a compressor (31) and remove oxygen through an outlet to the atmosphere (32), and such that with Hydrogen circulating through the second conduit (40) from the hydrogen tank (29) to the distribution tank (27) as it passes through the hydrogen cell (33) and after supplying atmospheric oxygen, electricity and water are generated, - una funda (15) de segmentos cilíndricos (16) telescópica configurada para cubrir el paraguas colector (2) cuando está en posición cerrada, donde la funda (15) comprende una pluralidad de segmento cilíndricos (16) y un segmento cilíndrico fijo superior (17) que actúa de tapa de la funda (15),- a cover (15) of telescopic cylindrical segments (16) configured to cover the collecting umbrella (2) when it is in the closed position, where the cover (15) comprises a plurality of cylindrical segments (16) and an upper fixed cylindrical segment ( 17) that acts as the cover of the cover (15), caracterizado por que comprende un primer cable (18) que fija el segmento cilíndrico fijo superior (17) al segmento cilíndrico más bajo (16) y une los demás segmentos cilíndricos (16), tal que todos los segmentos cilíndricos (16) quedan conectados por el primer cable (18), de modo que una primera bobina subterránea (35) recoge el primer cable (18) y eleva los segmentos cilíndricos (16) hasta el segmento cilíndrico fijo superior (17) liberando el paraguas colector (2) en posición cerrada. characterized in that it comprises a first cable (18) that fixes the upper fixed cylindrical segment (17) to the lower cylindrical segment (16) and joins the other cylindrical segments (16), such that all the cylindrical segments (16) are connected by the first cable (18), so that a first underground coil (35) picks up the first cable (18) and raises the cylindrical segments (16) to the upper fixed cylindrical segment (17) releasing the collecting umbrella (2) in position closed. 2. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según la reivindicación 1 caracterizado por que el paraguas colector (2) comprende:2. System for collecting rainwater in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to claim 1, characterized in that the collecting umbrella (2) comprises: - una pluralidad de varillas (5) configuradas para plegarse y desplegarse y abrir el paraguas colector (2), y- a plurality of rods (5) configured to fold and unfold and open the collecting umbrella (2), and - una membrana (6), de lona resistente y flexible, unida a las varillas (5) por una rendija situada en la cara interior de las varillas (5).- A membrane (6), made of resistant and flexible canvas, attached to the rods (5) by a slit located on the inside of the rods (5). 3. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según la reivindicación 2 caracterizado por que cada varilla (5) tiene en un extremo inferior un pasador (7) para unirse a un soporte base (8) y girar sin salirse de su plano.3. System for collecting rainwater in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to claim 2, characterized in that each rod (5) has at a lower end a pin (7) to join a base support ( 8) and rotate without leaving your plane. 4. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado por que comprende:4. System for collecting rainwater in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to claims 2 and 3 characterized in that it comprises: - un segundo cable (9) que une el extremo superior de cada varilla (5) con el mástil (1) y que desciende por un tubo (10) hasta una segunda bobina subterránea (11), - un cilindro hidráulico (12) en cada varilla, unido por un extremo a la varilla (5) a una distancia del extremo inferior de la varilla (5) y por otro extremo al mástil (1) a una distancia de la base del mástil (1),- a second cable (9) that connects the upper end of each rod (5) with the mast (1) and that descends through a tube (10) to a second underground coil (11), - a hydraulic cylinder (12) in each rod, attached at one end to the rod (5) at a distance from the lower end of the rod (5) and at the other end to the mast (1) at a distance from the base of the mast (1), donde mediante una interacción de la segunda bobina subterránea (11), enrollando y desenrollando el segundo cable (9) con el cilindro hidráulico (12), empujando y recogiendo las varillas (5), se realiza la apertura y cierre del paraguas colector (2).where by means of an interaction of the second underground coil (11), winding and unwinding the second cable (9) with the hydraulic cylinder (12), pushing and collecting the rods (5), the opening and closing of the collecting umbrella (2) is performed ). 5. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que comprende un embudo (14) entre el paraguas colector (2) y el depósito de distribución (27), tal que el embudo (14) comprende un filtro primario (25), de rejilla superficial para grandes residuos y un filtro secundario (26) para partículas más finas.5. System for collecting rainwater in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to any of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a funnel (14) between the collecting umbrella (2) and the distribution tank (27), such that the funnel (14) comprises a primary filter (25), with a surface grid for large debris and a secondary filter (26) for finer particles. 6. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por que comprende una pluralidad de fundas subterráneas (4) configuradas para alojar las placas parapeto (3). 6. Rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to any of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a plurality of underground covers (4) configured to house the parapet plates (3) . 7. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según la reivindicación 6 caracterizado por que comprende dos cilindros hidráulicos (19), situados en los laterales de la placa parapeto (3) para extraer cada placa parapeto (3) de su funda subterránea (4).7. System for collecting rainwater in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to claim 6 characterized in that it comprises two hydraulic cylinders (19), located on the sides of the parapet plate (3) to extract each parapet plate (3) from its underground sleeve (4). 8. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según la reivindicación 7 caracterizado por que comprende un equipo hidráulico (20) configurado para accionar los cilindros neumáticos (19) para subida y bajada de las placas parapeto, y para accionar el cilindro hidráulico (12) de las varillas (5).8. Rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to claim 7 characterized in that it comprises hydraulic equipment (20) configured to operate the pneumatic cylinders (19) for raising and lowering the parapet plates, and to actuate the hydraulic cylinder (12) of the rods (5). 9. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que cada varilla (5) está formada por tramos telescópicos.9. Rainwater collection system in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to any of claims 1 to 8 characterized in that each rod (5) is made up of telescopic sections. 10. Sistema de recogida de aguas pluviales en una planta de energía renovable para optimización energética de la planta, según la reivindicación 1 caracterizado por que el paraguas colector (2) comprende una pluralidad de placas rígidas (43) en forma de abanico, tal que cada placa rígida (43) se une a un mástil exterior (44) y, por un extremo interior, a una corredera (47) unida al mástil (1) de la planta, tal que el mástil exterior (44) aloja un mecanismo de ruedas (46) y tal que al menos un mástil exterior (44) aloja un motor eléctrico (45) para desplazamiento de al menos una placa rígida (43) sobre la corredera (47). 10. System for collecting rainwater in a renewable energy plant for energy optimization of the plant, according to claim 1 characterized in that the collecting umbrella (2) comprises a plurality of rigid plates (43) in the shape of a fan, such that Each rigid plate (43) is attached to an outer pole (44) and, at an inner end, to a slide (47) attached to the pole (1) of the plant, such that the outer pole (44) houses a mechanism of wheels (46) and such that at least one outer mast (44) houses an electric motor (45) for moving at least one rigid plate (43) on the slide (47).
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