IT202000009931A1 - Sistema di recupero di energia idrocinetica - Google Patents

Sistema di recupero di energia idrocinetica Download PDF

Info

Publication number
IT202000009931A1
IT202000009931A1 IT102020000009931A IT202000009931A IT202000009931A1 IT 202000009931 A1 IT202000009931 A1 IT 202000009931A1 IT 102020000009931 A IT102020000009931 A IT 102020000009931A IT 202000009931 A IT202000009931 A IT 202000009931A IT 202000009931 A1 IT202000009931 A1 IT 202000009931A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
rod
hydrokinetic
energy recovery
recovery system
axis
Prior art date
Application number
IT102020000009931A
Other languages
English (en)
Inventor
Lorenzo Battisti
Giuseppe Soraperra
Original Assignee
He Powergreen S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by He Powergreen S R L filed Critical He Powergreen S R L
Priority to IT102020000009931A priority Critical patent/IT202000009931A1/it
Priority to PCT/IB2021/053628 priority patent/WO2021224741A1/en
Publication of IT202000009931A1 publication Critical patent/IT202000009931A1/it

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/916—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure with provision for hoisting onto the structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/40—Movement of component
    • F05B2250/41—Movement of component with one degree of freedom
    • F05B2250/411—Movement of component with one degree of freedom in rotation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:
?Sistema di recupero di energia idrocinetica?
Settore di applicazione dell'invenzione
La presente invenzione riguarda in generale il settore della produzione di energia elettrica. In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema di recupero di energia idrocinetica.
Stato della tecnica
Come noto, la produzione di energia da fonti rinnovabili sta assumendo un ruolo centrale nel panorama internazionale. Recentemente, la Commissione Europea ha varato un piano per raggiungere il cosiddetto ?Green Deal?, ossia, la graduale riduzione delle emissioni di inquinamento nell'ambiente fino al raggiungimento della neutralit? climatica entro il 2050. Come noto, una delle fonti rinnovabili pi? utilizzate ? l'energia idroelettrica. L?energia idroelettrica ? una fonte di energia ricavata, ad esempio, sfruttando il flusso d'acqua di un fiume e/o di un canale artificiale opportunamente convogliato ad una turbina idrodinamica. Tale turbina idrodinamica trasforma l?energia cinetica del flusso d?acqua in energia elettrica.
La Richiedente ha percepito che i sistemi di generazione di energia idroelettrica noti presentano alcuni svantaggi.
In particolare, la Richiedente ha notato che la messa in opera di tali sistemi ? molto costosa.
Inoltre, in caso di attivit? di manutenzione, l?accesso alle turbine non sempre ? semplice e/o comporta l?impiego di sistemi di sollevamento dedicati che permettono di estrarre dall?acqua tali turbine.
La Richiedente ha notato che i sistemi a traversa, svantaggiosamente, possono richiedere l?installazione dei sistemi di filtraggio dell?acqua e/o griglie protettive in modo da evitare che corpi galleggianti possano colpire i rotori danneggiandoli.
Ancora pi? svantaggiosamente, tali corpi galleggianti - impigliandosi sui rotori e/o sulle griglie protettive - possono formare una vera e propria diga, aumentando il rischio di esondazione del corso d?acqua.
Sommario dell'invenzione
Scopo della presente invenzione ? fornire un rotore per una turbina idrodinamica che superi i suddetti problemi.
Secondo un primo aspetto ? scopo della presente invenzione fornire un sistema di recupero di energia idrocinetica comprendente:
- una traversa avente estensione longitudinale lungo un asse di sviluppo;
- una pluralit? di turbine idrocinetiche impegnate in modo solidale a detta traversa;
- una pluralit? di aste di protezione impegnate a detta traversa;
- un sistema di ribaltamento comprendente:
- due piedistalli;
- due strutture di supporto, ciascuna struttura di supporto essendo impegnata ad un rispettivo piedistallo e ad una rispettiva estremit? di detta traversa;
- un sistema di ritegno impegnato a dette strutture di supporto;
in cui dette due strutture di supporto ruotano attorno ad un asse di rotazione;
in cui detto asse di rotazione e detto asse di sviluppo sono diversi;
in cui il centro di massa dell'insieme formato da detta traversa e detta pluralit? di turbine giace in un punto compreso tra un primo piano verticale comprendente detto asse di rotazione ed un secondo piano verticale comprendente detto asse di sviluppo;
in cui detto sistema di ritegno muove detta traversa tra una prima posizione ed una seconda posizione attorno a detto asse di rotazione.
Descrizione breve delle figure
La presente invenzione diverr? chiara dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a titolo di esempio e non di limitazione, da leggersi con riferimento alle annesse figure in cui:
- la Figura 1 mostra alcuni componenti del sistema di recupero di energia idrocinetica secondo la presente invenzione;
- le Figure 2a, 2b, 2c, 2d mostrano diverse forme di realizzazione di una barra protettiva secondo la presente invenzione;
- le Figure 3a e 3b mostrano il sistema di recupero di energia idrocinetica secondo la presente invenzione in una prima posizione in cui il tale sistema produce energia elettrica e in una seconda configurazione in cui tale sistema ? in una condizione di parcheggio; - le Figure 4a e 4b mostrano un sistema di ribaltamento secondo la seguente invenzione;
- la Figura 5 ? uno schema esemplificativo di alcuni componenti del sistema di recupero di energia idrocinetica secondo la presente invenzione;
- la Figura 6 ? uno schema a blocchi che illustra il funzionamento del sistema di recupero di energia idrocinetica secondo la presente invenzione;
- le Figure 7a e 7b mostrano un supporto per l'impegno di un?asta di protezione con una traversa;
- la Figura 8 mostra una forma di realizzazione del supporto asta secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
- La Figura 9 mostra un'ulteriore forma di realizzazione di una barra protettiva secondo la presente invenzione.
I disegni non sono in scala.
Descrizione di dettaglio di esempi di realizzazione
Facendo riferimento a Figura 1 , nel seguito ? descritto un sistema di recupero di energia idrocinetica, tale sistema ? indicato in generale con il numero di riferimento 100.
Il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 comprende:
- una traversa 10 avente estensione longitudinale lungo un asse di sviluppo A-A;
- una pluralit? di turbine idrocinetiche 30, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? impegnata in modo solidale alla traversa 10; e - una pluralit? di aste di protezione 20, ciascuna asta di protezione 20 ? impegnata alla traversa 10.
Preferibilmente, la traversa 10 presenta una forma cilindrica.
Preferibilmente, la traversa 10 presenta una sezione trasversale circolare. Ancora pi? preferibilmente, la traversa 10 presenta sezione trasversale circolare costante lungo tutta la sua lunghezza.
Preferibilmente, la traversa 10 ? realizzata in acciaio. Alternativamente, la traversa 10 ? realizzata in CAP.
Preferibilmente, la traversa 10 ? dotata di una cavit? interna. Preferibilmente, la traversa 10 presenta una cavit? interna dotata di almeno un alloggiamento per almeno una zavorra 18 (Figura 4b). Ancora pi? preferibilmente, la traversa 10 ? dotata di due alloggiamenti per una rispettiva zavorra 18 in corrispondenza delle sue estremit?.
Preferibilmente, ciascuna zavorra 18 ? un apposito contenitore riempito, per esempio, a scelta tra: acqua, sabbia o cemento.
In particolare, quanto la zavorra 18 ? un contenitore riempito di acqua o sabbia, tale contenitore ? dotato di un rubinetto e/o una valvola che consente la fuoriuscita di tale acqua o sabbia permettendo la regolazione del peso della zavorra 18 stessa.
Come sopra anticipato, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 comprende una pluralit? di turbine idrocinetiche 30.
Preferibilmente, ciascuna turbina idrocinetica 30 comprende un generatore elettrico 31 ; un albero di rotazione 32 e un rotore 33.
Preferibilmente, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? del tipo ad asse verticale. In particolare, l?albero di rotazione 32 di ciascuna turbina idrocinetica 30 ? disposto verticalmente lungo un rispettivo asse Y1 -Y1 di sviluppo.
Le turbine ad asse verticale sono note e non verranno trattate in dettaglio nel seguito.
Come sopra anticipato, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? impegnata in modo solidale alla traversa 1 0.
Per esempio, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? impegnata alla traversa 10 per mezzo di una rispettiva struttura di supporto estendentisi dalla traversa 10 stessa.
Preferibilmente, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? impegnata alla traversa 10 e disposta in modo tale che tali turbine idrocinetiche 30 presentino alberi di rotazione 32 sostanzialmente paralleli tra loro.
Preferibilmente, ciascun albero di rotazione 32 ? ortogonale alla traversa 10.
Preferibilmente, i rotori 33 sono uguali tra loro, la Figura 1 mostra rotori diversi solo per rappresentare diverse possibilit?.
Come sopra anticipato, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 comprende una pluralit? di aste di protezione 20.
Ciascuna asta di protezione 20 ? impegnata alla traversa 10.
In particolare, come mostrato in Figura 2a, 2b, 2c e 2d, preferibilmente, ciascuna asta di protezione 20a, 20b, 20c, 20d comprende una rispettiva asta primaria 21 .
Preferibilmente, ciascuna asta primaria 21 ? disposta verticalmente lungo un rispettivo asse Y2-Y2 di sviluppo.
In atre parole, preferibilmente, l?asta primaria 21 di ciascuna asta di protezione 20a, 20b, 20c, 20d ? ortogonale alla traversa 10.
Preferibilmente, ciascuna asta di protezione 20a, 20b, 20c, 20d comprende almeno due aste secondarie 22a, 22b, 22c, 22d.
Ciascuna asta secondaria 22a, 22b, 22c, 22d di una rispettiva asta di protezione 20a, 20b, 20c, 20d ? collegata alla rispettiva asta primaria 21.
Per esempio, facendo riferimento alla forma di realizzazione di Figura 2a, l?asta di protezione 20a comprende l?asta primaria 21. In corrispondenza dell?estremit? inferiore dell?asta primaria 21 ? impegnata un?asta di supporto 23 perpendicolare all?asta primaria 21. L?asta di supporto 23 ? dotata di due aste secondarie 22a, 22b impegnate alle estremit? dell?asta di supporto 23. L?asta di supporto 23 e le due aste secondarie 22a, 22b formano un elemento ad H impegnato all?asta primaria 21 in modo simmetrico.
In altre parole, l?asta di protezione 20a ? preferibilmente dotata, in corrispondenza dell?estremit? inferiore dell?asta primaria 21 , di un elemento ad H per motivi che saranno pi? chiari nel seguito.
Facendo riferimento alla forma di realizzazione di Figura 2b, 2c e 2d, per esempio, l?asta di protezione 20b, 20c, 20d comprende l?asta primaria 21 e quattro aste secondarie 22a, 22b, 22c, 22d. Preferibilmente, ciascuna asta secondaria 22a, 22b, 22c, 22d si estende dall?asta primaria 21 in direzione esterna. In particolare, la prima e la seconda asta secondaria 22a, 22b si estendono da un primo lato dell?asta primaria 21 e la terza e la quarta asta secondaria 22c, 22d si estendono da un secondo lato dell?asta primaria 21 .
Per esempio, come mostrato in Figura 2b e 2d, ciascuna asta secondaria 22a, 22b, 22c, 22d e l?asta primaria 21 di una rispettiva asta di protezione 20b, 20d giacciono su uno stesso piano.
Alternativamente, come mostrato in Figura 2c, le aste secondarie 22a, 22b, 22c, 22d si estendono dall?asta primaria 21 di una rispettiva asta di protezione 20c a ?lisca di pesce?. In particolare, la prima asta secondaria 22a e la seconda asta secondaria 22b si estendono da un primo lato dell?asta primaria 21 parallelamente tra loro e la terza asta secondaria 22c e la quarta asta secondaria 22d si estendono da un secondo lato dell?asta primaria 21 parallelamente tra loro.
Preferibilmente, la prima asta secondaria 22a e la terza asta secondaria 22c formano tra loro un angolo compreso tra 90 e 180 gradi.
Preferibilmente, la seconda asta secondaria 22b e la quarta asta secondaria 22d formano tra loro un angolo compreso tra 90 e 180 gradi.
Preferibilmente, l?asta primaria 21 ? realizzata con un materiale avente un modulo flessionale compreso tra 0.5 x 10^ 7 e 1.0 x 10^ 8 mm^ 3.
Preferibilmente, l?asta primaria 21 ? realizzata in acciaio o alluminio. Preferibilmente, l?asta primaria 21 presenta una sezione trasversale avente una conformazione sostanzialmente rettangolare. Alternativamente, l?asta primaria 21 presenta una sezione trasversale avente una conformazione a goccia e/o con profilo alare, in cui la linea di corda della sezione ? parallela alla direzione del flusso dell?acqua.
Preferibilmente, facendo riferimento a Figura 9, ciascuna asta secondaria 22a, 22b ? impegnata all?estremit? inferiore 21 ? dell?asta primaria 21 .
Per esempio, ciascuna asta secondaria 22a, 22b ? dotata di un rispettivo supporto di impegno 24a, 24b. Ciascuna asta secondaria 22a, 22b ? impegnata all?estremit? inferiore 21 ? della rispettiva asta primaria 21 per mezzo di tale supporto di impegno 24a, 24b.
Preferibilmente, ciascuna asta secondaria 22a, 22b ? un?asta curva. In particolare, ciascuna asta secondaria 22a, 22b curva ? disposta perpendicolarmente rispetto l?asta primaria 21.
Facendo riferimento alla Figura 3a e 3b, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 comprende un sistema di ribaltamento 60.
Il sistema di ribaltamento 60 comprende:
- due piedistalli 61 ;
- due strutture di supporto 62;
ciascuna struttura di supporto 62 ? impegnata ad un rispettivo piedistallo 61 e ad una rispettiva estremit? di detta traversa 10.
Come mostrato in Figura 3a, a ciascuna turbina idrocinetica 20 corrisponde una rispettiva asta di protezione 20.
In particolare, ciascuna asta di protezione 20 ? disposta a monte di una rispettiva turbina idrocinetica 30 rispetto alla direzione del flusso dell?acqua F.
Preferibilmente, i piedistalli 61 sono cementati su sponde opposte di un canale d?acqua naturale, ad esempio un fiume, o su sponde opposte di un canale artificiale. Per esempio, ? possibile installare i piedistalli 61 su apposite strutture a pontile e/o strutture flottanti.
Nel seguito, con il termine ?canale? sar? generalmente indicato un generico canale artificiale o naturale, oppure un flusso di acqua marina interagente con il sistema in accordo con l?invenzione (nel caso di strutture flottanti).
La traversa 10, in corrispondenza delle rispettive estremit? ? impegnata a tali piedistalli 61 per mezzo di due strutture di supporto 62 che permettono di posizionare la traversa 10 ad una altezza desiderata dal livello massimo dell?acqua W all?interno del canale.
Il sistema di ribaltamento 60 comprende un sistema di ritegno 63. Il sistema di ritegno 63 ? impegnato alle strutture di supporto 62.
In particolare, preferibilmente, ciascun piedistallo 61 comprende un rispettivo perno di rotazione 61 ?. Ciascun perno di rotazione 61 ? ? impegnato al corpo di un rispettivo piedistallo 61 per mezzo di appositi cuscinetti.
Preferibilmente, ciascuna struttura di supporto 62 ? impegnata in corrispondenza di una rispettiva estremit? della traversa 10 e accoppiata ad un rispettivo piedistallo 61 per mezzo di un rispettivo perno di rotazione 61 ? (Figura 4a).
Si noti che L?asse longitudinale passante per il perno di rotazione 61 ? di ciascun piedistallo 61 definisce un asse di rotazione R-R; ciascuna struttura di supporto 62 ruota attorno a tale asse di rotazione R-R.
Secondo la presente invenzione, l?asse di rotazione R-R e l?asse di sviluppo A-A della traversa sono diversi.
In particolare, preferibilmente, l?asse A-A di sviluppo longitudinale della traversa 10 ? posizionato a monte dell?asse di rotazione R-R rispetto la direzione del flusso dell?acqua F.
Preferibilmente, l?asse A-A di sviluppo longitudinale della traversa 10 ? posizionato ad una altezza maggiore rispetto l?asse di rotazione R-R.
Si noti che, posizionando l?asse A-A di sviluppo longitudinale della traversa 10 come sopra descritto il centro di massa del sistema di recupero di energia idrocinetica 100 giace all?esterno dell'asse di rotazione R-R. In particolare, il centro di massa dell'insieme formato dalla traversa 1 0 e della pluralit? di turbine 30, giace in un punto compreso tra un primo piano verticale comprendente l?asse di rotazione R-R ed un secondo piano verticale comprendente l?asse di sviluppo A-A della traversa 10.
Preferibilmente, il centro di massa, calcolato in funzione della traversa 10 e della pluralit? di turbine 30, ? posto ad una distanza dell?asse di rotazione R-R compresa tra 10 e 300 mm .
Secondo la presente invenzione, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 ? pilotabile tra una prima posizione, anche indicata come ?fase di generazione di potenza? nel seguito, ed una seconda posizione, anche indicata come ?fase di parcheggio? nel seguito.
In particolare, il sistema di ritegno 63 muove la traversa 10 tra la prima posizione (fase di generazione di potenza) e la seconda posizione (fase di parcheggio) attorno a detto asse di rotazione R-R.
Preferibilmente, in fase di generazione di potenza, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? disposta sostanzialmente verticalmente; e in fase di parcheggio, ciascuna turbina idrocinetica 30 ? disposta sostanzialmente orizzontalmente.
In altre parole, facendo riferimento a Figura 3a, in fase di generazione di potenza ciascuna turbina idrocinetica 100 presenta asse longitudinale disposto ortogonalmente al flusso d?acqua F con giacitura sostanzialmente ortogonale rispetto alla superficie del pelo libero dell?acqua.
In particolare, in fase di generazione di potenza, il rotore 33 di ciascuna turbina idrocinetica 30 ? immerso in acqua e, per mezzo del flusso d?acqua F, ? posto in rotazione generando corrente.
Facendo riferimento a Figura 3b, in fase di parcheggio, ciascuna turbina idrocinetica 100 presenta asse longitudinale disposto ortogonalmente al flusso d?acqua F con giacitura sostanzialmente parallela rispetto alla superficie del pelo libero dell?acqua.
In particolare, in fase di parcheggio, il rotore 33 di ciascuna turbina idrocinetica 30 ? al di sopra del livello dall?acqua W.
Preferibilmente, il sistema di ritegno 63 comprende almeno un pistone 64. In particolare, ciascun pistone 64 ? impegnato ad una rispettiva struttura di supporto 62.
Preferibilmente, l?almeno un pistone 64 ? azionato per mezzo di un rispettivo cilindro oleodinamico o pneumatico.
Preferibilmente, ciascun pistone 64 agisce sulla rispettiva struttura di supporto 62 in spinta o in trazione. Preferibilmente, in fase di generazione di potenza, ciascun pistone 64 ? attivo. Con il termine ?attivo? si intende che ciascun pistone 64 esercita una forza, preferibilmente di spinta, sulla rispettiva struttura di supporto 62.
Preferibilmente, in fase di parcheggio, ciascun pistone 64 ? disattivato. Con il termine ?disattivato? si intende che ciascun pistone 64 non esercita una forza di spinta sufficiente a portare il sistema di recupero di energia 100 in fase di generazione di energia.
Preferibilmente, il movimento tra la fase di generazione di potenza e la fase di parcheggio o viceversa avviene a velocit? regolabile.
Preferibilmente, ciascun pistone 64 ? impegnato in corrispondenza di un rispettivo piedistallo 61.
Preferibilmente, almeno una struttura di supporto 62 ? dotata di un perno di bloccaggio 64?.
Preferibilmente, tale perno di bloccaggio 64? ? impegnato ad un rispettivo pistone 64.
Come anticipato sopra, ad una turbina idrocinetica 30 corrisponde una rispettiva asta di protezione 20.
Facendo riferimento a Figura 5, preferibilmente, l?asse Y1 -Y1 di sviluppo di ciascuna turbina idrocinetica 30 e l?asse Y2-Y2 di sviluppo della rispettiva asta di protezione 20 sono paralleli tra loro.
Ancora pi? preferibilmente, l?asse Y1 -Y1 di sviluppo di ciascuna turbina idrocinetica 30 e l?asse Y2-Y2 di sviluppo della rispettiva asta di protezione 20 sono paralleli tra loro e perpendicolari alla traversa 10.
Preferibilmente, l?asse Y2-Y2 di sviluppo di un?asta di protezione 20 e l?asse Y1 -Y1 di sviluppo della rispettiva turbina idrocinetica 30 sono posti ad una distanza X1 compresa tra 1 e 6 volte il raggio R1 del rotore 33 di tale turbina idrocinetica 30.
Si noti che ciascuna asta di protezione 20 presenta una lunghezza tale da intercettare e/o deviare corpi galleggianti o flottanti appena sotto la superficie dell?acqua W che, trascinati dalla corrente, possono urtare contro il rotore 33 e/o l?albero di rotazione 32 di una turbina idrocinetica 30.
Facendo riferimento a Figura 7a e 7b, preferibilmente, ciascuna asta di protezione 20 ? impegnata alla traversa 10 per mezzo di un rispettivo supporto asta 50. Ciascun supporto asta 50 ? impegnato in modo solidale alla traversa 10.
Preferibilmente, ciascun supporto asta 50 comprende:
- un perno di fissaggio 52;
- una molla di tensionamento 53.
Secondo la presente invenzione, ciascuna asta di protezione 20 ? libera di basculare attorno al rispettivo perno di fissaggio 52.
Per esempio, ciascuna asta di protezione 20 ? dotata, in corrispondenza dell?estremit? superiore della rispettiva asta primaria 21 , di un foro di aggancio 28 passante.
Preferibilmente, ciascun supporto asta 50 comprende una sede di aggancio 51. In particolare, la sede di aggancio 51 ? dotata di un foro di impegno 52?.
Posizionando in modo opportuno l?asta primaria 21 di una rispettiva asta di protezione 20 in una rispettiva sede di aggancio 51 , ? possibile inserire il perno di fissaggio 52 attraverso il foro di impegno 52? della sede di aggancio 51 ed il foro di aggancio 28 dell?asta primaria 21. Una volta bloccato il perno di fissaggio 52, l?asta di protezione 20 ? libera di basculare attorno a tale perno di fissaggio 52.
Come sopra anticipato, preferibilmente, ciascun supporto asta 50 comprende una molla di tensionamento 53.
Preferibilmente, ciascuna molla di tensionamento 53 ? agganciata da un primo lato ad una rispettiva asta di protezione 20 e, da un secondo lato ad un rispettivo supporto asta 50.
Si noti che ciascuna molla di tensionamento 53 regola la forza necessaria per eseguire il moto basculante della rispettiva asta di protezione 20.
Preferibilmente, ciascuna asta di protezione 20 ? associata ad un rispettivo sensore di spostamento 56.
Preferibilmente, ciascun sensore di spostamento 56 genera un rispettivo segnale di sgancio S1 in funzione del moto basculante della rispettiva asta di protezione 20.
Preferibilmente, facendo riferimento a Figura 8, ciascun supporto asta comprende:
- una piastra di collegamento frontale 91 ;
- una piastra di collegamento posteriore 92;
- una barra di collegamento 93.
La barra di collegamento 93 ? impegnata in corrispondenza delle sue rispettive estremit? alla piastra di collegamento frontale 91 e alla piastra di collegamento posteriore 92.
Preferibilmente, la sede di aggancio 51 ? posizionata sulla piastra di collegamento frontale 91.
Preferibilmente, il sensore di spostamento 56 ? un sensore di prossimit? posizionato sulla piastra di collegamento posteriore 92.
Per esempio, il sensore di spostamento 56 ? associato ad una barra cilindrica 56?, impegnata ad una rispettiva asta di protezione 20.
Per esempio, la barra cilindrica 56? si estende lungo la barra di collegamento 93 ed impegna l?asta primaria 21 della rispettiva asta di protezione 20. Tale barra cilindrica 56? ? libera di scorrere sulla barra di collegamento 93.
Preferibilmente, ciascuna molla di tensionamento 53 ? agganciata da un primo lato all?estremit? superiore dell?asta primaria 21 della rispettiva asta di protezione 20 e, da un secondo lato alla piastra di collegamento posteriore 92.
Si noti che, quando l?asta di protezione 20 esegue un movimento attorno al rispettivo perno di fissaggio 52, per esempio, quando un corpo galleggiante urta con una forza sufficiente contro l?estremit? inferiore dell?asta primaria 21 dell?asta di protezione 20, l?estremit? superiore dell?asta primaria 21 si allontana della traversa 10. Tale allontanamento sposta la barra cilindrica 56? e tale spostamento (quando supera una certa soglia) ? rivelato dal sensore di spostamento 56. Il sensore di spostamento 56 genera di conseguenza il segnale di sgancio S1 .
Facendo riferimento a Figura 6, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 comprende sistema di controllo ribaltamento 200. Per esempio, il sistema di controllo ribaltamento 200 ? un PLC o un rel? di sicurezza.
Preferibilmente, ciascun sensore di spostamento 56 ? collegato in input al sistema di controllo ribaltamento 200.
Preferibilmente, il sistema di controllo ribaltamento 200 ? configurato per pilotare il sistema di ritegno 63. In particolare, preferibilmente, il sistema di controllo ribaltamento 200 ? configurato per pilotare ciascun pistone 64. Per esempio, il sistema di controllo ribaltamento 200 ? configurato per disattivare ciascun pistone 64 quando almeno un sensore di spostamento 56 genera un rispettivo segnale di sgancio S1 .
Si noti che, disattivando ciascun pistone 64, grazie alla forza di gravit?, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 passa dalla fase di generazione di potenza alla fase di parcheggio autonomamente in modo passivo.
La presente invenzione comporta importanti vantaggi.
In particolare, il sistema di recupero di energia idrocinetica 100 permette di implementare funzioni di sicurezza in modo semplice, per esempio:
- le turbine idrocinetiche 30 sono portate automaticamente fuori acqua in caso di guasto e/o mancanza di alimentazione;
- le turbine idrocinetiche 30, sono fuori acqua (fase di parcheggio) in caso di necessit?, per esempio, in caso di condizioni di contorno anomale come un aumento eccessivo del livello d?acqua W nel canale e/o per manutenzione della traversa e/o del canale.
Inoltre, vantaggiosamente, le aste di protezione 20 svolgono pi? funzioni:
- avviano il passaggio da fase di generazione di potenza a fase di parcheggio del sistema di recupero di energia idrocinetica 100, per esempio, quando un?asta ? urtata da un corpo galleggiante;
- trattengono tali corpi galleggianti per il tempo necessario al ribaltamento del sistema di recupero di energia idrocinetica 100;
- deviano corpi galleggianti di massa modesta (alghe, vegetali, ecc.) che possono impigliarsi nei rotori 33.
In altre parole, vantaggiosamente, le aste di protezione 20 sono impiegate come deviatori, rivelatori e attuatori.
In particolare, tali aste di protezione 20 deviano i corpi galleggianti di massa modesta evitando che urtino contro i rotori 30 del sistema di recupero di energia idrocinetica 100 (deviatori). Per mezzo del rispettivo supporto aste 50, tali aste di protezione 20 sono in grado di rilevare se un corpo galleggiante, avente massa e/o velocit? tale da danneggiare e/o compromettere il funzionamento dei rotori 30, urta contro di esse (rivelatori) azionando il sistema automatico di ribaltamento 200 se necessario (attuatore).
Si noti che, vantaggiosamente, agendo sul precarico di ciascuna molla di tensionamento 53 ? possibile regolare la sensibilit? del sistema automatico di ribaltamento 200.
Infine, vantaggiosamente, la posizione del centro di massa ? controllabile mediante la/le zavorra/zavorre 18.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI
    Un sistema di recupero di energia idrocinetica (100) comprendente: - una traversa (10) avente estensione longitudinale lungo un asse di sviluppo (A-A) ;
    - una pluralit? di turbine idrocinetiche (30) impegnate in modo solidale a detta traversa (1 0) ;
    - una pluralit? di aste di protezione (20) impegnate a detta traversa (10) ;
    - un sistema di ribaltamento (60) comprendente:
    - due piedistalli (61 ) ;
    - due strutture di supporto (62), ciascuna struttura di supporto (62) essendo impegnata ad un rispettivo piedistallo (61 ) e ad una rispettiva estremit? di detta traversa (10);
    - un sistema di ritegno (63) impegnato a dette strutture di supporto (62) ;
    in cui dette due strutture di supporto (62) ruotano attorno ad un asse di rotazione (R-R);
    in cui detto asse di rotazione (R-R) e detto asse di sviluppo (A-A) sono diversi;
    in cui il centro di massa dell'insieme formato da detta traversa (10) e detta pluralit? di turbine (30) giace in un punto compreso tra un primo piano verticale comprendente detto asse di rotazione (R-R) ed un secondo piano verticale comprendente detto asse di sviluppo (A-A) ;
    in cui detto sistema di ritegno (63) muove detta traversa (10) tra una prima posizione ed una seconda posizione attorno a detto asse di rotazione (R-R).
  2. 2. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuna turbina di detta pluralit? di turbine idrocinetiche (30) ? una turbina ad asse verticale.
  3. 3. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo la rivendicazione 2 in cui:
    - in detta prima posizione, ciascuna turbina idrocinetica (30) ? disposta sostanzialmente verticalmente; e
    - in detta seconda posizione, ciascuna turbina idrocinetica (30) ? disposta sostanzialmente orizzontalmente.
  4. 4. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto sistema di ritegno (63) comprende almeno un pistone (64) ; ciascun pistone (64) essendo impegnato ad una rispettiva struttura di supporto (62) ;
    in cui in detta prima posizione, ciascun pistone (64) ? attivo ed esercita una forza di spinta sulla rispettiva struttura di supporto (62).
  5. 5. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo la rivendicazione precedente in cui, in detta seconda posizione, ciascun pistone (64) ? disattivato.
  6. 6. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui ciascuna asta di detta pluralit? di aste di protezione (20) comprende un?asta primaria (21 ) e una pluralit? di aste secondarie (22), in cui detta pluralit? di aste secondarie (22) sono fissate a detta asta primaria (21 ).
  7. 7. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui ciascuna asta di detta pluralit? di aste di protezione (20) ? impegnata a detta traversa (10) per mezzo di un rispettivo supporto asta (50); ciascun supporto asta (50) comprendendo:
    - un perno di fissaggio (52) ;
    - una molla di tensionamento (53);
    in cui ciascuna asta di protezione (20) ? libera di basculare attorno al rispettivo perno di fissaggio (52) ;
    in cui ciascuna molla di tensionamento (53) ? agganciata da un primo lato ad una rispettiva asta di protezione (20) e, da un secondo lato ad un rispettivo supporto asta (50) ; ciascuna molla di tensionamento (53) regolando la forza necessaria per eseguire detto moto basculante della rispettiva asta di protezione (20).
  8. 8. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo la rivendicazione precedente in cui ciascuna asta di protezione (20) ? associata ad un rispettivo sensore di spostamento (56) ; ciascun sensore di spostamento (56) generando un rispettivo segnale di sgancio (S1 ) in funzione di detto moto basculante della rispettiva asta di protezione (20).
  9. 9. Il sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo la rivendicazione 5 e 8 in cui detto sistema di recupero di energia idrocinetica (100) comprende un sistema automatico di ribaltamento (200) configurato per disattivare ciascun pistone (64) quando almeno un sensore di spostamento (56) genera detto segnale di sgancio (S1 ).
  10. 10. 11 sistema di recupero di energia idrocinetica (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta traversa (10) ? dotata di due zavorre (18) ; ciascuna zavorra (18) essendo posizionata in corrispondenza di una rispettiva estremit? di detta traversa (10).
IT102020000009931A 2020-05-05 2020-05-05 Sistema di recupero di energia idrocinetica IT202000009931A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000009931A IT202000009931A1 (it) 2020-05-05 2020-05-05 Sistema di recupero di energia idrocinetica
PCT/IB2021/053628 WO2021224741A1 (en) 2020-05-05 2021-04-30 Hydrokinetic energy recovery system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000009931A IT202000009931A1 (it) 2020-05-05 2020-05-05 Sistema di recupero di energia idrocinetica

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000009931A1 true IT202000009931A1 (it) 2021-11-05

Family

ID=71994725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000009931A IT202000009931A1 (it) 2020-05-05 2020-05-05 Sistema di recupero di energia idrocinetica

Country Status (2)

Country Link
IT (1) IT202000009931A1 (it)
WO (1) WO2021224741A1 (it)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120119499A1 (en) * 2009-07-21 2012-05-17 Eco Technology Co., Ltd. Hydroelectric Power Generating Equipment
EP3434892A1 (en) * 2016-03-22 2019-01-30 Kabushiki Kaisha Bellsion Turbine device and hydraulic power generator
WO2020027280A1 (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 Ntn株式会社 水力発電装置
WO2020039858A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 Ntn株式会社 水力発電装置および発電システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120119499A1 (en) * 2009-07-21 2012-05-17 Eco Technology Co., Ltd. Hydroelectric Power Generating Equipment
EP3434892A1 (en) * 2016-03-22 2019-01-30 Kabushiki Kaisha Bellsion Turbine device and hydraulic power generator
WO2020027280A1 (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 Ntn株式会社 水力発電装置
WO2020039858A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 Ntn株式会社 水力発電装置および発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021224741A1 (en) 2021-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101608814B1 (ko) 모듈화된 해양 에너지 발전장치
KR102603343B1 (ko) 수력 발전 장치
US20140008914A1 (en) Method and Apparatus for Improved Hydropower Generation at Existing Impoundments
ITBG20110048A1 (it) Sistema di produzione di energia da fonti rinnovabili
CN112610395B (zh) 一种桥墩防冲刷防撞水流发电系统
EP3144522B1 (en) Floating body for tidal current power generation and power generation method using same
IT202000009931A1 (it) Sistema di recupero di energia idrocinetica
JP6027732B2 (ja) 仮締切り構造体および仮締切り構造体の施工方法
JP2013113247A (ja) 地域型リフト式水力発電システム
KR102632295B1 (ko) 공압 철판전도식 가동보의 급배기가 원활한 에어 튜브
KR101012772B1 (ko) 장애물에 의한 수문의 파손이 방지되는 전도식 가동보
KR20130041857A (ko) 승강식 터빈 지지구조물
CN105443311B (zh) 固定于水底的潮流能发电装置
KR102542325B1 (ko) 부표식 파력 저감 장치
JP6025634B2 (ja) 流水発電装置
KR20050003976A (ko) 부유식 수력발전 장치
CN206800338U (zh) 侧向旋转支撑的液压坝
CN212247842U (zh) 一种防水流冲击的诱导型桥墩
CN220927689U (zh) 一种导管架基础消波装置
KR102319141B1 (ko) 고효율 수력발전기
KR102427229B1 (ko) 해류발전장치
CN215830625U (zh) 江河沟渠水轮机
KR102460426B1 (ko) 부유식 파력발전유니트가 장착가능한 케이슨
CN215925602U (zh) 一种降低局部冲刷的桥墩保护装置
WO2011067573A2 (en) Turbine apparatus and method