IT202000003329A1

IT202000003329A1 - Generatore di energia per convezione

Info

Publication number: IT202000003329A1
Application number: IT102020000003329A
Authority: IT
Inventors: Eric Forssell
Original assignee: Eric Forssell
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-05-21

Description

Titolo

Generatore di energia per convezione

Descrizione dell?invenzione dal titolo "Generatore di energia che utilizza il

fenomeno della convezione"

Testo della Descrizione

Campo dell?invenzione

La presente invenzione riguarda l?utilizzo di un flusso di aria o di un fluido o di un gas generato dalla convezione in un ambiente circoscritto in cui esso possa - secondo noti principi fisici della fluido dinamica ? venire accelerato. Tale flusso accelerato verr? poi utilizzato per muovere una ventola o una turbina il cui moto sar? energia cinetica con cui si generer? un?altra forma di energia.

Descrizione della tecnica

E? noto che quando il volume di una massa d?aria ? interessato da una differenza di temperatura fra gli strati che la compongono, fra di essi si instaura un movimento circolatorio che spinge un fluido o un gas dalla zona fredda verso la zona calda: questo moto ? conosciuto come moto convettivo di un fluido o di un gas. Il moto convettivo ? inarrestabile.

Sebbene il moto convettivo sia un fenomeno fisico conosciuto, finora non ? mai stato utilizzato per la generazione di energia in quanto l?energia da esso ricavabile ? molto ridotta.

Scopo e sintesi dell?invenzione.

La presente invenzione si prefigge di utilizzare l?energia cinetica data dal naturale moto convettivo di un gas o di un fluido che transita in un ambito circoscritto. Nella nostra descrizione si prende ad esempio, non da intendersi in maniera restrittiva, il moto che si genera in una tubazione. Infatti i principi della fluido dinamica - e in particolare della convezione -sussistono anche in un ambito ristretto quale una tubazione. Per il nostro brevetto si utilizza il moto convettivo che si produce in un ambito ristretto perch? solo in questo caso ? possibile applicare i noti principi della fisica, quali il teorema Bermoulli e il principio di Venturi che riguardano l?accelerazione di un fluido o di gas, e con essi ottenere una maggiore energia cinetica rispetto a un normale moto convettivo.

E? proprio utilizzando questa maggiore energia cinetica del fluido che si potr? muovere una ventola o turbina con una energia tale da consentire di produrre una quantit? di energia significativa.

Breve descrizione dei disegni

La presente invenzione verr? ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, che sono a solo titolo di esempio non limitativo e non vincolante.

Per semplicit? e chiarezza i disegni allegati illustrano la sezione di una tubazione, rappresentazione che ? solo un esempio del modo in cui si attuano i principi fisici che sono alla base dell?invenzione e che provocano l?accelerazione di un flusso convettivo e di come tale flusso convettivo accelerato venga poi applicato a una ventola o turbina causandone il movimento. Questo movimento della ventola o turbina, ? la trasformazione di un?energia cinetica prodotta da un fluido in un moto rotativo.

Dalla fig1 alla fig3 ? raffigurato un esempio di come, tramite un restringimento A, si possa creare un?accelerazione del flusso F; il flusso F accelerato verr? denominato FR. e il tratto in cui avviene l?accelerazione ? denominata AR

Dalla fig4 alla fig5 si raffigura come questo flusso accelerato FR deviato dal restringimento A vada a spingere sulle pale di una ventola o turbina T, posizionata nel tratto AR, in questo esempio in maniera tangenziale al flusso F.

La fig6 raffigura come la ventola o pala della ventola T sia interessata dalla spinta del flusso accelerato F in FR nel tratto AR e come contemporaneamente, secondo il principio di Venturi, nel punto B si crei una depressione.

Dalla fig8 alla fig9 un esempio di come il moto rotativo della turbina o ventola T, causato dal flusso FR, possa essere utilizzato per muovere un generatore.

Dalla fig10 alla fig12 si raffigura come lo scorrimento del flusso F possa essere migliorato utilizzando dei sistemi che riscaldandolo nel suo percorso ne accelerano il moto.

Nella fig 13 si raffigura un ulteriore esempio di come un moto convettivo prodotto in una tubazione TU sia migliore se la tubazione ? collegata ad un ambiente X.

In Fig 14, si ipotizza una differente posizione della turbina T rispetto alla fig 6; in questo caso si trova in posizione ortogonale rispetto al flusso F. La tubazione TU ? solo un elemento che circoscrive e separa una certa quantit? di un fluido F rispetto ad un ambiente di cui esso ? parte.

Le Fig da 15 a 17 mostrano degli esempi in cui la tubazione TU non viene appositamente realizzata, ma pu? essere un elemento naturale, architettonico o ingegneristico preesistente.

La Fig 18 un esempio di come ottenere una migliore efficienza utilizzando due Tubazioni, vettori affiancati

Descrizione del modulo Tb1 vedi le fig 13, 14, 15, 16, 17 ,18 Il fluido che troviamo in un ambiente ristretto TU per effetto della convezione produce un Flusso F.

Secondo il nostro brevetto questo flusso F mosso dal moto convettivo viene costretto in un restringimento A che ha lo scopo di accelerarlo e, una volta accelerato, esso viene instradato sulle pale di un ventola o turbina. L?insieme costituito dal restringimento A che provoca l?accelerazione del flusso F e il cui flusso accelerato FR in una zona AR spinge la turbina o pala viene chiamato TB1; esso pu? essere sia parte della tubazione TU sia un elemento separato, che potr? essere montato sulla canalizzazione o all?interno del vettore del flusso convettivo, come raffigurato nelle Fig da 1 a 18.

indice delle sigle utilizzate nei disegni

Generatore di energia per convezione

Descrizione particolareggiata

Fig. 1) Il particolare A ? un elemento dalla dimensione variabile che inserito in una tubazione TU provoca un restringimento R e che ha anche il compito di deviare il flusso dell?aria o di un gas o di fluido F.

Fig. 2) L?elemento A oltre a spostare il flusso dell?aria, di un gas o di fluido F riduce repentinamente la sezione della tubazione TU in AR, dove AR ha dimensioni e lunghezza variabili.

Fig. 3) L?elemento A, oltre a deviare il flusso dell?aria, di un gas o di fluido F nella tubazione TU ne causa un?accelerazione FR nel tratto AR.

Fig. 4) Nel punto o tratto AR in cui scorre il flusso accelerato FR viene posta, in una camera di rotazione TB, una turbina o ventola T.

Fig. 5) Il flusso dell?aria, di un gas o di fluido F e il restringimento prodotto da A provocano un?accelerazione del flusso FR in un tratto AR. Il moto dell?aria, di un gas o di fluido F in una tubazione TU nella sua accelerazione FR genera una depressione, cio? una pressione negativa, nella zona B della camera di rotazione della turbina TB.

Fig. 6) Il passaggio del flusso F nella tubazione TU, a causa del restringimento AR prodotto dal particolare A, determina un?accelerazione del flusso F in FR; il flusso accelerato FR in AR spinge sulla pala della turbina o ventola T racchiusa in una cassa TB.

La depressione nella zona B fa si che la turbina T abbia un movimento facilitato e concorde al flusso F dell?aria, di un gas o di fluido; lo stesso si ripete sulla pala successiva e cos? via.

Poich? il moto dell?aria, di un gas o di fluido per convezione ? continuo ne consegue che anche il moto della turbina T sar? continuo.

Fig. 7) veduta d?insieme di quanto sopra descritto.

Fig. 8) rappresenta una vista laterale A e una vista frontale B di un esempio di come si possa utilizzare l?energia cinetica ottenuta dal movimento della ventola, pala o turbina mediante il moto convettivo dell?aria, di un gas o di un fluido, utilizzando un circuito idraulico C1. In particolare si ipotizza che un?asse TA della turbina T fuoriesca dalla cassa di rotazione TB. Sull?asse TA viene applicato un apparato C che, per mezzo di un circuito idraulico, trasferisce il moto della turbina T a un generatore G.

L?accoppiamento turbina o ventola al generatore avviene tramite un disgiuntore DS che impedisce un eccessivo calo dell?energia cinetica generata dal moto convettivo.

Fig. 9) Esempio di come sullo stesso sistema idraulico si possano collegare pi? turbine T che, racchiuse nella loro cassa di rotazione TB tramite un apparato di connessione C, concorreranno, sullo stesso circuito C1 e tramite un unico accoppiatore CS, a muovere il generatore G.

Quanto descritto nella Fig. 9 ? solo un esempio, un?ipotesi non vincolante; altri metodi di conversione dell?energia cinetica possono essere utilizzati anche direttamente collegati alla turbina o essendone parte integrante.

Fig. 10) Una piastra riscaldata CF pu? essere posta nella parte bassa del sistema per favorire la produzione di moto convettivo

Fig. 11 ) oltre all?uso di un elemento riscaldante CF ? possibile incanalare il vento VF concorrendo ad aumentare il sistema di spinta della turbina o ventola e quindi la sua efficienza .

Fig. 12) L? elemento CF pu? essere singolo o ripetuto e posizionato in qualsiasi punto della tubazione TU che incanala il flusso convettivo F.

Fig. 13) Gli elementi turbina T, restringimento A e la cassa di rotazione TB costituiscono un insieme che chiamiamo TB1. Collegando TB1 a una tubazione TU e la stessa a un ambiente circoscritto X si aumenta l?efficienza del sistema.

Claims

Generatore di energia per convezione RIVENDICAZIONI 1. Il generatore di energia per convezione ? composto da due elementi indipendenti: TU che ? un convogliatore che separa un flusso F dall?ambiente circostante, e TB1 che ? un insieme costituito da un tratto TU appositamente realizzato e da un particolare A che ha la funzione di ridurre la sezione di TU costringendo il flusso F nella zona AR la cui dimensione ? variabile ed in cui transita il flusso convettivo F che, modificato tramite A, diviene un flusso concentrato e accelerato FR.
2. Generatore di energia per convezione: secondo la rivendicazione 1 l?elemento TB1 ? indipendente da TU ma ad esso collegabile.
3. Generatore di energia per convezione: secondo la rivendicazione 1 il convogliatore TU ? una semplice guida del flusso convettivo F che si genera al suo interno, e pu? quindi essere sia un elemento naturale che un elemento realizzato per altri scopi su cui montare un elemento TB1.
4. Generatore di energia per convezione: secondo la rivendicazione 1 un elemento T pu? essere posto nella zona di concentrazione del flusso convettivo AR.
5. Generatore di energia per convezione: secondo la rivendicazione 3 un elemento T pu? essere posizionato nel modulo TB1 in prossimit? di AR assumendo una posizione tangente al flusso F e al convogliatore TU.
6. Generatore di energia per convezione: secondo la rivendicazione 3 un elemento T pu? essere posizionato nel modulo TB1 in prossimit? di AR assumendo una posizione ortogonale al flusso F che scorre in un convogliatore TU.
7. Generatore di energia per convezione: secondo la rivendicazione 4 un elemento T pu? essere una ventola o una turbina, pu? assumere qualsiasi forma anche composita e pu? essere realizzato con qualsiasi materiale o metodo.
8. Generatore di energia per convezione : secondo la rivendicazione 1 due o pi? generatori di energia convettiva possono essere montati affiancati.
9. Generatore di energia per convezione : secondo la rivendicazione 8 se due di essi, indicati con TU e TU2, vengono collegati mediante un elemento FDV posto nel punto di massima accelerazione AR dell?insieme TB1 di TU2, esso aspirer? parte del flusso convettivo che scorre nel modulo TB1 di TU aumentando ulteriormente la velocit? del flusso FR in TU.
10 Generatore di energia per convezione : l?elemento T, rappresentato come un elemento rotante, ha la funzione di trasformare il flusso convettivo accelerato FR in un?altra forma energetica e pu? pertanto essere un qualsiasi altro apparato che generi energia utilizzando un flusso accelerato FR, come ad esempio un generatore Triboelettrico.