ITFI20100087A1

ITFI20100087A1 - Impianto per la produzione di energia elettrica, attraverso lo sfruttamento delle correnti marine o fluviali, in grado di ovviare ai problemi rappresentati dalle tempeste, dalle mareggiate e dalla glaciazione della superfice marina o fluviale.

Info

Publication number: ITFI20100087A1
Application number: IT000087A
Authority: IT
Inventors: Marco Gatti
Original assignee: Marco Gatti
Priority date: 2010-05-05
Filing date: 2010-05-05
Publication date: 2011-11-06

Description

RIASSUNTO

La presente invenzione ha per oggetto un impianto che, posizionato sui fondo dei mare o nell alveo dì un fiume è in grado di acquisire l energia cinetica prodotta dalla corrente, risolvendo i problemi rappresentati dal fatto di lavorare in un liquido, migliorando la resa delle turbine, convogliando l’energia acquisita sotto forma di energia idraulica alla terraferma, dove saranno posizionate le apparecchiature necessarie alla trasformazione in elettricità, ed eludendo i pericoli derivanti dalle tempeste e dalle mareggiate o dalla glaciazione della superficie del mare o dei fiumi e, quindi, permettendo di produrre energia, senza interruzione, in qualsivoglia condizione ambientale e di profondità e senza modificazioni ambientali o paesaggistiche.

Ad oggi esistono svariati tipi di turbine, ma nessuna è dotata di casse di galleggiamento che, sfruttando la spinta idrostatica, ne azzeri la massa; inoltre, nessuno sfrutta l’idraulica per trasferire l’energia acquisita fino al luogo di trasformazione, posto anche a lunga distanza, evitando i vari pericoli derivanti dall’ambiente circostante e riducendo i costi di manutenzione.

DESCRIZIONE

Diversi sono i metodi per sfruttare le correnti marine o fluviali per la produzione d’elettricità, ma nel primo caso le turbine spesso non sono che aeromotori immersi, con rese irrisorie, ed, inoltre, l impianto non tiene conto né del pericolo di tempeste c mareggiate che o ne blocca la produzione o rischia di provocare allo stesso danni permanenti, e nel secondo caso le opere di ingegneria civile, dighe, brìglie, traverse sono tali da incidere sul costo in maniera determinante oltre a modificare l’ambiente sia esteticamente che climaticamente e, nel caso, di centrali ad acqua fluente ne impedisce la produttività nei periodi di glaciazione della superficie fluviale.

La nostra invenzione consiste in un impianto in cui la turbina, immersa sul fondo o, comunque, in profondità, ha una girante ottimizzata per il funzionamento in un liquido e che, quindi, tiene conto sia della viscosità dello stesso sia del vantaggio rappresentato dalla spinta idrostatica al fine ridurne la massa e, di conseguenza, gli attriti; un sistema che permette di trasferire a terra la forza acquisita dalla turbina, ovviando a tutti i problemi di tempeste o glaciazioni, e da un alternatore in grado di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica,

terraferma,

Nella sua forma più sintetica ed essenziale, l’impianto sarà costituito principalmente:

- Da un basamento in cemento armato con la duplice funzione di zavorra e di supporto per tutte le attrezzature immerse e finalizzate ad acquisire l’energia cinetica della corrente.

- Da dei convogliatori di flusso aventi la funzione di dirigere la corrente, indipendentemente dalla direzione di provenienza, verso quella parte di turbina preposta allo sfruttamento della stessa, accelerandone la velocità, e di proteggere, dall'impatto diretto della corrente, le pale della turbina durante la fase passiva

- Da una turbina ad asse orizzontale o verticale, le cui pale avranno una forma idrodinamica, cioè che tenga conto della differente densità dell acqua rispetto all’aria nonché delle diverse velocità di rotazione molto più contenute sotto l’effetto di una corrente marina o fluviale rispetto al vento, e che sarà dotata di casse di galleggiamento, chiuse ermeticamente e piene d’aria o altro gas ed opportunamente dimensionate, al fine di sfruttare la spinta idrostatica e ridurre- in tal modo, la massa della turbina stessa annullandola.

- Da un disco, solidale con l'asse della turbina cui sarà applicata una cremagliera che ingranerà con un ingranaggio collegato ad una pompa idraulica e che avrà funzione di moltiplicatori di giri.

- Della suddetta pompa idraulica che spingerà il liquido lungo una tubazione che collegherà il luogo di posizionamento della turbina (cioè sul fondo del mare o del fiume) alla terraferma trasferendo l'energia ad un motore idraulico, posizionato sulla terraferma, e collegato, direttamente o tramite un variatore di giri, ad un alternatore.

- Da un alternatore che trasformerà l’energia acquisita in energia elettrica. Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del sistema, illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo negli uniti disegni in cui:

La Figura 1, contenuta nella tavola 1/5, rappresenta una visione in prospettiva della zavorra, dei convogliatori di flusso, della turbina completa di cassa di galleggiamento e di ingranaggio.

la Figura 2, contenuta nella tavola 2/5, rappresenta uno schema a blocchi di tutto rimpianto di captazione dell’energia cinetica prodotta dalla corrente.

le Figure 3 e 4, contenute nella tavola 3/5, rappresentano la visione schematica di una turbina, ad asse orizzontale, dotata di casse di galleggiamento.

le Figure 5, 6, e 7 contenute nella tavola 4/5, rappresentano, in una visione schematica, la vista di alcune possibilità di posizionamento delle casse di galleggiamento applicate alle giranti, di turbine ad asse orizzontale.

la Figura 8, contenuta nella tavola 5/5, rappresenta, in una visione schematica, l'impianto idraulico che trasporterà l'energia dal fondo del mare o del fiume alla terraferma.

Con riferimento alla Figura 1, contenuta nella tavola 1/5, con 1 viene indicato il basamento avente funzione di zavorra, con 2, 3, 4 e 5 i convogliatori di flusso che oltre ad indirizzare la corrente verso la parte attiva della turbina proteggeranno le pale della stessa dalla corrente nella fase passiva, con 6, 7 , 8 e 9 le pale della turbina, con 10 la cassa di galleggiamento in questo caso posizionata intorno all'asse della girante, con 11 l’ingranaggio solidale con l’asse della turbina che comanderà la pompa idraulica.

Con riferimento alla Figura 2, contenuta nella tavola 2/5, con 12 viene indicato il basamento avente funzione di zavorra, con 13 e 14 i

di flusso, con 15 la girante della turbina, con 16 la cassa di galleggiamento, , con 17 gli ingranaggi, con 18 la pompa idraulica, con 19 la tubazione che trasporterà il liquido fino alla tcrrafermn, con 20 il motore idraulico, con 21 l'alternatore che trasformerà l’energia meccanica in elettrica, con 22 la tubazione che porterà il liquido al serbatoio di recupero, indicato con 23, c con 24 la tubazione che riporterà il liquido alla pompa idraulica.

Con riferimento alla Figura 3, contenuta nella tavola 3/5, in cui si rappresenta una vista frontale di una turbina ad asse orizzontale, con 25 viene indicato il basamento avente funzione di zavorra, con 26, 27 e 28 le pale della turbina, con 29 il frangi flusso che nel nostro caso sarà vuoto e sigillato essendo una delle due casse di galleggiamento.

Con riferimento alla Figura 4, contenuta nella tavola 3/5, in cui si rappresenta una vista laterale di una turbina ad asse orizzontale, con 30 viene indicato il basamento avente funzione di zavorra, con 31, 32 e 33, le pale della turbina, con 34 e 35 le due casse di galleggiamento e con 36 la parte contenente le pompa idraulica e gli eventuali variatori di velocità e/o l’alternatore.

Con riferimento alla Figura 5, contenuta nella tavola 4/5, in cui si appresenta una vista laterale di una turbina ad asse verticale con 37 sono indicate le pale della turbina e con 38 la cassa di galleggiamento posizionata lungo Passe della turbina.

Con riferimento alla Figura 6, contenuta nella tavola 4/5, in cui si rappresenta una vista laterale di una turbina ad asse verticale, con 39 sono indicate le pale della turbina, con 40 l’albero della turbina e con 41 la cassa di galleggiamento posizionata al di sotto della turbina.

Con riferimento alla Figura 7, contenuta nella tavola 4/5, in cui si rappresenta una vista laterale di una turbina ad asse verticale, con 42 sono indicate le pale della turbina, con 43 l’albero della turbina e con 44 la cassa di galleggiamento posizionata sopra la turbina.

Con riferimento alla Figura 8, contenuta nella tavola 5/5, in cui si rappresenta una vista schematica dell’impianto idraulico che collega la turbina posta sul fondo del mare o nell’alveo del fiume alla terraferma, con 45 viene indicata la pompa idraulica a cilindrata variabile, con 46 i tubi che

trasportano il liquido in pressione fino alla terraferma, con 47 il motore idraulico a cilindrata variabile, con 48 il tubo che collega il motore idraulico al serbatoio di recupero, indicato con 49 e con 50 è indicato il tubo clic riporta il liquido

alla pompa idraulica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Impianto per lo sfruttamento energetico delle correnti marine e fluviali, caratterizzato dal fatto di separare le apparecchiature necessarie all’acquisizione dell’energia cinetica della corrente, che saranno poste sul fondo o, comunque, sommerse, dalle apparecchiature atte a trasformare l’energia captata in energia meccanica e, successivamente, in energia elettrica che saranno poste sulla terraferma.
2) Impianto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sarà composto da una o più turbine, ad asse orizzontale o verticale, destinate a trasformare l’energia cinetica della corrente, in energia meccanica; da una o più pompe idrauliche, destinate a trasformare l’energia meccanica in energia idraulica e, mediante un fluido contenuto in una tubazione a trasferirla ad uno o più motori idraulici che la riporteranno ad energia meccanica e, di conseguenza, applicabile ad uno o più alternatori che la trasformeranno, infine, in energia elettrica.
3) Impianto, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dai fatto che la girante di ogni turbina sarà dotata di una o più casse di galleggiamento, opportunainente dimensionate, che saranno sigillate e conterranno aria o altro gas, della girante, ottenendo una riduzione degli attriti e la possibilità che l’impianto possa funzionare anche con una corrente di minima intensità.
4) Impianto, secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3, caratterizzato dal fatto d’essere dotato di uno o più convogliatori di flusso che, oltre ad accelerare la velocità della corrente, indirizzeranno il flusso della corrente, indipendentemente dalla direzione di provenienza, verso le palette della girante destinate alla fase attiva, e proteggeranno le palette, durante la fase passiva, dall’impatto diretto della corrente.
5) Impianto, secondo le rivendicazioni 1, 2, 3 e 4, caratterizzato dal fatto che i convogliatori di flusso potranno essere a loro volta dotati di casse di galleggiamento al fine di poter posizionare tutto il gruppo o i gruppi di captazione ad una profondità intermedia fra il fondo e la superficie, ancorandoli alle zavorre poste sul fondo con cavi d’acciaio o di materiale sintetico.
6) Impianto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la girante della turbina, le casse di galleggiamento ed i convogliatori di flusso potranno essere costruiti utilizzando materiali metallici e/o leghe e/o plastici e/o sintetici.
7) Impianto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ogni turbina, attraverso una coppia o più di ingranaggi, comanderà una o più pompe idrauliche, anche a cilindrata variabile, che attraverso una tubazione spingeranno il fluido fino alla terraferma.
8) Impianto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il fluido, pompato fino alla terraferma metterà in movimento uno o più motori idraulici, anche a cilindrata variabile, e che questo o questi, direttamente o utilizzando variatori di giri, comanderanno uno o più alternatori che trasformeranno l’energia acquisita dalla o dalle turbine in energia elettrica.
9) Impianto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il fluido utilizzato per trasferire l’energia dalla o dalle turbine alla terraferma sarà biodegradabile, in modo che in caso di rottura della pompa o delle tubazioni non produca inquinamento.
10) Impianto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni e, sostanzialmente, come descritto ed illustrato negli allegati disegni, realizzati a scopo esemplificativo non limitativo.