ES2800223B2 - Energy self-sufficiency nuclei for urban uses - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Núcleos de autosuficiencia energética para usos urbanísticosEnergy self-sufficiency nuclei for urban uses
Sector de la técnicaTechnical sector
La invención que se presenta como Núcleos de Autosuficiencia Energética para Usos Urbanísticos se refiere a un nuevo sistema de producción de energía renovable, ideada para abastecer de electricidad a cualquier uso urbanístico en el que se aplique, y para ello se ha ingeniado el núcleo de impulsión (1), (Figura 3), del que dependen todos los componentes que comprende la invención, que puede agruparse entre sí (Figura 7.a.b), en el interior de construcciones y/o infraestructuras para obtener la energía deseada, por lo tanto, este sistema sostenible de energía limpia, es adaptable a usos Residenciales, Terciarios, Industriales, Equipamientos (deportivos, educativos, sanitarios, culturales, etc...), Espacios libres (parques, zonas verdes, etc...), Transportes (intercambiadores, estaciones de ferrocarril, estaciones de servicio, teleféricos, puertos, aeropuertos, etc...) e Infraestructuras (vías públicas y ferroviarias, arterias, calles, caminos, etc...), Agropecuarios (plantaciones a la intemperie e invernaderos, instalaciones para ganadería, etc...) y Forestales, ... entre otros; al igual que puede ser ubicado en el interior de todo sistema de transporte que por su envergadura lo permita, como por ejemplo, en el interior de las embarcaciones (comerciales, de pasajeros u otras), favoreciendo la reducción de emisión de CO2 generada en la combustión de los carburantes fósiles que utilizan a lo largo de su travesía.The invention that is presented as Energy Self-Sufficiency Nuclei for Urban Uses refers to a new renewable energy production system, designed to supply electricity to any urban use in which it is applied, and for this the drive nucleus has been engineered (1), (Figure 3) , on which all the components included in the invention depend, which can be grouped together (Figure 7.ab) , inside buildings and / or infrastructures to obtain the desired energy, therefore , this sustainable system of clean energy, is adaptable to Residential, Tertiary, Industrial, Equipment (sports, educational, health, cultural, etc ...), Free spaces (parks, green areas, etc ...), Transport ( interchanges, railway stations, service stations, cable cars, ports, airports, etc ...) and Infrastructures (public and railway roads, arteries, streets, roads, etc ...), Agriculture (plantations to the outdoors and greenhouses, livestock facilities, etc ...) and Forestry, ... among others; Likewise, it can be located inside any transport system that, due to its size, allows it, such as inside boats (commercial, passenger or other), favoring the reduction of CO2 emissions generated in the combustion of the fossil fuels that they use throughout their journey.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
El objeto de la invención es crear Núcleos de Autosuficiencia Energética para Usos Urbanísticos, y para ello se ha ideado un nuevo sistema capaz de elevar cíclicamente el mismo volumen de agua a cierta altura sin generar pérdidas hídricas que, al caer por gravedad, acciona la adecuada turbina hidráulica unida al oportuno generador eléctrico para producir electricidad de forma continuada.The object of the invention is to create Energy Self-Sufficiency Nuclei for Urban Uses, and for this a new system has been devised capable of cyclically raising the same volume of water to a certain height without generating water losses that, when falling by gravity, actuate the appropriate hydraulic turbine coupled to the appropriate electric generator to produce electricity continuously.
En la actualidad se desconoce la existencia de un sistema análogo, aunque existen inventivas que utilizan los mismos principios físicos para elevar un volumen de agua a una altura determinada (arietes hidráulicos), así como también existen turbinas hidráulicas accionadas con la caída de agua para generar electricidad.At present the existence of an analogous system is unknown, although there are inventions that use the same physical principles to raise a volume of water to a certain height (hydraulic rams), as well as there are hydraulic turbines powered by falling water to generate electricity.
El innovador método de elevación de agua (dulce o salada), se diferencia del procedimiento realizado con arietes hidráulicos en que no genera pérdidas hídricas en la elevación del fluido y que utiliza cíclicamente el mismo volumen de agua con el que inicialmente se ceba el circuito ideado, para que a su paso por la apropiada turbina hidráulica unida al adecuado generador eléctrico, produzca de manera continuada la energía eléctrica suficiente para dotar de autosuficiencia energética a los usos urbanísticos en los que se aplique el sistema, lo que lo hace sostenible.The innovative method of lifting water (fresh or salt), differs from the procedure carried out with hydraulic rams in that it does not generate water losses in the elevation of the fluid and that it uses cyclically the same volume of water with which the initially devised circuit is primed. , so that as it passes through the appropriate hydraulic turbine together with the appropriate electric generator, it continuously produces enough electric energy to provide energy self-sufficiency to the urban uses in which the system is applied, which makes it sustainable.
Explicación de la invenciónExplanation of the invention
El problema que se planteó para desarrollar la invención fue: ¿cómo evitar las máximas pérdidas hídricas en un mismo volumen de agua, para que por principios físicos pueda ser elevado continuamente y que a su caída por gravedad produzca permanentemente electricidad, para así poder dotar de autosuficiencia energética a los usos urbanísticos en los que se aplique este sistema sostenible de generación de energía limpia? The problem that was raised to develop the invention was: how to avoid the maximum water losses in the same volume of water, so that by physical principles it can be continuously raised and that when it falls due to gravity it permanently produces electricity, in order to provide electricity energy self-sufficiency to urban uses in which this sustainable system of clean energy generation is applied?
Dada cuenta que la principal dificultad de la invención es evitar las pérdidas hídricas producidas al elevar el fluido y mantener constante el volumen de agua con el que se ceba inicialmente el circuito, para solucionar el problema se ha ideado un núcleo de impulsión estanco (1) que, mediante principios físicos, eleva cíclicamente el fluido sin generar pérdidas hídricas (salvo las estimadas por evaporación, salpiqueo y/o fugas insignificantes), para que a su caída por gravedad, el fluido pase por una turbina hidráulica (23) cuyo eje de rotación está unido a un rotor con un bobinado de cobre que gira dentro del campo magnético generado por un imán permanente o bien un electroimán, y por inducción electromagnética hace mover los electrones libres del conductor, creándose así una corriente eléctrica en el generador (25). Given that the main difficulty of the invention is to avoid the water losses produced by raising the fluid and keeping the volume of water with which the circuit is initially primed constant, to solve the problem a tight impulse core has been devised (1) that, by means of physical principles, cyclically raises the fluid without generating water losses (except those estimated by evaporation, splashing and / or insignificant leaks), so that when it falls due to gravity, the fluid passes through a hydraulic turbine (23) whose axis of Rotation is attached to a rotor with a copper winding that rotates within the magnetic field generated by a permanent magnet or an electromagnet, and by electromagnetic induction makes the free electrons of the conductor move, thus creating an electric current in the generator (25) .
Por cuanto antecede, la ventaja de la invención, - como sistema de producción de energía limpia, compatible y complementaria con los sistemas de energías renovables ya existentes (Figura 7.c) -, se resume en producir cíclicamente electricidad durante 24 horas, si fuere necesario, manteniendo constante y sin pérdidas el mismo volumen de agua con el que inicialmente se ceba el circuito ideado, preservando en agua, en energía para la elevación del fluido, y optimizando la eficiencia de producción de energía renovable respecto a otros sistemas.From the foregoing, the advantage of the invention, - as a system for the production of clean energy, compatible and complementary to the existing renewable energy systems (Figure 7.c) -, is summarized in producing electricity cyclically during 24 hours, if any. necessary, maintaining constant and without losses the same volume of water with which the designed circuit is initially primed, preserving in water, in energy for the elevation of the fluid, and optimizing the efficiency of renewable energy production compared to other systems.
Ello se consigue por operatividad de la unidad de control monitorizada (24), donde se controla cíclicamente cada golpe de ariete para aprovechar la energía liberada al detener bruscamente los frentes de agua acelerados en la tubería de aceleración (8), con la finalidad de aprovechar la mayor parte de la energía disipada para elevar parte del fluido contenido en el sistema ideado, para que en su ciclo continuo de caída por gravedad y paso por la turbina hidráulica (23), mueva el rotor del generador eléctrico (25) y produzca la energía limpia necesaria para la autosuficiencia energética de los usos urbanísticos en los que se destine, haciéndola una invención sostenible, sin emisiones y que cumple con los requisitos de patentabilidad: novedad, actividad inventiva y aplicación industrial.This is achieved by operation of the monitored control unit (24) , where each water hammer is controlled cyclically to take advantage of the energy released by abruptly stopping the accelerated water fronts in the acceleration pipe (8) , in order to take advantage of most of the energy dissipated to raise part of the fluid contained in the devised system, so that in its continuous cycle of falling by gravity and passing through the hydraulic turbine (23) , it moves the rotor of the electric generator (25) and produces the clean energy necessary for the energy self-sufficiency of the urban uses in which it is destined, making it a sustainable invention, without emissions and that complies with the patentability requirements: novelty, inventive step and industrial application.
El proceso de obtención de energía eléctrica en el sistema ideado comprende dos fases, una de acción y otra de reacción. La FASE DE ACCIÓN o caída del fluido por gravedad, se inicia en el instante en el que en la unidad de control monitorizada (24), se desactiva, por medio de la correspondiente aplicación informática, el aporte energético de la batería recargable (6), o bien, en el momento en el que desde la misma se invierte el sentido de circulación de la corriente para atraer con mayor aceleración al imán permanente (1.r) roscado a la válvula de choque (l.i), para que el volumen de agua contenido en la tubería de aceleración (8) discurra por gravedad; y culmina en el instante en que se produce el golpe de ariete, mientras que la FASE DE REACCIÓN o elevación del fluido, comienza tras producirse el golpe de ariete y finaliza con la elevación del agua al referido depósito de almacenamiento (30), completándose así el ciclo. The process of obtaining electrical energy in the devised system comprises two phases, one of action and the other of reaction. The ACTION PHASE or fall of the fluid due to gravity, begins at the moment in which in the monitored control unit (24) , the energy contribution of the rechargeable battery (6) is deactivated, by means of the corresponding computer application. , or, at the moment in which the current direction of circulation is reversed from the same to attract with greater acceleration the permanent magnet (1.r) threaded to the shock valve (li) , so that the volume of water contained in the acceleration pipe (8) runs by gravity; and culminates in the instant in which the water hammer occurs, while the REACTION PHASE or elevation of the fluid, begins after the water hammer occurs and ends with the elevation of the water to the referred storage tank (30) , thus completing the cycle.
Desde la FASE DE ACCIÓN a la de FASE DE REACCIÓN, la invención se organiza de la siguiente manera:From the ACTION PHASE to the REACTION PHASE, the invention is organized as follows:
1. Una vez estimada la energía eléctrica que requiere el uso urbanístico en el que se vaya a aplicar la invención, y decidida si la ubicación del sistema se va a realizar sobre la rasante (con uno (Figura 1), o varios núcleos de impulsión (Figura 4)), en el interior de usos residenciales (Figura 5), o adaptándose a la topografía del lugar (Figura 6), podremos determinar la diferencia de cota necesaria entre el nivel de agua del depósito de almacenamiento (30), la turbina (23), y la válvula de choque (1.i), que condicionan la distribución en altura de las plantas del edificio y/o infraestructura donde se instalará la invención, disposición que podrá ser vertical o inclinada, con mayor o menor altura, pero los puntos anteriormente descritos de la instalación, siempre deberán mantener la misma relación entre la diferencia de cota, para así poder obtener la energía eléctrica solicitada, recomendándose en las instalaciones agrupadas en polígono con varios núcleos de impulsión (Figura 7.b), que la instalación se realice ligeramente inclinada, para que las tuberías del sistema se concentren en un único depósito de almacenamiento (30), que estará alineado con el centro de gravedad del edificio y/o infraestructura donde se ubique, y a ser posible, el sistema ideado estará inscrito en una imaginaria envolvente piramidal de base rectangular (Figura 4), con la finalidad de racionalizar el espacio constructivo y mejorar las capacidades portantes del edificio y/o infraestructura ante las posibles acciones externas (viento y sismo), mientras que si se opta por la instalación con uno o varios núcleos de impulsión agrupados linealmente siguiendo cualquier trayectoria (Figura 7.a), tanto en el exterior como en el interior de usos residenciales, se aconseja instalar verticalmente la invención para racionalizar el espacio (Figura 1). Sin embargo, en los usos donde se requiera la adaptación a la topografía del lugar, parte de la instalación deberá tener la inclinación suficiente para adaptarse al perfil del terreno (Figura 6), para evitar, si lo hubiere, el impacto medio ambiental de la invención en el uso urbanístico aplicado, que garantice el cumplimiento de las ordenanzas que lo rigen.1. Once the electrical energy required for the urban use in which the invention is to be applied has been estimated, and decided if the location of the system is to be carried out on the ground (with one (Figure 1) , or several drive cores (Figure 4) ), inside residential uses (Figure 5) , or adapting to the topography of the place (Figure 6) , we can determine the necessary elevation difference between the water level of the storage tank (30) , the turbine (23) , and the shock valve (1.i) , which condition the height distribution of the floors of the building and / or infrastructure where the invention will be installed, an arrangement that may be vertical or inclined, with greater or lesser height , but the above-described points of the installation must always maintain the same relationship between the elevation difference, in order to obtain the electrical energy requested, recommending in the installations grouped in polygon with several impulse cores (Figure 7.b), that the installation be carried out slightly inclined, so that the pipes of the system are concentrated in a single storage tank (30), which will be aligned with the center of gravity of the building and / or infrastructure where it is located, and if possible, the devised system will be inscribed in an imaginary pyramidal envelope with a rectangular base (Figure 4), in order to rationalize the construction space and improve the bearing capacities of the building and / or infrastructure in the face of possible external actions (wind and earthquake), while if the installation is chosen with one or more impulse cores grouped linearly following any path (Figure 7.a), both outside and in inside residential uses, it is advisable to install the invention vertically to rationalize the space (Figure 1). However, in uses where adaptation to the topography of the place is required, part of the installation must have a sufficient inclination to adapt to the profile of the terrain (Figure 6), to avoid, if any, the environmental impact of the site. invention in applied urban use, which guarantees compliance with the ordinances that govern it.
En la cota superior del sistema ideado, se encuentra el depósito de almacenamiento (30), con agua dulce o salada, y reserva suficiente para compensar las posibles pérdidas surgidas por evaporación, salpiqueo y fugas insignificantes. Dispondrá de filtros para evitar la entrada de objetos e impurezas al sistema, y como medida preventiva para recuperar las referidas pérdidas hídricas, debe contar con un aporte adicional de agua a través de una red suministradora (20), tanques de reserva, o bien vehículos con cisternas que puedan bombear el fluido desde el exterior, especialmente en zonas calurosas. El depósito de almacenamiento deberá despiezarse por módulos para favorecer su manipulación, y deberá estar fabricado con materiales ligeros así como resistentes, como puede ser la fibra de vidrio, pues debido a las dimensiones que experimenta, en la mayoría de los casos, tendrá que introducirse en el núcleo de la invención por el paramento exterior de la planta en la que se ubique, que generalmente es la más alta, además contará con una válvula de cierre y una válvula de vaciado del fluido para su reparación y/o mantenimiento.At the upper level of the system devised, there is the storage tank (30), with fresh or salt water, and enough reserve to compensate for the possible losses arising from evaporation, splashing and insignificant leaks. It will have filters to prevent the entry of objects and impurities into the system, and as a preventive measure to recover the referred water losses, it must have an additional supply of water through a supply network (20), reserve tanks, or vehicles with cisterns that can pump the fluid from the outside, especially in hot areas. The storage tank must be divided into modules to facilitate its handling, and it must be made of light and resistant materials, such as fiberglass, because due to the dimensions it experiences, in most cases, it will have to be inserted at the core of the invention by the exterior wall of the plant in which it is located, which is generally the highest, it will also have a shut-off valve and a fluid drain valve for repair and / or maintenance.
El depósito de almacenamiento (30), tiene dos salidas, una en el perímetro superior para evacuar las posibles aguas sobrantes por medio de la tubería de evacuación (18), cuya trayectoria finaliza en el colector de aguas (17), y otra salida en el asiento del mismo conectada con el contratubo (29) para salvar el paso del fluido por el forjado de la planta que lo sostiene, al que se conectará en su parte inferior y con la correspondiente brida el inicio de la tubería de enturbinamiento (26), que finaliza salvando los distintos forjados en la entrada de la turbina hidráulica (23), fijada con pletinas soldadas a la placa de anclaje cuyos pernos de acero liso o corrugado están embutidos en la superficie del forjado que la soporta, para así evitar vibraciones y/o movimientos indeseados. La tubería de enturbinamiento estará provista de una válvula de cierre y vaciado del fluido por gravedad para facilitar su reparación y/o mantenimiento, componentes que pueden estar fabricados en toda su trayectoria con materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, salvo los materiales sitos en la planta de turbina (23) para evitar interactuaciones electromagnéticas con el generador eléctrico (25).The storage tank (30) has two outlets, one in the upper perimeter to evacuate any excess water through the evacuation pipe (18), whose path ends in the water collector (17), and another outlet in the seat of the same connected to the counter-tube (29) to save the passage of the fluid through the slab of the plant that supports it, to which the beginning of the turbidity pipe (26) will be connected in its lower part and with the corresponding flange , which ends by saving the different floors at the entrance of the hydraulic turbine (23), fixed with plates welded to the anchor plate whose smooth or corrugated steel bolts are embedded in the surface of the floor that supports it, in order to avoid vibrations and / or unwanted movements. The turbidity pipeline will be provided with a closure valve and drainage of the fluid by gravity to facilitate its repair and / or maintenance, components that can be manufactured throughout their entire trajectory with ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, except for materials located in the turbine plant (23) to avoid electromagnetic interactions with the electric generator (25).
A la salida de la turbina hidráulica (23), se conecta una válvula anti retorno (19), para evitar el retroceso del agua una vez iniciada la fase de reacción, que puede estar fabricada con materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos. At the outlet of the hydraulic turbine (23), a non-return valve (19) is connected, to prevent the backward flow of the water once the reaction phase has started, which can be made of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments.
En la parte inferior de la referida válvula anti retorno (19), se acopla el colector (17), para recoger las aguas procedentes de la salida de la turbina hidráulica (23), mientras que por la entrada perimetral del colector se conectará la tubería de evacuación (18), para recibir el exceso de fluido acumulado en el depósito de almacenamiento (30), si lo hubiere, elementos que pueden estar fabricados con materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos.In the lower part of the referred non-return valve (19), the collector (17) is coupled, to collect the water from the outlet of the hydraulic turbine (23), while the pipe will be connected through the perimeter inlet of the collector of evacuation (18), to receive the excess fluid accumulated in the storage tank (30), if any, elements that can be manufactured with ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments.
En la base del colector (17), se acopla otra válvula anti retorno (16), para evitar que se produzca el retroceso del fluido aguas arriba, que puede estar fabricada con materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos.At the base of the collector (17), another non-return valve (16) is attached, to prevent the backward flow of the fluid upstream from occurring, which can be made of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments.
Acoplada en la base de la anterior válvula anti retorno (16), comienza la tubería de aceleración de los frentes de agua (8), tubería que finaliza su trayectoria en la entrada del racor de entrega (5), y está fabricada con materiales no ferromagnéticos para que no interfiera en el movimiento libre del imán permanente (1.r) unido a la válvula de choque (1.i) ubicada en el núcleo de impulsión (1), debido a la posible atracción o repulsión que pudieran ejercer en ésta los materiales ferromagnéticos.Attached to the base of the previous non-return valve (16), the acceleration pipe of the water fronts begins (8), a pipe that ends its path at the entrance of the delivery fitting (5), and is made of non-materials. ferromagnetic so that it does not interfere with the free movement of the permanent magnet (1.r) attached to the shock valve (1.i) located in the drive core (1), due to the possible attraction or repulsion that they could exert on it ferromagnetic materials.
La base del racor de entrega (5), está conectado con el núcleo de impulsión (1) a través del disco intermedio de ensamble (1.d), puede tener una o varias salidas para conectar por medio de unos codos a 90° (4) los ramales de entrega (7), salidas que se deben corresponder necesariamente con el número de cámaras neumáticas (13) y tuberías de elevación (15). En la base del racor de entrega existen unos orificios roscados donde se introducen los sensores de activación (1.v) que registran la presión de cierre de la válvula de choque (1.i), y posee una válvula de vaciado de agua que actúa por gravedad para la reparación y/o mantenimiento, debiendo estar fabricado con materiales no ferromagnéticos.The base of the delivery fitting (5), is connected with the drive core (1) through the intermediate assembly disk (1.d), it can have one or more outlets to connect by means of 90 ° elbows ( 4) the delivery branches (7), outlets that must necessarily correspond to the number of pneumatic chambers (13) and lifting pipes (15). At the base of the delivery fitting there are threaded holes where the activation sensors (1.v) are inserted that record the closing pressure of the shock valve (1.i), and it has a water drain valve that acts by gravity for repair and / or maintenance, and must be manufactured with non-ferromagnetic materials.
El núcleo de Impulsión (1), (Figura 3), forma la parte final del sistema de acción, es el componente fundamental de la invención, toda vez que realiza el intercambio de presiones generadas por el fluido en la FASE DE ACCIÓN y REACCIÓN, posibilitando así la elevación del agua al depósito de almacenamiento (30), se encuentra embutido en la cimentación del sistema ideado, es estanco, y su estructura comprende la carcasa (1.a), aislada acústicamente (1.b), en la que se introduce el racor de impulsión (1.c), sobre el que se atornilla un disco intermedio de ensamble (1.d), para fijar la plataforma anillada (1.e) que cierra la carcasa y une el racor de entrega (5) con el núcleo de impulsión, componentes fabricados con materiales no ferromagnéticos.The Impulse core (1), (Figure 3), forms the final part of the action system, it is the fundamental component of the invention, since it performs the exchange of pressures generated by the fluid in the ACTION and REACTION PHASE, thus enabling the elevation of the water to the storage tank (30), it is embedded in the foundation of the devised system, it is watertight, and its structure comprises the casing (1.a), acoustically isolated (1.b), in which the impulsion fitting (1.c) is inserted, on which an intermediate assembly disc (1.d) is screwed, to fix the ringed platform (1.e) that closes the casing and joins the delivery fitting (5 ) with the drive core, components made of non-ferromagnetic materials.
Para evitar movimientos indeseados en el núcleo de impulsión, la carcasa está anclada al hormigón de la cimentación con unas anillas de acero liso soldadas en su perímetro exterior (1.f), asimismo, el intradós de la carcasa dispone de unas guías radiales (1.g) para ajustar el racor de impulsión (1.c) en la posición correcta, encajando su base circular dentada con las guías de la carcasa, que será atornillada con su correspondiente junta de neopreno.To avoid unwanted movements in the drive core, the casing is anchored to the concrete of the foundation with smooth steel rings welded on its outer perimeter (1.f), likewise, the intrados of the casing has radial guides (1 .g) to adjust the impulsion fitting (1.c) in the correct position, fitting its circular toothed base with the guides of the casing, which will be screwed with its corresponding neoprene gasket.
El racor de impulsión (1.c), está fabricado con materiales no ferromagnéticos y comprende tres cavidades: The impulsion fitting (1.c) is made of non-ferromagnetic materials and comprises three cavities:
• Cavidad de impacto (1.h). Es el volumen donde se ubica la válvula de choque (1.i), que es un disco unido a un buje central roscado para unir a rosca el imán permanente con forma de anillo (1.r) y posibilitar el movimiento vertical de la referida válvula al interactuar con un segundo campo magnético generado por el electroimán (1.k), movimiento que es controlado con pulsos electromagnéticos de voltaje, amperaje y frecuencia determinada a través la unidad de control monitorizada (24). La base de asiento de la cavidad de impacto tiene una junta tórica (1.t) que limita el descenso de la válvula de choque para así poder controlar la fuerza y presión de impacto de los frentes de agua acelerados por gravedad que son detenidos súbitamente. Dicha cavidad de impacto, está perforada con unos orificios roscados donde se atornillan los sensores de impacto (1.s), de sobrepresión (1.u) y de activación (1.v), cuyos terminales están conectados con cableados distintos (1.w), formados por hilos independientes para alimentar, recoger, verificar los datos de cada sensor y dirigirlos a la unidad de control monitorizada (24) para que pueda operar en la unidad lógica con el tiempo establecido para cada ciclo, obteniendo la máxima eficiencia en la elevación del fluido.• Impact cavity (1.h). It is the volume where the shock valve (1.i) is located, which is a disc attached to a central threaded bushing to screw the permanent ring-shaped magnet (1.r) and allow the vertical movement of the aforementioned valve when interacting with a second magnetic field generated by the electromagnet (1.k), movement that is controlled with electromagnetic pulses of voltage, amperage and frequency determined through the monitored control unit (24). The seat base of the impact cavity has an O-ring (1.t) that limits the descent of the shock valve in order to control the force and impact pressure of gravity-accelerated water fronts that are suddenly stopped. Said impact cavity is drilled with threaded holes where the impact sensors (1.s), overpressure (1.u) and activation (1.v) are screwed, whose terminals are connected with different wiring (1. w), made up of independent wires to feed, collect, verify the data of each sensor and direct them to the monitored control unit (24) so that it can operate in the logic unit with the time established for each cycle, obtaining maximum efficiency in the elevation of the fluid.
• Cavidad de inducción (1.j). En ella se encuentra roscado el electroimán o solenoide (1.k), alimentado con energía eléctrica por la batería recargable (6) a través del tubo flexible de polietileno (1.q), para que el campo magnético generado incite el movimiento vertical a la válvula de choque (1.i), y así provocar su apertura o cierre, proceso controlado por la unidad de control monitorizada (24). La base del electroimán se apoya en una junta de neopreno que descansa sobre el angular circular (1.p), para evitar que se produzca la rotura del solenoide por los continuos impactos que transmite la válvula de choque.• Induction cavity (1.j). The electromagnet or solenoid (1.k) is threaded into it, supplied with electrical energy by the rechargeable battery (6) through the flexible polyethylene tube (1.q), so that the generated magnetic field incites the vertical movement to the shock valve (1.i), and thus cause its opening or closing, a process controlled by the monitored control unit (24). The base of the electromagnet is supported by a neoprene gasket that rests on the circular angle (1.p), to prevent the solenoid from breaking due to the continuous impacts transmitted by the shock valve.
• Cavidad de descompresión (1.l). Es la cavidad prevista en el racor de impulsión (1.c) para evitar el bloqueo de la válvula de choque (1.i) en su continuo ciclo de desplazamiento vertical, debido a las presiones y succiones de aire que genera, y ello se consigue permitiendo el paso de aire por los intersticios creados en la entrada de la cavidad de descompresión con la cabeza de la camisa cilíndrica (1.o) que rodea al imán permanente (1.r) y sirve de guía para garantizar la verticalidad en su desplazamiento, camisa cilíndrica con guías verticales en su perímetro que son introducidas en las contraguías previstas de la cavidad de descompresión para posicionarla correctamente, cabeza de camisa fijada a la base de la cavidad de impacto (1.h) con un anillo atornillado para garantizar su firmeza, permitiendo de esta manera que el aire pueda salir por la tubería (1.m) y entrar por la tubería (1.n), ambas fabricadas en cobre y conectadas con el foso (2), lugar donde se ubican las respectivas electroválvulas que controlan el paso del aire al núcleo de impulsión (1) por orden de la unidad de control monitorizada (24).• Decompression cavity (1.l). It is the cavity provided in the impulsion fitting (1.c) to avoid the blockage of the shock valve (1.i) in its continuous cycle of vertical displacement, due to the pressures and air suctions that it generates, and this is achieves allowing the passage of air through the interstices created at the entrance of the decompression cavity with the head of the cylindrical sleeve (1st) that surrounds the permanent magnet (1.r) and serves as a guide to guarantee verticality in its displacement, cylindrical sleeve with vertical guides on its perimeter that are introduced in the counter guides provided for the decompression cavity to position it correctly, sleeve head fixed to the base of the impact cavity (1.h) with a screwed ring to guarantee its firmness, thus allowing the air to exit through the pipe (1.m) and enter through the pipe (1.n), both made of copper and connected to the pit (2), where the respective solenoid valves are located that control the p Air flow to the drive core (1) by order of the monitored control unit (24).
Seguidamente, una vez finalizada la fase de acción, comienza la FASE DE REACCIÓN o elevación del fluido, y para ello el racor de entrega (5) da salida por unos codos a 90° (4) que cambian la dirección del fluido y están fijados a la cimentación con pletinas para evitar movimientos indeseados en los ramales de entrega (7), tuberías que están fabricadas con materiales no ferromagnéticos.Then, once the action phase is finished, the REACTION PHASE or elevation of the fluid begins, and for this the delivery fitting (5) exits through 90 ° elbows (4) that change the direction of the fluid and are fixed to the foundation with plates to avoid unwanted movements in the delivery branches (7), pipes that are made of non-ferromagnetic materials.
Los ramales de entrega (7), finalizan su trayectoria, aguas arriba, al conectarse con las válvulas de entrega anti retorno (9), fabricadas con materiales no ferromagnéticos. The delivery branches (7) end their trajectory, upstream, by connecting with the non-return delivery valves (9), made of non-ferromagnetic materials.
12. Las salidas de las válvulas de entrega anti retomo (9), están conectadas por medio del contratubo que atraviesa el forjado de la planta superior (10), con la base de las cámaras neumáticas (13), permitiendo sólo la entrada del fluido ascendente tras la acción del golpe de ariete para comprimir el aire almacenado en éstas, presión de aire controlada por el correspondiente manómetro digital a través de la unidad de control monitorizada (24), para asegurar el correcto funcionamiento de la invención.12. The outputs of the non-return delivery valves (9) are connected by means of the counter-tube that crosses the forging of the upper floor (10) , with the base of the pneumatic chambers (13) , allowing only the entry of the fluid ascending after the action of the water hammer to compress the air stored in them, air pressure controlled by the corresponding digital pressure gauge through the monitored control unit (24) , to ensure the correct operation of the invention.
13. Cada cámara neumática (13), posee en su perímetro inferior una salida para conectar la tubería de elevación (15), y permitir la elevación del agua al descomprimirse el aire, anteriormente comprimido, una vez cesada la acción del golpe de ariete. Las cámaras neumáticas tienen acoplada una válvula de cierre y vaciado por gravedad para facilitar su reparación y/o mantenimiento, y pueden estar fabricadas con materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos.13. Each pneumatic chamber (13) has an outlet on its lower perimeter to connect the lift pipe (15) , and allow the water to rise when the air, previously compressed, is decompressed, once the action of the water hammer has ceased. The pneumatic chambers are fitted with a closure valve and gravity drainage to facilitate their repair and / or maintenance, and can be made of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments.
14. Cada tubería de elevación (15), comienza en las correspondientes salidas de las cámaras neumáticas (13), a las que se conectan con bridas atornilladas los codos a 90° (14) que cambian la dirección del fluido y sirven de inicio para alcanzar la trayectoria de aguas a elevar, fijándose cada extremo de la tubería de elevación a los contratubos que atraviesan los forjados que componen el sistema ideado, para evitar movimientos indeseados, finalizando la trayectoria de elevación hídrica en el depósito de almacenamiento (30), completándose así el ciclo ideado y por lo tanto la fase de reacción. Las tuberías de elevación pueden estar fabricadas con materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos (salvo el tramo que discurre por la planta de turbina (23) para evitar interactuaciones electromagnéticas).14. Each riser pipe (15) begins at the corresponding outlets of the pneumatic chambers (13) , to which the 90 ° elbows (14) are connected with bolted flanges that change the direction of the fluid and serve as a starting point for reach the water path to be lifted, fixing each end of the lifting pipe to the counter pipes that pass through the floors that make up the system devised, to avoid unwanted movements, ending the water lifting path in the storage tank (30) , completing thus the devised cycle and therefore the reaction phase. The riser pipes can be made of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments (except for the section that runs through the turbine plant (23) to avoid electromagnetic interactions).
El funcionamiento de la invención comprende el siguiente razonamiento:The operation of the invention comprises the following reasoning:
Para poder iniciar el ciclo de producción de energía eléctrica, primeramente se cebará de agua (dulce o salada) todo el circuito del sistema ideado por medio de una red de suministro (20), o con vehículos con cisternas que bombeen el caudal necesario al referido circuito, y para ello deberá estar activada la válvula de choque (1.j) con la intensidad eléctrica suficiente para equilibrar la presión de agua contenida en la tubería de aceleración (8), que es registrada con el sensor de activación (1.v), lo cual se consigue aplicándole al electroimán (1.k) ubicado en la cavidad de inducción (1.j). una corriente eléctrica inicial con voltaje y amperaje suficiente que procede de una batería recargable (6), de la que posteriormente se podrá prescindir una vez que la invención comience a generar su propia electricidad.In order to start the electrical energy production cycle, first the entire circuit of the system devised will be primed with water (fresh or salt) by means of a supply network (20) , or with vehicles with tanks that pump the necessary flow to that referred to. circuit, and for this the shock valve (1.j) must be activated with sufficient electrical intensity to balance the water pressure contained in the acceleration pipe (8) , which is registered with the activation sensor (1.v ) , which is achieved by applying it to the electromagnet (1.k) located in the induction cavity (1.j) . an initial electric current with sufficient voltage and amperage coming from a rechargeable battery (6) , which can later be dispensed with once the invention begins to generate its own electricity.
La FASE DE ACCIÓN comienza en el instante en el que en la unidad de control monitorizada (24), por medio de la correspondiente aplicación informática, se desactiva el aporte energético de la batería recargable (6), o bien, en el momento en el que desde la misma se invierte el sentido de circulación de la corriente para atraer con mayor aceleración al imán permanente (1.r) roscado a la válvula de choque (1.i), para que el agua que contiene la tubería de aceleración (8), caiga por gravedad y adquiera la velocidad que definirá la energía cinética de caída del fluido, movimiento que será interrumpido bruscamente al finalizar el recorrido o carrera la referida válvula de choque, lo que ocasionará un fuerte impacto del que se liberará una sobrepresión en el racor de entrega (5), registrada por los sensores de sobrepresión (1.u), que envían la información a la unidad de control monitorizada. The ACTION PHASE begins at the moment in which in the monitored control unit (24) , by means of the corresponding computer application, the energy supply of the rechargeable battery (6) is deactivated, or at the moment in which the that from the same the direction of flow of the current is reversed to attract with greater acceleration the permanent magnet (1.r) threaded to the shock valve (1.i) , so that the water contained in the acceleration pipe (8 ) , fall by gravity and acquire the speed that will define the kinetic energy of the fluid's fall, a movement that will be abruptly interrupted at the end of the stroke or stroke of the aforementioned shock valve, which will cause a strong impact from which an overpressure will be released in the delivery fitting (5) , registered by the overpressure sensors (1.u) , which send the information to the monitored control unit.
Conjuntamente con el anterior descenso del fluido, el agua acumulada en el depósito de almacenamiento (30), descenderá por la tubería de enturbinamiento (26) y accionará la turbina hidráulica (23), que hará rotar al generador eléctrico (25), iniciándose la producción de energía eléctrica.Together with the previous decrease of the fluid, the water accumulated in the storage tank (30) , will descend through the turbidity pipe (26) and will activate the hydraulic turbine (23) , which will rotate the electric generator (25) , starting the production of electrical energy.
La FASE DE REACCIÓN se inicia tras el impacto de la válvula de choque (1.i) en la base de su cavidad, en este momento comienzan a detenerse, paulatinamente, los frentes de agua de la tubería de aceleración (8), en un tiempo regido por la celeridad de la onda que se propaga en el fluido utilizado (agua dulce o salada), celeridad que depende del diámetro de la tubería de aceleración, de su espesor y del material con que está elaborada. Una vez detenidos todos los frentes de agua en la tubería de aceleración, el fluido adquiere una velocidad aguas arriba, impidiendo la válvula anti retorno (16) acoplada sobre la tubería de aceleración (8) la entrada de agua al colector (17), y permitiendo las válvulas de entrega anti retorno (9), la entrada de agua a las cámaras neumáticas (13), para comprimir el aire que existe en su interior, y una vez cesada la sobrepresión generada por el impacto (golpe de ariete), el aire anteriormente comprimido se descomprima constantemente con la presión suficiente para volver a cerrar las válvulas de entrega anti retorno (9) y desviar la salida del fluido a las tuberías de elevación (15), para canalizarlo al depósito de almacenamiento (30), completándose así el ciclo, que debe ajustarse a 1 segundo para corresponderse con el tiempo de salida de caudal (litros/segundo) evacuado por la turbina hidráulica (23) para producir correctamente electricidad a través del generador eléctrico (25). La energía eléctrica producida, por analogía con otros sistemas de producción de energías renovables (Figura 7.c), se dirigirá a un centro de transformación, y si fuere necesario su transporte, desde el centro de transformación se derivará a la correspondiente subestación transformadora y de control que facilitará su conducción por las adecuadas redes o líneas de energía eléctrica.The REACTION PHASE begins after the impact of the shock valve (1.i) at the base of its cavity, at this moment the water fronts of the acceleration pipe (8) begin to stop gradually, in a time governed by the speed of the wave that propagates in the fluid used (fresh or salt water), speed that depends on the diameter of the acceleration pipe, its thickness and the material with which it is made. Once all the water fronts in the acceleration pipe have stopped, the fluid acquires a speed upstream, preventing the non-return valve (16) coupled on the acceleration pipe (8) from entering the collector (17) , and allowing the non-return delivery valves (9) , the entry of water to the pneumatic chambers (13) , to compress the air that exists inside, and once the overpressure generated by the impact (water hammer) has ceased, the previously compressed air is constantly decompressed with sufficient pressure to close the non-return delivery valves (9) and divert the fluid output to the riser pipes (15) , to channel it to the storage tank (30) , thus completing the cycle, which must be set to 1 second to correspond to the flow output time (liters / second) evacuated by the hydraulic turbine (23) to correctly produce electricity through the electric generator (25) . The electrical energy produced, by analogy with other renewable energy production systems (Figure 7.c) , will be directed to a transformation center, and if transport is necessary, from the transformation center it will be derived to the corresponding transformer substation and of control that will facilitate its conduction by the suitable networks or electrical power lines.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached as an integral part of said description, in which, with an illustrative and non-limiting nature, the following has been represented. following:
Figura 1.- Muestra la perspectiva y las plantas para instalar la invención sobre la rasante en una edificación o infraestructura de 33 m altura, para poder generar 100 Kw.h con un solo núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega de dos salidas (5). Figure 1.- Shows the perspective and the plants to install the invention on the ground in a 33 m high building or infrastructure, to be able to generate 100 Kw.h with a single drive core (1) connected to a delivery connection of two outlets (5) .
Figura 2.- Muestra la sección de las plantas, el alzado posterior y lateral que definen la invención sobre la rasante en una edificación o infraestructura de 33 m altura, para poder generar 100 Kw.h con un solo núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega (5) de dos salidas. Figure 2.- Shows the section of the floors, the rear and side elevation that define the invention on the ground in a 33 m high building or infrastructure, to be able to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a delivery fitting (5) with two outlets.
Figura 3.- Muestra la perspectiva seccionada del núcleo de impulsión (1), así como una sección y planta que complementa su explicación. Figure 3.- Shows the sectional perspective of the drive core (1) , as well as a section and plan that complements its explanation.
Figura 4.- Muestra la perspectiva y las plantas para instalar la invención sobre la rasante en una edificación o infraestructura de 33 m altura, para poder generar 1 Mw.h agrupando 10 núcleos de impulsión (1) conectados con sus correspondientes racores de entrega de dos salidas (5). Figure 4.- Shows the perspective and the plants to install the invention on the ground in a 33 m high building or infrastructure, to be able to generate 1 Mw.h by grouping 10 impulse cores (1) connected with their corresponding delivery fittings. two outlets (5) .
Figura 5.- Muestra la sección de las plantas, el alzado posterior y lateral que definen la instalación de la invención en el interior de un edificio de uso residencial de 23 m altura y 10 m bajo la rasante, para poder generar 100 Kw.h con un único núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega de dos salidas (5). Figure 5.- Shows the section of the floors, the rear and side elevation that define the installation of the invention inside a residential building of 23 m height and 10 m below ground level, to be able to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a two-outlet delivery fitting (5).
Figura 6.- Muestra una sección para instalar la invención adaptándose a la topografía del lugar, para poder generar 100 Kw.h con un único núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega de dos salidas (5).Figure 6.- Shows a section to install the invention adapting to the topography of the place, in order to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a two-outlet delivery fitting (5).
Figura 7.- Muestra vahos esquemas de cómo se pueden agrupar los núcleos de impulsión (1) en una o vahas edificaciones y/o infraestructuras para producir más energía eléctrica, durante las 24 horas si fuere necesario (como si de un huerto productor de energía sostenible se tratara), reflejándose en los esquemas:Figure 7.- It shows several diagrams of how the impulse cores (1) can be grouped in one or several buildings and / or infrastructures to produce more electrical energy, during the 24 hours if necessary (as if in an energy-producing orchard sustainable is involved), reflected in the schemes:
• La planta de núcleos de impulsión (1) de la invención con racor de entrega (5) de dos salidas agrupada linealmente siguiendo cualquier trayectoria.• The drive core plant (1) of the invention with a two-outlet delivery fitting (5) grouped linearly following any path.
• La planta de núcleos de impulsión (1) de la invención con racor de entrega (5) de dos salidas con agrupación en polígono, donde hay que precisar que este esquema es una variante del anterior, pues cualquier agrupación lineal que siga una trayectoria cuyos núcleos de impulsión tenga una cierta inclinación se transforma en una agrupación poligonal.• The impulse core plant (1) of the invention with a delivery fitting (5) with two outputs with polygon grouping, where it must be specified that this scheme is a variant of the previous one, since any linear grouping that follows a path whose Drive cores having a certain inclination transforms into a polygonal grouping.
• En este esquema la pretensión es poner de manifiesto que la invención es compatible y podría complementar a otros sistemas de producción de energías renovables.• In this scheme the aim is to show that the invention is compatible and could complement other renewable energy production systems.
A continuación, se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención:Next, a list of the different elements represented in the figures that make up the invention is provided:
1 = Núcleo de impulsión.1 = Drive core.
1.a = Carcasa.1st = Housing.
1.b = Aislamiento acústico para carcasa.1.b = Acoustic insulation for housing.
1.c = Racor de impulsión.1.c = Discharge fitting.
1.d = Disco de ensamble.1.d = Assembly disc.
1.e = Tapa de carcasa.1.e = Housing cover.
1.f = Anillas de carcasa.1.f = Carcass rings.
1.g = Guias de carcasa.1.g = Casing guides.
1.h = Cavidad de impacto del racor de impulsión.1.h = Impact cavity of the impulsion fitting.
1.1 = Válvula de choque.1.1 = Shock valve.
1.j = Cavidad de inducción del racor de impulsión.1.j = Induction cavity of the impulse fitting.
1.k = Electroimán.1.k = Electromagnet.
1.1 = Cavidad de descompresión del racor de impulsión.1.1 = Pressure fitting decompression cavity.
1.m = Tubería de salida de aire a la cavidad de descompresión.1.m = Air outlet pipe to the decompression cavity.
1.n = Tubería de entrada de aire a la cavidad de descompresión.1.n = Air inlet pipe to the decompression cavity.
1.o = Camisa cilíndrica de la cavidad de inducción.1st = Cylindrical liner of the induction cavity.
1.p = Angular circular de la cavidad de inducción.1.p = Circular angle of the induction cavity.
1.q = Tubo flexible de polietileno con cable de alimentación.1.q = Flexible polyethylene tube with power cable.
1.r = Imán cilíndrico permanente.1.r = Permanent cylindrical magnet.
1.s = Sensor de impacto.1.s = Impact sensor.
1.t = Junta tórica de limitación de descenso de la válvula de choque.1.t = Shock valve lowering limitation O-ring.
1.u = Sensor de sobrepresión 1.u = Overpressure sensor
1.v = Sensor de activación.1.v = Activation sensor.
1.w = Cableado con distintos hilos para conectar los sensores.1.w = Wiring with different wires to connect the sensors.
2 = Foso de cimentación.2 = Foundation pit.
3 = Escalera de caracol.3 = Spiral staircase.
4 = Codos de entrega a 90° fijados con pletinas a la cimentación.4 = Delivery elbows at 90 ° fixed with plates to the foundation.
5 = Racor de entrega de dos salidas.5 = Two outlet delivery fitting.
6 = Batería recargable.6 = Rechargeable battery.
7 = Ramal de entrega.7 = Delivery branch.
8 = Tubería de aceleración.8 = Acceleration pipe.
9 = Válvula de entrega (anti retorno)9 = Delivery valve (non-return)
10 = Contratubo de unión entre válvula de entrega (9) y cámara neumática (13).10 = Connecting pipe between delivery valve (9) and pneumatic chamber (13).
11 = Contratubo de unión para tubería de aceleración (8).11 = Connecting pipe for acceleration pipe (8).
12 = Rejilla de acero inoxidable.12 = Stainless steel grid.
13 = Cámara neumática.13 = Pneumatic chamber.
14 = Codo de elevación a 90° fijado con pletinas al forjado.14 = 90 ° elevation elbow fixed with plates to the slab.
15 = Tubería de elevación.15 = Riser pipe.
16 = Válvula anti retorno.16 = Check valve.
17 = Colector.17 = Collector.
18 = Tubería de evacuación.18 = Drain pipe.
19 = Válvula anti retorno.19 = Non-return valve.
20 = Red de suministro de agua.20 = Water supply network.
21 = Contratubo de unión para tuberías de elevación (15) y de evacuación (18).21 = Connecting pipe for riser pipes (15) and evacuation pipes (18).
22 = Contratubo de unión entre válvula anti retorno (19) y turbina hidráulica (23).22 = Counter-pipe connecting the non-return valve (19) and the hydraulic turbine (23).
23 = Turbina hidráulica.23 = Hydraulic turbine.
24 = Unidad de control monitorizada.24 = Control unit monitored.
25 = Generador eléctrico.25 = Electric generator.
26 = Tubería de enturbinamiento.26 = Cloud pipe.
27 = Contratubo de unión para tuberías de elevación (15) y de evacuación (18).27 = Connecting pipe for riser pipes (15) and evacuation pipes (18).
28 = Contratubo de unión para tuberías de enturbinamiento (26).28 = Connecting pipe for turbidity pipes (26).
29 = Contratubo de unión entre tubería de enturbinamiento (26) y depósito (30).29 = Connecting pipe between turbidity pipe (26) and reservoir (30).
30 = Depósito de almacenamiento30 = Storage tank
31 = Puerta corredera.31 = Sliding door.
32 = Aislamiento acústico (Figura 5).32 = Acoustic insulation (Figure 5).
Realización preferente de la invenciónPreferred embodiment of the invention
A fin de explicar con detalle el sistema ideado, se exponen cuatro modos para la realización de la invención:In order to explain in detail the system devised, four ways to carry out the invention are set out:
• Instalación de la invención sobre la rasante en una edificación o infraestructura de 33 m altura, para poder generar 100 Kw.h con un solo núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega (5) de dos salidas.• Installation of the invention on the ground in a 33 m high building or infrastructure, to be able to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a two-outlet delivery fitting (5).
• Instalación de la invención sobre la rasante en una edificación o infraestructura de 33 m altura, para poder generar 1 Mw.h agrupando 10 núcleos de impulsión (1) conectados con sus correspondientes racores de entrega (5) de dos salidas. • Installation of the invention on the ground in a 33 m high building or infrastructure, to be able to generate 1 MW.h by grouping 10 drive cores (1) connected with their corresponding two-outlet delivery fittings (5).
• Instalación de la invención en el interior de un edificio de uso residencial de 23 m altura y 10 m bajo la rasante, para poder generar 100 Kw.h con un único núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega (5) de dos salidas.• Installation of the invention inside a residential building 23 m high and 10 m below ground level, to be able to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a delivery fitting (5) of two outputs.
• Instalación de la invención adaptándose a la topografía del lugar, para poder generar 100 Kw.h con un único núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega (5) de dos salidas.• Installation of the invention adapting to the topography of the place, to be able to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a delivery fitting (5) with two outputs.
A. INSTALACIÓN DE LA INVENCIÓN SOBRE LA RASANTE EN UNA EDIFICACIÓN Y/O INFRAESTRUCTURA DE 33 M ALTURA, PARA PODER GENERAR 100 Kw.h CON UN SOLO NUCLEO DE IMPULSION (1) CONECTADO A UN RACOR DE ENTREGA (5) DE DOS SALIDAS, (Figura 1 y 2):A. INSTALLATION OF THE INVENTION ON THE GRADE IN A BUILDING AND / OR INFRASTRUCTURE OF 33 M HEIGHT, TO BE ABLE TO GENERATE 100 Kw.h WITH A SINGLE DRIVE CORE (1) CONNECTED TO A DELIVERY FITTING (5) WITH TWO OUTLETS, (Figure 1 and 2):
En este ejemplo ilustrativo la invención se realiza sobre la cota de rasante, en una edificación y/o Infraestructura de 33 m de altura, independiente de otro sistema constructivo, para poder generar 100 Kw.h con un solo núcleo de impulsión (1) conectado a un racor de entrega (5) de dos salidas, y así obtener la autosuficiencia energética del uso urbanístico en el que se aplique. In this illustrative example, the invention is carried out on the ground level, in a 33 m high building and / or infrastructure, independent of another construction system, to be able to generate 100 kWh with a single drive core (1) connected to a delivery fitting (5) with two outputs, and thus obtain energy self-sufficiency for the urban use in which it is applied.
La distribución de la altura de las plantas del edificio, está condicionada por la cota del nivel de agua del depósito de almacenamiento (30), que marca los metros de columna de agua (m.c.a) que necesita la única turbina hidráulica (23) para su correcto funcionamiento, la cual está ubicada en la planta Segunda del edificio, para que al caer el fluido por gravedad ejerza la presión suficiente para posibilitar la rotación del buje que va unido al generador (25) y produzca los 100 Kw.h. requeridos.The distribution of the height of the floors of the building is conditioned by the height of the water level of the storage tank (30) , which marks the meters of water column (mca) that the only hydraulic turbine (23) needs for its correct operation, which is located on the second floor of the building, so that when the fluid falls by gravity it exerts enough pressure to enable the rotation of the bushing that is attached to the generator (25) and produces 100 kWh. required.
Un segundo condicionante para diseñar la altura de las plantas del edificio es que la relación de la altura máxima de elevación del fluido transportado por las tuberías de elevación (15), con la cota superior de la tubería de aceleración (8), tiene que ser aproximadamente 4, tomando como punto de referencia el asiento de la válvula de choque (1.i), ubicada en la cavidad de impacto (1.h) del núcleo de impulsión (1). A second conditioning factor for designing the height of the floors of the building is that the ratio of the maximum height of elevation of the fluid transported by the elevation pipes (15) , with the upper level of the acceleration pipe (8) , has to be approximately 4, taking as a reference point the seat of the shock valve (1.i) , located in the impact cavity (1.h) of the drive core (1).
De esta manera, en este ejemplo, para producir los 100 Kw.h., se ha hecho la distribución de las plantas del edificio considerando la existencia de una sola turbina hidráulica de 620 l/s, con una presión de 21 m.c.a, 32 metros de altura máxima de elevación y 8 m.c.a en la tubería de aceleración (relación 32 m / 8 m = 4).In this way, in this example, to produce 100 kWh, the distribution of the floors of the building has been made considering the existence of a single 620 l / s hydraulic turbine, with a pressure of 21 mwc, 32 meters of maximum lifting height and 8 mwc in the acceleration pipe (relation 32 m / 8 m = 4).
Esta unidad elemental de realización de la invención necesita una superficie construida de aproximadamente 20 m2 (4.40 m x 4.40 m) y 33 m de altura distribuida desde la planta Baja hasta la Cubierta, edificación y/o infraestructura que debe estar aislada acústicamente para evitar las posibles trasmisiones de ruidos y/o vibraciones que pueda generar el sistema ideado. This elementary unit of realization of the invention needs a constructed area of approximately 20 m2 (4.40 mx 4.40 m) and 33 m in height distributed from the Ground floor to the Roof, building and / or infrastructure that must be acoustically isolated to avoid possible transmission of noise and / or vibrations that the system devised may generate.
Para definir la invención se expone por plantas las partes que comprende la instalación del sistema ideado, como si de su construcción y montaje se tratara:In order to define the invention, the parts that comprise the installation of the devised system are exposed by plants, as if it were its construction and assembly:
PLANTA BAJA (Cota ±00.00 m). Planta para Núcleo de Impulsión (1).GROUND FLOOR (Elevation ± 00.00 m). Plant for Drive Core (1).
1. En esta planta se ubica la losa de cimentación del edificio con un canto de 1.00 m, y en ella se encuentra embutido el núcleo de impulsión (1), de 01.10 m y 0,65 m de altura, que comprende una carcasa (1.a) fijada a la cimentación con anillas de acero liso (1.f) para evitar movimientos indeseados, donde el espacio comprendido entre la carcasa y el racor de impulsión (1.c) está aislado acústicamente (1.b) con materiales de alta resistencia a la propagación del sonido para evitar ruidos y/o vibraciones. El núcleo de impulsión forma la parte final de la FASE DE ACCIÓN, es estanco, y comprende un cuerpo central o racor de impulsión (1.c) con tres cavidades: la cavidad de impacto (1.h) o hueco donde se ubica la válvula de choque (1.i), la cavidad de inducción (1.j) o espacio donde se encuentra el electroimán (1.k), y la cavidad de descompresión (1.l) o seno por el que se desliza el imán permanente (1.r) guiado por la camisa cilíndrica (1.0) , que mantiene la verticalidad en su continuo movimiento, así como permite la salida y entrada de aire en la cavidad de descompresión, racor elaborado con materiales no ferromagnéticos resistentes al continuo impacto. El racor de impulsión (1.c), posee cuatro sensores para medir la presión de activación (1.v) y equilibrar el empuje de la columna de agua que actúa en la tubería de aceleración (8), cuatro sensores para determinar la presión de impacto (1.s) originada por la detención brusca de la válvula de choque, y otros cuatro sensores de sobrepresión (1.u) que registran el aumento de presión generado tras producirse el golpe de ariete. La válvula de choque (1.1) está formada por un disco circular de 00.60 m y 0.05 m de espesor, con un buje central roscado de 00.025 m y 0.19 m de altura unido a su base, donde se introduce a rosca un potente imán permanente en forma de anillo (1.r), de 0 ext 0.09 m, 0 int 0.025 m y 0.19 m de altura, el mismo que se desplaza por el interior de la camisa cilíndrica (1.o) de 0 int 0.091 m y 0.17 m de altura, la cual está acoplada en las contraguías de la cavidad de descompresión (1.l) de 0 ext 0.12 m y 0.31 m de altura mediante unas guías verticales que lleva en su perímetro para asegurar su correcta posición, y que a su vez está fijada a la base de la cavidad de impacto (1.h) con un anillo atornillado que asegura su inmovilidad, cuya función es servir de guía para garantizar la verticalidad en el desplazamiento de la válvula de choque (1.i) y permitir el paso de aire por los intersticios creados por la cabeza de la camisa cilíndrica (1.o) en la cavidad de descompresión (1.l), para que de esta manera el aire pueda salir por la tubería (1.m) y entrar por la tubería (1.n) de 0 int 0.04 m y 0.02 m respectivamente, ambas fabricadas en cobre y conectadas con el foso (2), lugar donde se ubican las respectivas electroválvulas que controlan el paso del aire al núcleo de impulsión (1) por orden de la unidad de control monitorizada (24).1. The foundation slab of the building with a 1.00 m depth is located on this floor, and the drive core (1) , 01.10 m and 0.65 m high, is embedded in it, which comprises a casing (1 .a) fixed to the foundation with smooth steel rings (1.f) to avoid unwanted movements, where the space between the casing and the the impulsion fitting (1.c) is acoustically insulated (1.b) with materials of high resistance to the propagation of sound to avoid noise and / or vibrations. The impulse core forms the final part of the ACTION PHASE, it is watertight, and comprises a central body or impulsion fitting (1.c) with three cavities: the impact cavity (1.h) or hollow where the shock valve (1.i) , the induction cavity (1.j) or space where the electromagnet (1.k) is located , and the decompression cavity (1.l) or sinus through which the magnet slides permanent (1.r) guided by the cylindrical sleeve (1.0) , which maintains verticality in its continuous movement, as well as allows air to exit and enter the decompression cavity, fitting made of non-ferromagnetic materials resistant to continuous impact. The impulsion fitting (1.c) , has four sensors to measure the activation pressure (1.v) and balance the thrust of the water column acting on the acceleration pipe (8) , four sensors to determine the pressure impact (1.s) caused by the sudden stop of the shock valve, and four other overpressure sensors (1.u) that record the increase in pressure generated after the water hammer occurs. The shock valve (1.1) is made up of a circular disc measuring 00.60 m and 0.05 m thick, with a central threaded hub measuring 00.025 m and 0.19 m high attached to its base, where a powerful permanent magnet in the form of a ring (1.r) , 0 ext 0.09 m, 0 int 0.025 m and 0.19 m high, the same that moves through the interior of the cylindrical sleeve (1st) of 0 int 0.091 m and 0.17 m high, the which is coupled to the counterguides of the decompression cavity (1.l) of 0 ext 0.12 m and 0.31 m in height by means of vertical guides that it carries around its perimeter to ensure its correct position, and which in turn is fixed to the base of the impact cavity (1.h) with a screwed ring that ensures its immobility, whose function is to serve as a guide to guarantee verticality in the movement of the shock valve (1.i) and allow the passage of air through the interstices created by the head of the cylindrical sleeve (1st) in the decompression cavity (1.l) , so that it is This way the air can exit through the pipe (1.m) and enter through the pipe (1.n) of 0 int 0.04 m and 0.02 m respectively, both made of copper and connected to the pit (2) , where they are located the respective solenoid valves that control the passage of air to the impulsion core (1) by order of the monitored control unit (24) .
Por otra parte, en la cara exterior de la cavidad de descompresión (1.l), se rosca el cuerpo anillado del electroimán (1.k), de 0 ext 0.72 m, 0 int 0.18 m y 0.16 m de altura, el cual, está ubicado en la cavidad de inducción (1.j) del racor de impulsión (1), elaborado con un conductor de cobre de 0 0.01 m enrollado en forma de solenoide con un determinado número de vueltas en su longitud de 0.16 m de altura, para poder generar el campo magnético vertical suficiente que optimice la interactuación con el potente imán cilíndrico permanente (1.r) que está roscado al buje de la válvula de choque (1.i), cuando la unidad de control monitorizada (24) da señal a la batería recargable (6) para emitir sucesivos pulsos eléctricos con un determinado voltaje (12 v), amperaje (50 A) y frecuencia (1 ciclo por segundo), que le llegan al electroimán (1.k) por medio del tubo flexible (1q) de 0 int 0.02 m, para así asegurar que se produzcan los cíclicos movimientos verticales de apertura y cierre de la válvula de choque, y controlar los continuos golpes de ariete para optimizar la elevación del fluido al depósito de almacenamiento (30), unidad de control que está geolocalizada por una central general de observación a la que transmite los datos obtenidos.On the other hand, on the outer face of the decompression cavity (1.l) , the ringed body of the electromagnet (1.k) is threaded , 0 ext 0.72 m, 0 int 0.18 m and 0.16 m high, which, It is located in the induction cavity (1.j) of the impulse fitting (1) , made with a copper conductor of 0 0.01 m wound in the form of a solenoid with a certain number of turns in its length of 0.16 m in height, to be able to generate a sufficient vertical magnetic field to optimize the interaction with the powerful permanent cylindrical magnet (1.r) that is screwed to the shock valve bushing (1.i) , when the monitored control unit (24) gives a signal to the rechargeable battery (6) to emit successive electrical pulses with a certain voltage (12 v), amperage (50 A) and frequency (1 cycle per second), which reach the electromagnet (1.k) through the flexible tube (1q) of 0 int 0.02 m, in order to ensure that the cyclical vertical movements of opening and closing of the shock valve, and control the continuous water hammer to optimize the elevation of the fluid to the storage tank (30) , a control unit that is geolocated by a general observation center to which it transmits the data obtained.
En la cimentación, deberá existir un foso de 0 int 1.30 m y 0,80 m de altura (2), comunicado con la salida (1.m) y entrada (1.n) de aire de la cavidad de descompresión (1.1) del racor de impulsión (1.c), para albergar las respectivas electroválvulas que controlan el paso del aire a la referida cavidad de descompresión e instalar una bomba de achique de aguas que, en su caso, retornará las insignificantes pérdidas de agua al depósito de almacenamiento (30), y evacuará al mismo el fluido que contienen los componentes de la invención en caso de, fugas imprevistas, accidentes, reparación y/o mantenimiento, si lo hubiere.In the foundation, there must be a pit of 0 int 1.30 m and 0.80 m high (2) , connected to the air outlet (1.m) and air inlet (1.n) of the decompression cavity (1.1) of the impulsion fitting (1.c) , to house the respective solenoid valves that control the passage of air to the said decompression cavity and install a water bilge pump that, where appropriate, will return the insignificant losses of water to the storage tank (30) , and will evacuate to it the fluid contained in the components of the invention in the event of unforeseen leaks, accidents, repair and / or maintenance, if any.
Soldada a una placa de anclaje embutida con pernos de acero liso o corrugado en la superficie de la cimentación, arranca la escalera de caracol (3) que comunica las diferentes plantas para el acceso del personal de mantenimiento.Welded to an anchor plate embedded with smooth or corrugated steel bolts on the surface of the foundation, starts the spiral staircase (3) that connects the different floors for access by maintenance personnel.
Atornillado a la superficie del núcleo de impulsión (1) con la correspondiente brida y por medio del disco intermedio de ensamble (1.d), se acopla el racor de entrega de 0int 0,50 m (5). En este ejemplo, el racor de entrega dispone de dos salidas para conectar los codos a 90° (4) en los que se ensamblan con bridas atornilladas los ramales de entrega (7), salidas que necesariamente tienen que corresponderse, en número, con las tuberías de elevación (15) y las cámaras neumáticas (13). El racor de entrega (5), en su base de unión con el núcleo de impulsión (1), está equipado con sensores de activación (1.v) para medir la presión de cierre de la válvula de choque (1.i), registro que será enviado a la unidad de control monitorizada (24) con conductores independientes de distintos cableados (1.w) para conectar los terminales de cada sensor. El racor de entrega dispondrá de una válvula de cierre y vaciado del fluido para facilitar su reparación y/o mantenimiento. La función del racor de entrega (5) es servir de comunicador del fluido entre la FASE DE ACCIÓN y la FASE DE REACCIÓN, pues recibe verticalmente la acción del fluido que contiene la tubería de aceleración (8), y como reacción, permite la salida lateral del agua por los dos codos a 90° (4) unidos a los ramales de entrega (7). El racor de entrega está fabricado en una sola pieza y elaborado con aleaciones de materiales no ferromagnéticos para evitar interactuaciones electromagnéticas.Screwed to the surface of the drive core (1) with the corresponding flange and by means of the intermediate assembly disc (1.d) , the delivery fitting of 0int 0.50 m (5) is coupled. In this example, the delivery fitting has two outlets to connect the 90 ° elbows (4) in which the delivery branches (7) are assembled with bolted flanges, outlets that necessarily have to correspond, in number, to the lift pipes (15) and pneumatic chambers (13) . The delivery fitting (5) , at its junction base with the impulse core (1) , is equipped with activation sensors (1.v) to measure the closing pressure of the shock valve (1.i) , record that will be sent to the monitored control unit (24) with independent conductors of different wiring (1.w) to connect the terminals of each sensor. The delivery fitting will have a shut-off valve and fluid drain to facilitate repair and / or maintenance. The function of the delivery fitting (5) is to serve as a communicator of the fluid between the ACTION PHASE and the REACTION PHASE, since it receives vertically the action of the fluid contained in the acceleration pipe (8) , and as a reaction, it allows the exit side of the water by the two 90 ° elbows (4) attached to the delivery branches (7) . The delivery fitting is manufactured in one piece and made of alloys of non-ferromagnetic materials to avoid electromagnetic interactions.
En la entrada vertical del racor de entrega (5), se acopla con una brida atornillada, el extremo inferior de la tubería de aceleración (8), mientras que el extremo superior se fija a la parte inferior del contratubo (11) que atraviesa el forjado de la planta Primera. La tubería de aceleración tiene un 0int de 0,50m y está fabricada con aleaciones de materiales no ferromagnéticos. Su función es acelerar por gravedad los frentes de agua hasta al núcleo de impulsión (1), para provocar el golpe de ariete.At the vertical inlet of the delivery fitting (5) , the lower end of the acceleration pipe (8) is coupled with a bolted flange, while the upper end is fixed to the lower part of the counter pipe (11) that passes through the first floor slab. The acceleration pipe has a 0int of 0.50m and is made of alloys of non-ferromagnetic materials. Its function is to accelerate the water fronts by gravity up to the drive core (1) , to cause the water hammer.
A las salidas laterales del racor de entrega (5), se conectan con bridas atornilladas los codos a 90° (4) que a su vez están fijados a la superficie de la cimentación con pletinas de acero inoxidable para evitar vibraciones y movimientos indeseados, codos que cambian la dirección del fluido y conectan los inicios de los ramales de entrega (7), ambas tuberías tienen un 0int de 0,30m, están fabricadas con aleaciones de materiales no ferromagnéticos y su función es realizar la entrega del fluido impulsado, aguas arriba, tras la acción del golpe de ariete.To the lateral outlets of the delivery fitting (5) , the 90 ° elbows (4) are connected with bolted flanges, which in turn are fixed to the surface of the foundation with stainless steel plates to avoid vibrations and unwanted movements, elbows that change the direction of the fluid and connect the beginnings of the delivery branches (7) , both pipes have a 0int of 0.30m, are manufactured with alloys of non-ferromagnetic materials and their function is to deliver the driven fluid, upstream , after the action of the water hammer.
En la terminación de los ramales de entrega (7), se acoplan con bridas atornilladas, las bases de las válvulas de entrega anti retomo (9), fijando su otro extremo a la parte inferior del contratubo (10) que atraviesa el forjado de la planta Primera. En el interior de las válvulas de entrega anti retorno se encuentran unas esferas de caucho sintético resistentes al impacto de 0 0,15 m, unidas a cuatro pasadores que se deslizan verticalmente por los orificios que la posicionan, para impedir, aguas abajo, la salida del agua de las cámaras neumáticas (13), y permitir, aguas arriba, su entrada tras la acción del golpe de ariete. Las válvulas de entrega anti retorno están fabricadas con aleaciones de materiales no ferromagnéticos. At the termination of the delivery branches (7) , the bases of the non-return delivery valves (9) are coupled with bolted flanges, fixing their other end to the lower part of the counter-tube (10) that passes through the forging of the First floor. Inside the non-return delivery valves there are impact resistant synthetic rubber spheres of 0.15 m, attached to four pins that slide vertically through the holes that position them, to prevent, downstream, the exit of the water in the pneumatic chambers (13) , and allow, upstream, its entry after the action of the water hammer. Non-return delivery valves are made of alloys of non-ferromagnetic materials.
PLANTA PRIMERA (Cota 4.40 m). Planta para Cámaras Neumáticas (13).FIRST FLOOR (Height 4.40 m). Plant for Pneumatic Chambers (13).
En esta planta se ubica la losa estructural de canto 0,40 m que define el forjado de la planta Primera, forjado donde se deberá prever la ubicación de tres contratubos para permitir el paso del fluido, dos de 0int 30 m (10), para la entrada de agua a las cámaras neumáticas, y un tercero de 0int 50 m (11), para la tubería de aceleración (8), un hueco de 01,80 m para la escalera de caracol (3), por donde accederá el personal de montaje y/o mantenimiento, así como un segundo hueco de 0 1,30 m (12), cerrado con una rejilla de 01.40 m de acero inoxidable, que podrá abrirse para pasar entre plantas con poleas fijadas al forjado superior, tanto los componentes del sistema ideado, como los materiales a sustituir en caso de avería y/o mantenimiento.The 0.40 m deep structural slab that defines the floor of the First floor is located on this floor, where the location of three counter pipes must be foreseen to allow the passage of the fluid, two of 0 int 30 m (10) , for the water inlet to the pneumatic chambers, and a third of 0 int 50 m (11) , for the acceleration pipe (8) , a hole of 01.80 m for the spiral staircase (3) , through which it will access the assembly and / or maintenance personnel, as well as a second gap of 0 1.30 m (12) , closed with a mesh of 01.40 m of stainless steel, which can be opened to pass between floors with pulleys fixed to the upper floor, both the components of the system devised, such as the materials to be replaced in case of breakdown and / or maintenance.
En el ensanche de los dos contratubos de 0int 30 m (10), se fijan con bridas atornilladas las dos cámaras neumáticas (13) que, en este caso, componen el sistema ideado. Ambas cámaras neumáticas, tienen un 0int 0,70 m, una altura de agua de 3.55 m y de aire 0,90 m, pueden estar fabricadas con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es recibir el agua transmitida por los ramales de entrega (7) para comprimir el volumen de aire que alberga la cámara, y una vez cesada la entrada de agua al finalizar la acción del golpe de ariete, comience la descompresión del aire anteriormente comprimido y de salida al fluido por unos orificios de 0int 0,12 m situados en su perímetro inferior, permitiendo un flujo constante para la elevación del agua al depósito de almacenamiento (30) por las tuberías de elevación (15). Ambas cámaras neumáticas poseen una válvula de vaciado por gravedad para facilitar su reparación y/o mantenimiento, al igual que los correspondientes manómetros digitales para controlar la presión del aire comprimido a través de la unidad de control monitorizada (24), y así asegurar el correcto funcionamiento de la invención.The widening of the two contratubos 0 30 m int (10), fixed with flanges bolted two pneumatic chambers (13), in this case, comprise the system devised. Both pneumatic chambers, have a 0 int 0.70 m, a water height of 3.55 m and 0.90 m air, can be made with alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and their function is to receive the transmitted water by the delivery branches (7) to compress the volume of air that houses the chamber, and once the water inlet has stopped at the end of the water hammer action, the decompression of the previously compressed air and outlet to the fluid begins for a few 0 int 0.12 m orifices located in its lower perimeter, allowing a constant flow for the elevation of the water to the storage tank (30) through the elevation pipes (15) . Both pneumatic chambers have a gravity drain valve to facilitate their repair and / or maintenance, as well as the corresponding digital pressure gauges to control the pressure of the compressed air through the monitored control unit (24) , and thus ensure the correct operation of the invention.
En cada salida de las cámaras neumáticas (13), se conecta con bridas atornilladas un extremo de los codos a 90° de 0int de 0,12 m para cambiar la dirección del fluido, soldados a pletinas de acero (14) ancladas con pernos de acero liso o corrugado a la superficie del forjado para evitar vibraciones y/o movimientos indeseados. En el otro extremo de los codos, se ensambla con bridas atornilladas el inicio de las tuberías de elevación (15), mientras que su extremo superior se fija a la parte inferior del contratubo (21) que atraviesa el forjado de la planta Segunda. Las tuberías de elevación tienen un 0int de 0,12 m, pueden estar fabricadas con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es elevar el fluido impulsado, aguas arriba, tras la acción del golpe de ariete.At each outlet of the pneumatic chambers (13) , one end of the elbows at 90 ° 0 int of 0.12 m is connected with bolted flanges to change the direction of the flow, welded to steel plates (14) anchored with bolts. of smooth or corrugated steel to the surface of the forging to avoid vibrations and / or unwanted movements. At the other end of the elbows, the start of the riser pipes (15) is assembled with bolted flanges, while their upper end is fixed to the lower part of the counter- pipe (21) that crosses the floor of the Second floor. The lifting pipes have a 0 int of 0.12 m, they can be made of alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and their function is to lift the driven fluid, upstream, after the action of the water hammer.
En la base del contratubo de 0int 0,50 m (11), se conecta con bridas atornilladas el extremo inferior de la tubería de aceleración de 0int 0,50 m (8). Este tramo de tubería puede fabricarse con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y como ya se ha dicho, su función es acelerar por gravedad los frentes de agua hasta al núcleo de impulsión (1), para provocar el golpe de ariete.At the base of the 0 int 0.50 m counter pipe (11) , the lower end of the 0 int 0.50 m acceleration pipe (8) is connected with bolted flanges. This section of pipe can be manufactured with alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and as already mentioned, its function is to accelerate by gravity the water fronts up to the drive core (1) , to cause the water hammer. .
En el extremo superior de la tubería de aceleración (8), se fija con bridas atornilladas la base de una válvula anti retorno de 0int 50 m (16), en cuyo interior se encuentra una esfera de caucho sintético resistente al impacto de 00,15 m, unidas a cuatro pasadores que se deslizan verticalmente por los orificios que la posicionan, para impedir el retroceso de aguas arriba tras la acción del golpe de ariete y permitir el paso de fluido, aguas abajo, pudiendo ser fabricada con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos.At the upper end of the acceleration pipe (8) , the base of a non-return valve of 0int 50 m (16) is fixed with bolted flanges, inside which is a sphere of synthetic rubber resistant to impact of 00.15 m, attached to four pins that slide vertically through the holes that position it, to prevent the Upstream recoil after the action of the water hammer and allow the passage of fluid, downstream, being able to be manufactured with alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments.
Sobre la anterior válvula anti retorno (16), se conecta con bridas atornilladas el extremo inferior del colector de 0int 0,50 m (17). Esta tubería puede fabricarse con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es recoger las aguas procedentes de la salida de la turbina hidráulica (23), y si lo hubiere, el exceso de fluido acumulado en el depósito de almacenamiento (30) por la entrada prevista en el perímetro inferior del colector para conectar la tubería de evacuación (18).On the previous non-return valve (16), the lower end of the 0int 0.50 m manifold (17) is connected with bolted flanges. This pipe can be manufactured with alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and its function is to collect the water from the outlet of the hydraulic turbine (23), and if any, the excess fluid accumulated in the storage tank (30) through the inlet provided in the lower perimeter of the collector to connect the evacuation pipe (18).
A la entrada perimetral del colector (17), se conecta con la correspondiente brida atornillada, el extremo horizontal del codo a 90° de 0int de 0,12 m que cambia la dirección del fluido, uniéndose al extremo vertical del codo con otra brida atornillada, la entrada de la tubería de evacuación (18) de 0int de 0,12 m, mientras que el extremo restante está fijado a la parte inferior del contratubo (21) que atraviesa el forjado de la planta Segunda. Tanto el codo a 90° como la tubería de evacuación (18), pueden estar fabricados con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es evacuar al colector el posible exceso de agua del depósito de almacenamiento (30).At the perimeter inlet of the collector (17), the horizontal end of the elbow at 90 ° of 0int of 0.12 m is connected with the corresponding bolted flange, which changes the direction of the fluid, joining the vertical end of the elbow with another bolted flange , the inlet of the evacuation pipe (18) of 0int of 0.12 m, while the remaining end is fixed to the lower part of the counter-pipe (21) that crosses the slab of the Second floor. Both the 90 ° elbow and the evacuation pipe (18) can be made of alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and their function is to evacuate the possible excess water from the storage tank (30) to the collector.
En el extremo superior del colector, se fija con una brida atornillada la base de otra válvula anti retorno de 0int 50 m (19), uniendo su otro extremo a la parte inferior del contratubo (22) que atraviesa el forjado de la planta Segunda. Esta válvula anti retorno puede fabricarse con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y en su interior se encuentra una esfera de caucho sintético resistente al impacto de 00,15 m, unida a cuatro pasadores que se deslizan verticalmente por los orificios que la posicionan, para permitir el paso de fluido, aguas abajo, e impedir el retroceso del agua arriba hacia la turbina hidráulica (23), tras la acción del golpe de ariete.At the upper end of the collector, the base of another non-return valve of 0 int 50 m (19) is fixed with a screwed flange, joining its other end to the lower part of the counter-pipe (22) that crosses the floor of the Second floor . This non-return valve can be manufactured with alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and inside there is a sphere of synthetic rubber resistant to impact of 00.15 m, attached to four pins that slide vertically through the holes that they position it, to allow the flow of fluid downstream, and prevent the backward flow of the water upstream towards the hydraulic turbine (23), after the action of the water hammer.
PLANTA SEGUNDA (Cota 10.00 m). Planta para Turbina (23).SECOND FLOOR (Level 10.00 m). Turbine Plant (23).
En esta cota se ubica la losa estructural de canto 0,40 m que define el forjado de la planta Segunda, el cual deberá prever la ubicación de cinco contratubos para permitir el paso del fluido, un primero de 0int 0,05 m para la red de suministro de agua (20), si la hubiere, un segundo de 0int 0,12 m para la tubería de evacuación (21), dos de 0int 0,12 m para la tubería de elevación (21), y un quinto de 0int 0,40 m para la salida de agua de la turbina hidráulica (22), un hueco de 0 1,80 m para la escalera de caracol (3) por donde accede el personal de montaje y mantenimiento, así como un segundo hueco rectangular de 1.35 m x 1,10 m de superficie (12), cerrado con una rejilla rectangular de 1.45 m x 1,20 m de acero inoxidable, que podrá abrirse para pasar entre plantas con poleas fijadas al forjado superior, tanto los componentes del sistema ideado, como los materiales a sustituir en caso de avería y/o mantenimiento, componentes que serán introducidos en el edificio por medio de una puerta corredera (31) prevista en un paramento exterior de la planta Baja.The 0.40 m deep structural slab that defines the floor slab of the Second floor is located at this level, which must foresee the location of five counter pipes to allow the passage of the fluid, a first of 0int 0.05 m for the network of water supply (20), if any, a second of 0int 0.12 m for the evacuation pipe (21), two of 0int 0.12 m for the riser pipe (21), and a fifth of 0int 0.40 m for the water outlet of the hydraulic turbine (22), a hole of 0 1.80 m for the spiral staircase (3) through which the assembly and maintenance personnel access, as well as a second rectangular hole of 1.35 mx 1.10 m of surface (12), closed with a rectangular 1.45 mx 1.20 m stainless steel grid, which can be opened to pass between floors with pulleys fixed to the upper floor, both the components of the system devised, as well as the materials to be replaced in case of breakdown and / or maintenance, components that will be introduced into the building through a door slide (31) provided on an exterior facing of the ground floor.
En la base del contratubo de 0int 12 m (21), se fija con la correspondiente brida atornillada, el extremo inicial de la tubería de evacuación (18), uniéndose el otro extremo a la parte inferior del contratubo (27) que atraviesa el forjado de la planta Tercera. Este tramo de tubería debe estar fabricada con aleaciones de materiales no ferromagnéticos para evitar interactuaciones electromagnéticas con la turbina hidráulica (23), y su función es evacuar el posible exceso de agua del depósito de almacenamiento (30), al colector (17) sito en la planta Primera.At the base of the 0 int 12 m counter pipe (21), the initial end of the evacuation pipe (18) is fixed with the corresponding bolted flange, joining the other end to the lower part of the counter-tube (27) that crosses the floor of the Third floor. This section of pipe must be made of alloys of non-ferromagnetic materials to avoid electromagnetic interactions with the hydraulic turbine (23) , and its function is to evacuate the possible excess water from the storage tank (30) , to the collector (17) located in the First floor.
En la base de los dos contratubos de 0int 0,12 m (21), se fijan con bridas atornilladas el extremo inicial de las tuberías de elevación (15), mientras que su otro extremo se une a la parte inferior del contratubo (27) que atraviesa el forjado de la planta Tercera. Ambas tuberías de elevación tienen un 0int 0,12 m, deben estar fabricadas con aleaciones de materiales no ferromagnéticos para evitar interactuaciones electromagnéticas con la turbina hidráulica (23), y su función es continuar la elevación del fluido impulsado, aguas arriba.At the base of the two 0 int 0.12 m counter tubes (21) , the initial end of the riser pipes (15) are fixed with bolted flanges, while their other end is attached to the lower part of the counter tube (27 ) that crosses the slab of the Third floor. Both elevation pipes have a 0 int 0.12 m, they must be made with alloys of non-ferromagnetic materials to avoid electromagnetic interactions with the hydraulic turbine (23) , and their function is to continue the elevation of the driven fluid, upstream.
En la base del contratubo de 0int 0,40 m (22), se conecta con la correspondiente brida atornillada la salida de agua de la turbina hidráulica (23), cuyo eje de rotación, o buje, está unido a un generador eléctrico en disposición vertical (25), todo ello fabricado con materiales no ferromagnéticos para evitar interactuaciones electromagnéticas. Esta turbina hidráulica está prevista para producir 100 Kw.h, y para ello precisa la entrada de un caudal de 620 l/s con una presión de 21 m.c.a, lo cual se consigue con la geometría proyectada.At the base of the 0int 0.40 m counter-tube (22) , the water outlet of the hydraulic turbine (23) is connected with the corresponding bolted flange, whose axis of rotation, or hub, is connected to an electric generator in position vertical (25) , all made with non-ferromagnetic materials to avoid electromagnetic interactions. This hydraulic turbine is planned to produce 100 kWh, and for this it requires the input of a flow of 620 l / s with a pressure of 21 mca, which is achieved with the projected geometry.
En la entrada vertical de la turbina hidráulica (23), que está fijada con pletinas de acero a una placa anclada con pernos de acero liso o corrugado a la superficie del forjado que la soporta para evitar vibraciones y/o movimientos indeseados, se conecta con las correspondientes bridas atornilladas el extremo inferior de la tubería de enturbinamiento de 0int 0,50 m (26), mientras que el extremo superior se une a la parte inferior del contratubo (28) que atraviesa el forjado de la planta Tercera. La tubería de enturbinamiento dispone de una válvula de cierre y vaciado del fluido por gravedad para facilitar su reparación y/o mantenimiento. Este tramo debe fabricarse con materiales no ferromagnéticos para evitar interactuaciones electromagnéticas con el generador eléctrico (25), y su función es abastecer a la turbina hidráulica (23), del caudal suficiente para permitir su correcto funcionamiento.In the vertical inlet of the hydraulic turbine (23) , which is fixed with steel plates to a plate anchored with smooth or corrugated steel bolts to the surface of the slab that supports it to avoid vibrations and / or unwanted movements, it is connected with The corresponding flanges screwed the lower end of the 0int 0.50 m turbidity pipe (26) , while the upper end is attached to the lower part of the counter-tube (28) that crosses the floor of the Third floor. The turbidity pipe has a valve for closing and draining the fluid by gravity to facilitate its repair and / or maintenance. This section must be manufactured with non-ferromagnetic materials to avoid electromagnetic interactions with the electric generator (25) , and its function is to supply the hydraulic turbine (23) with sufficient flow to allow its correct operation.
PLANTA TERCERA (Cota 13.90 m). Planta Intermedia.THIRD FLOOR (Height 13.90 m). Intermediate Plant.
En esta cota se ubica la losa estructural de canto 0,20 m que define el forjado de la planta Tercera, el cual deberá prever la ubicación de cinco contratubos para permitir el paso del fluido, un primero de 0int 0,05 m para la red de suministro de agua (20), si la hubiere, un segundo de 0int 0,12 m para la tubería de evacuación (21), dos de 0int 0,12 m para la tubería de elevación (21), y un quinto de 0int 0,50 m para la tubería de enturbinamiento (28), un hueco de 01,80 m para la escalera de caracol (3), por donde accede el personal de montaje y mantenimiento, así como un segundo hueco rectangular de 1,35 m x 1,10 m de superficie (12), cerrado con una rejilla rectangular de 1,45 m x 1,20 m de acero inoxidable, que podrá abrirse para pasar entre plantas con poleas fijadas al forjado superior, tanto los componentes del sistema ideado, como los materiales a sustituir en caso de avería y/o mantenimiento. Paralelamente se deberá prever un sexto contratubo de 0int 0,12 m para pasar el cableado procedente del generador eléctrico, y así poder alimentar, si las hubiere, a las baterías de ultra condensadores suspendidas en los paramentos verticales de esta planta para actuar como sistema de reserva o para equilibrar la energía reactiva en ciertos aparatos eléctricos.At this level is located the structural slab with a 0.20 m depth that defines the slab of the Third floor, which must foresee the location of five counter pipes to allow the passage of the fluid, a first of 0int 0.05 m for the network of water supply (20) , if any, a second of 0int 0.12 m for the evacuation pipe (21) , two of 0int 0.12 m for the riser pipe (21) , and a fifth of 0int 0.50 m for the turbidity pipe (28) , a hole of 01.80 m for the spiral staircase (3) , through which the assembly and maintenance personnel access, as well as a second rectangular hole of 1.35 mx 1.10 m of surface (12) , closed with a rectangular 1.45 mx 1.20 m stainless steel grid, which can be opened to pass between floors with pulleys fixed to the upper floor, both the components of the system devised, as well as the materials to be replaced in case of breakdown and / or maintenance. At the same time, a sixth counter-pipe of 0int 0.12 m must be provided to pass the wiring coming from the electric generator, and thus be able to feed, if any, the ultra-capacitor batteries suspended in the vertical faces of this plant to act as a backup system or to balance reactive energy in certain electrical appliances.
A las bases de los correspondientes contratubos de evacuación (27), de elevación (27) y de enturbinamiento (28), se fijan con las correspondientes bridas atornilladas, el extremo inicial de la tubería de evacuación (18), las de elevación (15) y la de enturbinamiento (26), atornillándose su otro extremo a la parte inferior de los mismos contratubos que atraviesan el forjado de la planta Cuarta, y como ya se ha referido, estas tuberías pueden estar fabricadas con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es evacuar, elevar y enturbinar el fluido.To the bases of the corresponding evacuation (27) , elevation (27) and cloud (28) counter pipes, the initial end of the evacuation pipe (18) , the elevation pipe (15 ) and the turbidity (26) , its other end being screwed to the lower part of the same counter-tubes that cross the floor of the Fourth floor, and as already mentioned, these tubes can be manufactured with alloys of ferromagnetic materials subjected to treatments. stainless and anticorrosive, and its function is to evacuate, lift and cloud the fluid.
Las plantas: Cuarta (cota 17.30m), Quinta (cota 20.70 m) y Sexta (cota 24.10 m), adoptaran la misma configuración que lo explicado para la planta Tercera, por lo que no es necesaria su reiteración, no obstante, si se estimara oportuno, estas plantas pudieran suprimirse por tratarse de plantas Intermedias, siempre y cuando la planta Tercera tuviera la misma distribución que la planta Sexta, para así poder acceder a la planta Séptima donde está instalado el depósito de almacenamiento (30).The plants: Fourth (elevation 17.30m), Fifth (elevation 20.70 m) and Sixth (elevation 24.10 m), will adopt the same configuration as explained for the Third floor, so it is not necessary to reiterate, however, if deemed appropriate, these plants could be eliminated as they are Intermediate plants, as long as the Third plant had the same distribution as the Sixth floor, in order to access the Seventh floor where the storage tank is installed (30) .
PLANTA SEPTIMA (Cota 27.50 m). Planta para Depósito de Almacenamiento (30).SEVENTH FLOOR (Height 27.50 m). Storage Tank Plant (30).
En esta cota se ubica la losa estructural de canto 0,40 m que define el forjado de la planta Séptima, el cual deberá prever la ubicación de cinco contratubos para permitir el paso del fluido, un primero de 0int 0,05 m para la red de suministro de agua (20), si la hubiere, un segundo de 0int 12 m para la tubería de evacuación (21), dos de 0int 0,12 m para la tubería de elevación (21), y un quinto de 0int 0,50 m para la tubería de enturbinamiento (29), un hueco de 01,80 m para la escalera de caracol (3) por donde accede el personal de montaje y mantenimiento.The 0.40 m deep structural slab that defines the floor of the Seventh floor is located at this level, which must foresee the location of five counter pipes to allow the passage of the fluid, a first of 0 int 0.05 m for the water supply network (20) , if any, a second of 0 int 12 m for the evacuation pipe (21) , two of 0 int 0.12 m for the riser pipe (21) , and a fifth of 0 int 0.50 m for the cloud pipe (29) , a hole of 01.80 m for the spiral staircase (3) where the assembly and maintenance personnel access.
En la base de los dos contratubos de 0int 0,12 m (21), se fijan con bridas atornilladas los extremos iniciales de las tuberías de elevación (15), mientras que sus extremos finales cambian dos veces la dirección con codos a 90° hasta introducirse en el depósito de almacenamiento (30), como si de un sifón se tratara, uniéndose a éste con bridas atornilladas en cada plano de la cara posterior de su perímetro superior, tuberías de elevación que pueden estar fabricadas con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es elevar el fluido impulsado, aguas arriba, hasta el depósito de almacenamiento, tras la acción del golpe de ariete, con la precaución de introducir la llegada de la tubería de elevación en el fluido almacenado para evitar el salpiqueo.At the base of the two 0 int 0.12 m counter tubes (21) , the initial ends of the riser pipes (15) are fixed with bolted flanges, while their final ends change direction twice with 90 ° elbows. until it enters the storage tank (30) , as if it were a siphon, joining it with flanges screwed on each plane of the rear face of its upper perimeter, lifting pipes that can be made of alloys of ferromagnetic materials subjected to to stainless and anticorrosive treatments, and its function is to raise the driven fluid, upstream, to the storage tank, after the action of the water hammer, with the precaution of introducing the arrival of the riser pipe in the stored fluid to avoid the splashing.
En la base del otro contratubo de 0int 0,12 m (21), se fija con una brida atornillada, el extremo inicial de la tubería de evacuación (18), mientras que a su extremo final se le hace cambiar de dirección con un codo a 90° para acoplarse, con otra brida atornillada, al plano trasero del perímetro superior del depósito de almacenamiento (30). Esta tubería puede estar fabricada con aleaciones de materiales ferromagnéticos sometidos a tratamientos inoxidables y anticorrosivos, y su función es evacuar el posible exceso de agua del depósito de almacenamiento al colector de la planta Primera (17).At the base of the other 0 int 0.12 m counter pipe (21) , the initial end of the evacuation pipe (18) is fixed with a bolted flange, while its end is made to change direction with a 90 ° elbow to be coupled, with another screwed flange, to the rear plane of the upper perimeter of the storage tank (30) . This pipe can be made with alloys of ferromagnetic materials subjected to stainless and anticorrosive treatments, and its function is to evacuate the possible excess water from the storage tank to the collector of the First plant (17) .
En la base del contratubo de 0int 0,50 m (29), se ensambla con bridas atornilladas, el depósito de almacenamiento (30). El depósito tendrá reserva suficiente para compensar las posibles pérdidas surgidas por evaporación, salpiqueo y fugas insignificantes. Su base rectangular tiene una longitud de 3.10 m, una anchura de 0,66 m (suficiente para ser montado desde su interior por una persona), y una altura de 4.85 m. Deberá estar fabricado con fibra de vidrio para favorecer su manipulación y aligerar peso al forjado que lo soporta, pues deberá introducirse en el núcleo de la invención a través de la puerta corredera (31) prevista en un paramento exterior de la planta Séptima. Dispondrá de filtros para evitar la entrada de objetos e impurezas al sistema, y como medida preventiva, debe contar con un aporte adicional de agua para la compensación de las referidas pérdidas por medio de una red suministradora de agua (20), tanques de reserva, o vehículos con cisternas (especialmente en zonas calurosas). El depósito de almacenamiento contará con una válvula de cierre y otra de vaciado del fluido para su reparación y/o mantenimiento. Su función es almacenar el agua (dulce o salada) que hará posible la generación de energía eléctrica en un ciclo continuo de caída y elevación, si fuere necesario, las 24 horas del día.At the base of the 0int 0.50 m counter pipe (29) , the storage tank (30) is assembled with bolted flanges. The deposit will have sufficient reserve to compensate for possible losses due to evaporation, splashing and negligible leaks. Its rectangular base has a length of 3.10 m, a width of 0.66 m (enough to be assembled from the inside by one person), and a height of 4.85 m. It must be made of fiberglass to facilitate handling and lighten the weight of the slab that supports it, as it must be inserted into the core of the invention through the sliding door (31) provided on an exterior facing of the Seventh floor. It will have filters to prevent the entry of objects and impurities into the system, and as a preventive measure, it must have an additional supply of water to compensate for the aforementioned losses through a water supply network (20), reserve tanks, or vehicles with tanks (especially in hot areas). The storage tank will have a shut-off valve and another to drain the fluid for repair and / or maintenance. Its function is to store the water (fresh or salt) that will make possible the generation of electrical energy in a continuous cycle of fall and rise, if necessary, 24 hours a day.
Por cuanto precede, con este modo de realizar la invención sobre la cota de rasante, en una edificación y/o Infraestructura de 33 m de altura, independiente de otro sistema constructivo, una vez cebado el sistema ideado con 16 m3 de agua (dulce o salada) para hacerlos circular continuamente por la turbina (23) a razón de un caudal hídrico de 620 litros/segundo, se podría producir 100 Kw.h.As it precedes, with this way of carrying out the invention on the ground level, in a 33 m high building and / or infrastructure, independent of another construction system, once the devised system has been primed with 16 m3 of water (fresh or salty) to make them circulate continuously through the turbine (23) at a rate of water flow of 620 liters / second, it could produce 100 kWh.
B. INSTALACIÓN DE LA INVENCIÓN SOBRE LA RASANTE EN UNA EDIFICACIÓN Y/O INFRAESTRUCTURA DE 33 M ALTURA, PARA PODER GENERAR 1 Mw.h AGRUPANDO 10 NUCLEOS DE IMPULSION (1) CONECTADOS CON SUS CORRESPONDIENTES RACORES DE ENTREGA (5) DE DOS SALIDAS, (Figura 4): B. INSTALLATION OF THE INVENTION ON THE GRADE IN A BUILDING AND / OR INFRASTRUCTURE OF 33 M HEIGHT, TO BE ABLE TO GENERATE 1 Mw.h BY GROUPING 10 IMPULSION CORES (1) CONNECTED WITH THEIR CORRESPONDING DELIVERY FITTINGS (5) OF TWO OUTPUTS, (Figure 4):
Lo expuesto para la realización de la invención en el modo A, es aplicable al modo B, por tratarse de la agrupación de 10 núcleos de impulsión (1), con lo cual, no es necesaria su reiteración, aunque sí matizar las diferencias:The foregoing for carrying out the invention in mode A is applicable to mode B, since it is a grouping of 10 drive cores (1), therefore, it is not necessary to reiterate it, although it does qualify the differences:
1. En este modo de realización de la invención se ha proyectado una edificación y/o infraestructura piramidal de base cuadrangular de 20 x 20 m y 40m de altura de coronación para distribuir las mismas plantas que las dispuestas en el modo A.1. In this embodiment of the invention, a pyramidal building and / or infrastructure with a quadrangular base measuring 20 x 20 m and 40 m high at the top has been designed to distribute the same floors as those arranged in mode A.
2. Con una sola escalera de caracol (3), podríamos acceder a todas las plantas.2. With a single spiral staircase (3), we could access all the floors.
3. Las tuberías de elevación (15), las de evacuación (18) y las de enturbiamiento (26), comienzan a inclinarse en la planta Segunda del sistema ideado para concentrarse en un único depósito de almacenamiento (30) que está alineado con el centro de gravedad de la construcción, favoreciendo el reparto de esfuerzos horizontales y verticales frente a las acciones sísmica y eólicas.3. The elevation pipes (15), the evacuation pipes (18) and the turbidity pipes (26), begin to incline in the Second floor of the system designed to be concentrated in a single storage tank (30) that is aligned with the center of gravity of the construction, favoring the distribution of horizontal and vertical forces against seismic and wind actions.
Por consiguiente, el Modo B de realizar la invención permitiría producir 1 Mw.h (1000 Kw.h), una vez cebado el sistema ideado con 160 m3 de agua (dulce o salada) y hacerlos circular continuamente por 10 turbinas (23) a razón de un caudal hídrico de 620 litros/segundo cada una. Consequently, Mode B of carrying out the invention would make it possible to produce 1 Mw.h (1000 Kw.h), once the devised system has been primed with 160 m3 of water (fresh or salt) and make them circulate continuously through 10 turbines (23) at ratio of a water flow of 620 liters / second each.
C. INSTALACIÓN DE LA INVENCIÓN EN EL INTERIOR DE UN EDIFICIO DE USO RESIDENCIAL DE 23 M ALTURA Y 10 M BAJO LA RASANTE, PARA PODER GENERAR 100 Kw.h CON UN UNICO NÚCLEO DE IMPULSION (1) CONECTADO A UN RACOR DE ENTREGA (5) DE DOS SALIDAS, (Figura 5):C. INSTALLATION OF THE INVENTION INSIDE A RESIDENTIAL BUILDING OF 23 M HEIGHT AND 10 M UNDER THE GRADE, TO BE ABLE TO GENERATE 100 Kw.h WITH A SINGLE DRIVE CORE (1) CONNECTED TO A DELIVERY FITTING (5 ) OF TWO OUTPUTS, (Figure 5):
Lo definido en el modo A para la realización de la invención, también es aplicable al modo C, salvo ciertas diferencias aclaradas en este ejemplo ilustrativo, y para ello en la (Figura 5) se muestran las plantas y secciones de la invención en el interior de un edificio para uso residencial en el que se ha instalado un sólo núcleo de impulsión (1) para obtener la autosuficiencia energética de dos sótanos para Parking, 20 Viviendas, y la Urbanización donde se ubica el inmueble, considerando para ello una demanda aproximada de 100 Kw.h de potencia (debido al programa de necesidades a satisfacer). What is defined in mode A for the realization of the invention is also applicable to mode C, except for certain differences clarified in this illustrative example, and for this in (Figure 5) the plants and sections of the invention are shown inside of a building for residential use in which a single drive core (1) has been installed to obtain the energy self-sufficiency of two basements for Parking, 20 Homes, and the Urbanization where the property is located, considering for this an approximate demand of 100 kWh of power (due to the program of needs to be satisfied).
Se explican las diferencias respecto al modo A:Differences from A mode are explained:
1. Se debe prever en el edificio de uso residencial donde se decida instalar la invención un núcleo o hueco de aproximadamente 27 m2 de superficie construida (5.20 m x 5.20 m), en este caso, desde el Sótano 2° hasta el Torreón, similar al hueco de un ascensor sólo que de mayor dimensión, cuya estructura debe ser independiente y aislada del edificio, aunque comunicada. Estructura y cimentación envuelta por un material acústico (32) que tenga la densidad suficiente para evitar las posibles trasmisiones de ruidos y/o vibraciones que pueda generar el sistema ideado, teniendo la precaución que el aislamiento acústico que envuelve a la losa de cimentación de la invención tendrá como mínimo la misma tensión admisible que el terreno donde se apoya, así como la durabilidad a la degradación del material, pues está enterrado.1. In the residential building where it is decided to install the invention, a core or hole of approximately 27 m2 of built surface (5.20 mx 5.20 m) must be foreseen, in this case, from the 2nd Basement to the Torreón, similar to the Only one elevator shaft that is larger, whose structure must be independent and isolated from the building, although communicated. Structure and foundation wrapped by an acoustic material (32) that has sufficient density to avoid possible transmission of noise and / or vibrations that may be generated by the devised system, taking care that the acoustic insulation that surrounds the foundation slab of the The invention will have at least the same allowable stress as the ground where it rests, as well as the durability to the degradation of the material, since it is buried.
2. Este modo de realización de la invención al tener dos plantas por debajo de la cota de rasante, para poder pasar entre plantas los componentes del sistema ideado, así como los materiales a sustituir en caso de avería y/o mantenimiento, deberán ser introducidos por la puerta corredera (31) prevista en un paramento exterior de la planta de Turbinas (23), en este caso la planta Baja, mediante con poleas fijadas al forjado superior en el edificio.2. This embodiment of the invention, having two floors below the grade level, to be able to pass between floors the components of the system devised, as well as the materials to be replaced in case of breakdown and / or maintenance, must be introduced through the sliding door (31) provided on an exterior facing of the Turbines plant (23) , in this case the ground floor, by means of pulleys fixed to the upper floor of the building.
Con este modo de realizar la invención en el interior de usos residenciales, una vez cebado el sistema ideado con 16 m3 de agua (dulce o salada) para hacerlos circular continuamente por la turbina (23) a razón de un caudal hídrico de 620 litros/segundo, se podría producir 100 Kw.h (se interesa tener presente que el consumo medio de un usuario normal en una vivienda es de 0,375 Kw.h).With this way of carrying out the invention inside residential uses, once the devised system has been primed with 16 m3 of water (fresh or salt) to make them circulate continuously through the turbine (23) at a water flow rate of 620 liters / second, it could produce 100 kWh (it is important to bear in mind that the average consumption of a normal user in a home is 0.375 kWh).
D. INSTALACIÓN DE LA INVENCIÓN ADAPTÁNDOSE A LA TOPOGRAFÍA DEL LUGAR, PARA PODER GENERAR 100 Kw.h CON UN ÚNICO NÚCLEO DE IMPULSION (1) CONECTADO A UN RACOR DE ENTREGA (5) DE DOS SALIDAS, (Figura 6).D. INSTALLATION OF THE INVENTION ADAPTING TO THE SURVEY OF THE SITE, TO BE ABLE TO GENERATE 100 Kw.h WITH A SINGLE DRIVE CORE (1) CONNECTED TO A DELIVERY FITTING (5) WITH TWO OUTLETS, (Figure 6).
De análoga manera, lo determinado para la realización de la invención en el modo A, es aplicable al modo D, detallando en este ejemplo ilustrativo las diferencias, para lo cual se muestra una sección de las plantas y perfil de la invención adaptándose a la topografía del lugar, para evitar, si lo hubiere, el impacto medio ambiental de la invención en el uso urbanístico aplicado, y garantizar el cumplimiento de las ordenanzas que lo rigen. Similarly, what is determined for the realization of the invention in mode A is applicable to mode D, detailing in this illustrative example the differences, for which a section of the plants and profile of the invention is shown adapting to the topography of the place, to avoid, if any, the environmental impact of the invention in the applied urban use, and to guarantee compliance with the ordinances that govern it.
Se enumeran las diferencias respecto al modo A:Differences from A mode are listed:
1. Como las plantas destinadas a la ubicación del núcleo de impulsión (1) y a las cámaras neumáticas (13) deben ubicarse por debajo de la cota de rasante para evitar el impacto medioambiental, si lo hubiere, necesariamente tiene que existir un muro perimetral de contención de tierras perfectamente drenado para prevenir las posibles inundaciones y humedades.1. As the plants destined to the location of the impulsion core (1) and the pneumatic chambers (13) must be located below ground level to avoid environmental impact, if any, there must necessarily be a perimeter wall of Containment of perfectly drained land to prevent possible flooding and humidity.
2. La planta de turbina (23), en este caso la planta Baja, aumenta su superficie construida hasta adaptarse al perfil del terreno, para permitir el ensamble de las tuberías de elevación (15), la de evacuación (18) y la de enturbiamiento (26), que irán enterradas para evitar el impacto medioambiental. Por lo tanto, por la puerta corredera (31) prevista en la entrada de esta planta, se introducirán tanto los componentes del sistema ideado como los materiales a sustituir en caso de avería y/o mantenimiento, para trasladarlos a las plantas inferiores mediante poleas fijadas al forjado de la planta Primera, forjado debidamente drenado que será utilizado como continuidad del perfil del terreno para integrar la invención en el medio ambiente en el que se destine.2. The turbine plant (23) , in this case the ground floor, increases its built surface until it adapts to the profile of the terrain, to allow the assembly of the lifting pipes (15) , the evacuation pipes (18) and the turbidity (26) , which will be buried to avoid environmental impact. Therefore, through the sliding door (31) provided at the entrance of this plant, both the components of the system devised and the materials to be replaced in case of breakdown and / or maintenance will be introduced, to be transferred to the lower floors by means of fixed pulleys. to the floor of the First floor, a duly drained floor that will be used as a continuity of the terrain profile to integrate the invention into the environment in which it is intended.
3. Desaparecen las plantas intermedias y se mantiene la planta que ubica al depósito de almacenamiento (30), el cual es introducido a través de la puerta corredera (31) prevista en la entrada, depósito que mantiene su capacidad (16 m3) pero cambia sus dimensiones para aprovechar la superficie construida que ha sido aumentada para: adaptarse al perfil del terreno, ensamblar las tuberías de elevación (15), de evacuación (18) y la de enturbiamiento (26), e integrar el sistema ideado en el medio ambiente destinado.3. The intermediate plants disappear and the plant that locates the storage tank (30) is maintained , which is introduced through the sliding door (31) provided at the entrance, a tank that maintains its capacity (16 m3) but changes its dimensions to take advantage of the built surface that has been increased to: adapt to the terrain profile, assemble the riser (15) , evacuation (18) and cloud (26) pipes, and integrate the system designed into the environment destined.
Con este modo de realizar la invención adaptándose a la topografía del lugar, una vez cebado el sistema ideado con 16 m3 de agua (dulce o salada) para hacerlos circular continuamente por la turbina (23) a razón de un caudal hídrico de 620 litros/segundo, se podría producir 100 Kw.h, admitiendo agrupaciones de núcleos de impulsión (1) siguiendo cualquier trayectoria (Figura 7.a) para producir más energía eléctrica durante 24 h, si fuere necesario. With this way of carrying out the invention, adapting to the topography of the place, once the devised system has been primed with 16 m3 of water (fresh or salt) to make them circulate continuously through the turbine (23) at a rate of water flow of 620 liters / second, 100 kWh could be produced, admitting clusters of drive cores (1) following any path (Figure 7.a) to produce more electrical energy during 24 hours, if necessary.
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