ITFI20090035A1 - Dispositivo per la produzione di energia elettrica. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo per la produzione di energia elettrica.

In particolare, il presente dispositivo consente di produrre energia elettrica sfruttando la corrente di corsi d’acqua con portate anche relativamente modeste, realizzando una struttura semplice, economica, sicura ed affidabile. A questo risultato si à ̈ pervenuti, in conformità della presente invenzione, adottando l’idea di realizzare un dispositivo avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

I vantaggi e le caratteristiche del presente dispositivo saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo grazie alla descrizione che segue ed agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

- la Fig.1 rappresenta una schematica vista in piantadi un corso d’acqua nel quale agisce un dispositivo in conformità della presente invenzione; - la Fig.2 rappresenta un particolare ingrandito del disegno in Fig.1;

- la Fig.3 rappresenta un particolare relativo al posizionamento di una cerniera in corrispondenza di una spalletta dell’invaso mostrato in Fig.1;

- la Fig.4 rappresenta una schematica vista frontale di una delle superfici di regolazione della sezione trasversale dell’invaso in corrispondenza del dispositivo;

- la Fig.5 rappresenta uno schema a blocchi semplificato di un possibile sistema di controllo automatico del dispositivo.

Nello schema di Fig.1 i riferimenti (S) ed (L) indicano rispettivamente le spallette ed il letto dell’invaso di un corso d’acqua a regime regolato.

Su ognuna delle spallette (S) à ̈ incernierata una corrispondente superficie mobile (1), così da realizzare due superfici mobili contraffacciate. Nei disegni, l’asse della cerniera (2) di collegamento tra ognuna delle dette superfici (1) e la spalletta corrispondente (S) à ̈ indicato con (x). Il detto asse (x) à ̈ verticale e parallelo ad un lato della superficie mobile (1) che, ad esempio, à ̈ di forma rettangolare. Il lato della superficie (1) sul quale agisce la cerniera (2) à ̈ parallelo alla rispettiva spalletta (S). Grazie a tale collegamento, le superfici (1) possono essere fatte ruotare a libro attorno ai rispettivi assi di cerniera (x), in modo da restringere o ampliare lo spazio compreso tra esse, modificandone il volume, come ulteriormente descritto nel seguito.

Tra ognuna delle dette superfici mobili (1) e la rispettiva spalletta (S) à ̈ montato un cilindro idraulico (10), con il mantello (100) vincolato alla spalletta (S) e lo stelo (101) vincolato al versante interno della superficie (1), ovvero al versante della superficie (1) rivolto verso la spalletta (S). Con l’estensione dello stelo dei cilindri (10) si ha la rotazione, in avanti, delle superfici (1) attorno ai rispettivi assi (x) per cui le superfici (1) si allontanano dalle spallette e lo spazio compreso tra tali superfici si restringe. Viceversa, con la retrazione dello stelo dei cilindri (10) le superfici (1) ruotano all’indietro attorno ai rispettivi assi (x) ampliando lo spazio compreso tra esse.

Su una delle spallette (S) à ̈ montato un generatore elettrico (3) il cui albero (30) à ̈ orientato trasversalmente rispetto alle spallette, cioà ̈ parallelamente al letto (L). L’albero del generatore (3) à ̈ trascinato in rotazione da una turbina idraulica (4) le cui pale, almeno in parte, sono investite dalla corrente dell’acqua che fluisce attraverso l’invaso, cioà ̈ attraverso lo spazio lateralmente delimitato dalle spallette. Con riferimento allo schema di Fig.1, la turbina (4) à ̈ posizionata immediatamente a valle delle superfici (1).

Sull’albero (30) del generatore (3) à ̈ montato un sensore (31) che ne rileva il numero di giri.

Inoltre, il presente dispositivo comprende una centralina elettronica programmabile (UE) che ne controlla il funzionamento come ulteriormente descritto nel seguito. Tale centralina à ̈ collegata, come indicato nello schema di Fig.5, agli attuatori (10), al rilevatore (31) ed al generatore (4).

A regime, la turbina (4), azionata dal flusso dell’acqua che scorre nell’invaso, trascina l’albero (30) cosicché il generatore (3) produce energia elettrica. Se la centralina (UE) rileva una riduzione della potenza elettrica in uscita dal generatore (3) o una riduzione di giri dell’albero (30), allora comanda gli attuatori (10) in modo da far ruotare in avanti le superfici mobili (1) allontanandole dalle rispettive spallette (S). In tal modo, la sezione trasversale dell’invaso in corrispondenza della turbina (4) si riduce e, conseguentemente, la velocità di efflusso dell’acqua aumenta determinando un incremento del numero di giri dell’albero (30) e ripristinando il livello di energia elettrica erogata dal generatore (3). Viceversa, se la centralina (UE) rileva un aumento della potenza elettrica in uscita dal generatore (3) o un aumento del numero di giri dell’albero (30), allora essa comanda gli attuatori (10) in modo da far ruotare all’indietro le superfici mobili (1), avvicinandole alle spallette (S). In tal modo, la sezione trasversale dell’invaso in corrispondenza della turbina (4) aumenta e, conseguentemente, la velocità di efflusso dell’acqua diminuisce determinando una corrispondente riduzione del numero di giri dell’albero (30) e, ancora una volta, ripristinando il livello di energia elettrica erogata dal generatore (3).

In altri termini, grazie alle superfici mobili (1) la velocità di efflusso dell’acqua in corrispondenza della turbina (4) viene regolata in funzione della produzione di energia elettrica desiderata o programmata.

In pratica, le dette superfici (1) formano due pareti mobili che, in funzione dell’assetto assunto rispetto alle spallette (S), regolano la sezione trasversale dell’invaso in corrispondenza della turbina (4).

Secondo una forma alternativa di realizzazione del presente dispositivo, può essere utilizzata una sola superficie o parete mobile (1) per regolare la sezione trasversale dell’invaso in corrispondenza della turbina (4).

La turbina (4) può essere vincolata all’albero (30) in modo amovibile per poterla sollevare, con mezzi di sollevamento di per sé noti e non rappresentati in figura, quando il livello dell’acqua supera un valore prestabilito. A tale scopo, alla centralina (UE) può essere collegata una sonda di livello (5), mostrata nello schema a blocchi di Fig.5.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in modo equivalente per ciò che attiene ai singoli elementi descritti e illustrati, nonché alla natura dei materiali indicati, senza per questo uscire dall'ambito dell'idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela conferita dal presente brevetto.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per la produzione di energia elettrica, con un generatore elettrico (3) azionato da una turbina idraulica (4) la quale à ̈ investita dall’acqua che fluisce attraverso un corso d’acqua, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una superficie mobile (1) per regolare la sezione trasversale del corso d’acqua in corrispondenza della detta turbina idraulica (4), mezzi (10) per movimentare la detta almeno una superficie mobile (1), e mezzi elettronici programmabili (UE) per rilevare il livello di energia elettrica prodotta dal generatore (3) e per comandare i detti mezzi di movimentazione (10) in funzione del livello di energia rilevato.
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende due superfici mobili (1) contraffacciate.
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la detta turbina idraulica (4) à ̈ posizionata tra due spallette (S) che delimitano lateralmente il detto corso d’acqua.
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dette superfici mobili (1) possono ruotare attorno a corrispondenti assi verticali (x).
5. 5) Dispositivo secondo le rivendicazioni 2, 3 e 4 caratterizzato dal fatto che ognuna delle dette superfici mobili (1) Ã ̈ vincolata ad una spalletta (S) mediante una cerniera (2) con asse (x) verticale.
6. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti mezzi elettronici programmabili (UE) sono collegati con un sensore (31) che rileva il numero di giri dell’albero del generatore (3).
7. 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che i detti mezzi elettronici (UE) comandano la rotazione in avanti della detta almeno una superficie mobile (1) quando il detto sensore (31) rileva un numero di giri minore di un valore prestabilito e comandano la rotazione all’indietro della detta almeno una superficie mobile (1) quando il detto sensore (31) rileva un numero di giri maggiore del detto valore prestabilito.
8. 8) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che comprende mezzi per rimuovere il gruppo formato dal generatore (3) e dalla turbina (4) dal corso d’acqua quando il livello del corso d’acqua supera un valore prestabilito e comprende una sonda di livello (5) collegata con la detta centralina programmabile (UE).