ITUD20110091A1

ITUD20110091A1 - "HYDROELECTRIC ENERGY GENERATOR"

Info

Publication number: ITUD20110091A1
Application number: IT000091A
Authority: IT
Inventors: Gian Pietro Borgnolo
Original assignee: Borgnolo Zaneto Pule
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2012-12-16

Description

GENERATORE DI ENERGIA IDROELETTRICA HYDROELECTRIC ENERGY GENERATOR

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La presente invenzione riguarda un generatore di energia idroelettrica come definito nella porzione precaratterizzante della rivendicazione 1 . The present invention relates to a hydroelectric power generator as defined in the precharacterizing portion of claim 1.

Impianti e/o microimpianti per la produzione di energia elettrica utilizzanti tale generatore di energia idroelettrica sono essi stessi parte della presente invenzione. Plants and / or micro-plants for the production of electrical energy using this hydroelectric energy generator are themselves part of the present invention.

Tecnica anteriore Prior art

Nel campo della produzione dellâ€™energia elettrica Ã ̈ ben noto il ricorso a turbine idrauliche che convertono lâ€™energia idraulica dellâ€™acqua in energia meccanica resa disponibile allâ€™albero della turbina stessa e a sua volta convertita in energia elettrica mediante un generatore elettrico. In the field of electricity production, the use of hydraulic turbines is well known which convert the hydraulic energy of the water into mechanical energy made available to the turbine shaft itself and in turn converted into electrical energy by means of a electric generator.

Tra tali sistemi sono noti sistemi basati sulla conversione dellâ€™energia dellâ€™acqua che viene convogliata in caduta lungo una condotta a partire da un bacino di raccolta superiore, in genere originato mediante una diga posizionata in corrispondenza di un corso dâ€™acqua. Among these systems there are known systems based on the conversion of the energy of the water which is conveyed in fall along a pipeline starting from an upper collection basin, generally originated by a dam positioned in correspondence with a water course .

Sono anche noti sistemi basati sulla conversione della energia delle maree che si basano sulla applicazione di turbine in corrispondenza di un bacino di raccolta che costituisce un invaso che viene riempito durante la fase di alta marea e svuotato durante la fase di bassa marea. Systems based on the conversion of tidal energy are also known which are based on the application of turbines in correspondence with a catchment basin which constitutes a reservoir which is filled during the high tide phase and emptied during the low tide phase.

Problemi della tecnica anteriore Problems of the prior art

I sistemi che sfruttano la formazione di un bacino di raccolta bloccando il flusso di un corso dâ€™acqua richiedono la presenza di ben determinate condizioni orografiche, come la presenza di un corso dâ€™acqua in corrispondenza di una zona che puÃ² essere facilmente chiusa da una diga per dare luogo alla formazione di un bacino, come ad esempio una valle o comunque una zona sufficientemente circoscritta dalle condizioni orografiche naturali. Ulteriormente Ã ̈ necessario che il corso dâ€™acqua presenti delle caratteristiche di flusso sufficientemente costanti nellâ€™arco dellâ€™anno ed una portata sufficiente per garantire un adeguato flusso in uscita utile per la generazione di energia. Tali sistemi sono dunque realizzabili solo in particolari luoghi e comportano un elevato impatto ambientale. Systems that exploit the formation of a catchment basin by blocking the flow of a water course require the presence of well-defined orographic conditions, such as the presence of a water course in correspondence with an area that can be easily closed. from a dam to give rise to the formation of a basin, such as a valley or in any case an area sufficiently circumscribed by the natural orographic conditions. Furthermore, it is necessary for the water course to have flow characteristics that are sufficiently constant over the course of the year and a flow rate sufficient to guarantee an adequate output flow useful for the generation of energy. Such systems are therefore feasible only in particular places and involve a high environmental impact.

Analogamente anche i sistemi basati sulla realizzazione di un bacino di raccolta dellâ€™acqua marina durante i periodi di alta marea richiedono la presenza di condizioni orografiche particolari per consentire lâ€™ottenimento di un bacino chiuso. Tali sistemi sono dunque realizzabili solo in particolari luoghi e comportano un elevato impatto ambientale. Similarly, systems based on the construction of a seawater collection basin during periods of high tide also require the presence of particular orographic conditions to allow for the creation of a closed basin. Such systems are therefore feasible only in particular places and involve a high environmental impact.

Ulteriormente i sistemi della tecnica anteriore non sono adatti alla realizzazione anche di piccoli impianti o comunque di impianti adatti a installazioni per produzione di limitate quantitÃ di energia. Furthermore, the prior art systems are not suitable for the construction of even small plants or in any case of plants suitable for installations for the production of limited quantities of energy.

Scopo dellâ€™invenzione Purpose of the invention

Lo scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di fornire un generatore di energia idroelettrica che abbia un basso impatto ambientale e che sia facilmente installabile in presenza di un bacino dâ€™acqua esistente, come ad esempio il mare oppure un lago naturale. The purpose of the present invention is to provide a hydroelectric power generator which has a low environmental impact and which can be easily installed in the presence of an existing water basin, such as the sea or a natural lake.

Concetto dellâ€™invenzione Concept of invention

Lo scopo viene raggiunto con le caratteristiche della rivendicazione principale. Le sottorivendicazioni rappresentano soluzioni vantaggiose. The object is achieved with the features of the main claim. The sub-claims represent advantageous solutions.

Effetti vantaggiosi dellâ€™invenzione Advantageous effects of the invention

La soluzione in conformitÃ con la presente invenzione, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato e non trascurabile progresso tecnico, presenta dei vantaggi dal punto di vista dellâ€™impatto ambientale, che viene efficacemente ridotto rispetto ai sistemi della tecnica anteriore, oltre a benefici dal punto di vista della versatilitÃ della installazione che non richiede la presenza di particolari condizioni orografiche per la sua installazione. The solution in accordance with the present invention, through the considerable creative contribution whose effect constitutes an immediate and not negligible technical progress, has advantages from the point of view of the environmental impact, which is effectively reduced compared to the systems of the prior art, as well as benefits from the point of view of the versatility of the installation that does not require the presence of particular orographic conditions for its installation.

Descrizione dei disegni Description of the drawings

Viene di seguito descritta una soluzione realizzativa con riferimento ai disegni allegati da considerarsi come esempio non limitativo della presente invenzione in cui: An embodiment solution is described below with reference to the attached drawings to be considered as a non-limiting example of the present invention in which:

Fig. 1 rappresenta schematicamente una prima forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione. Fig. 1 schematically represents a first embodiment of the generator in accordance with the present invention.

Fig. 2 rappresenta schematicamente una prima fase operativa del generatore di Fig. 1 . Fig. 2 schematically represents a first operating phase of the generator of Fig. 1.

Fig. 3 rappresenta schematicamente una seconda fase operativa del generatore di Fig. 1 . Fig. 4 rappresenta schematicamente una terza fase operativa del generatore di Fig. 1 . Fig. 3 schematically represents a second operating phase of the generator of Fig. 1. Fig. 4 schematically represents a third operating phase of the generator of Fig. 1.

Fig. 5 rappresenta schematicamente una quarta fase operativa del generatore di Fig. 1 . Fig. 5 schematically represents a fourth operating phase of the generator of Fig. 1.

Fig. 6 rappresenta schematicamente una seconda forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione. Fig. 6 schematically represents a second embodiment of the generator in accordance with the present invention.

Fig. 7 rappresenta schematicamente una terza forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione. Fig. 7 schematically represents a third embodiment of the generator in accordance with the present invention.

Fig. 8 rappresenta schematicamente una fase operativa del generatore di Fig. 7. Fig. 8 schematically represents an operating phase of the generator of Fig. 7.

Fig. 9 rappresenta schematicamente una vista in pianta di una quarta forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione. Fig. 9 schematically represents a plan view of a fourth embodiment of the generator in accordance with the present invention.

Fig. 10 rappresenta schematicamente una vista in sezione della forma di realizzazione riportata nella Fig. 9. Fig. 10 schematically represents a sectional view of the embodiment shown in Fig. 9.

Fig. 11 rappresenta schematicamente una prima fase operativa del generatore di Fig. 10. Fig. 11 schematically represents a first operating phase of the generator of Fig. 10.

Fig. 12 rappresenta schematicamente una seconda fase operativa del generatore di Fig. 10. Fig. 13 rappresenta schematicamente una terza fase operativa del generatore di Fig. 10. Fig. 12 schematically represents a second operating phase of the generator of Fig. 10. Fig. 13 schematically represents a third operating phase of the generator of Fig. 10.

Fig. 14 rappresenta schematicamente un contenitore cilindrico utilizzato in una quinta forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione. Fig. 14 schematically represents a cylindrical container used in a fifth embodiment of the generator in accordance with the present invention.

Fig. 15 rappresenta schematicamente una quinta forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione comprendente il contenitore cilindrico di Fig. 14, in una prima fase operativa. Fig. 15 schematically represents a fifth embodiment of the generator in accordance with the present invention comprising the cylindrical container of Fig. 14, in a first operating step.

Fig. 16 rappresenta schematicamente una seconda fase operativa del generatore di Fig. 15. Fig. 17 rappresenta schematicamente una terza fase operativa del generatore di Fig. 15. Fig. 16 schematically represents a second operating phase of the generator of Fig. 15. Fig. 17 schematically represents a third operating phase of the generator of Fig. 15.

Fig. 18 rappresenta schematicamente una sesta forma di realizzazione del generatore in conformitÃ con la presente invenzione in una prima fase operativa. Fig. 18 schematically represents a sixth embodiment of the generator in accordance with the present invention in a first operating step.

Fig. 19 rappresenta schematicamente una seconda fase operativa del generatore di Fig. 18. Fig. 20 rappresenta schematicamente una terza fase operativa del generatore di Fig. 18. Fig. 19 schematically represents a second operating phase of the generator of Fig. 18. Fig. 20 schematically represents a third operating phase of the generator of Fig. 18.

Descrizione dellâ€™invenzione Description of the invention

Facendo riferimento alle figure, il generatore (1) di energia idroelettrica secondo la presente invenzione comprende (Fig. 1) un modulo (7) atto ad essere calato entro lâ€™acqua (6) di un bacino dâ€™acqua ad una certa profonditÃ (H) rispetto al livello del bacino (5). Il modulo (7) Ã ̈ in comunicazione con lâ€™atmosfera (4) per mezzo di una torre (2) di altezza (H) corrispondente alla profonditÃ a cui si vuole calare il modulo (7). La torre (2) Ã ̈ in comunicazione con lâ€™atmosfera (4) per mezzo di una apertura superiore (3). Il modulo (7) si compone di un involucro (8) adatto a resistere alla pressione esercitata dallâ€™acqua (6) alla profonditÃ (H) di immersione del modulo (7) stesso. In una camera (9) ricavata entro tale involucro (8) vengono alloggiate tutte le apparecchiature necessarie alla produzione di energia ed alla realizzazione del ciclo di funzionamento. In particolare entro la camera (9) sono ospitate una prima turbina (11) con annesso gruppo di conversione da energia meccanica a energia elettrica. Tramite un ingresso dellâ€™acqua (10) la prima turbina (11) viene messa in comunicazione con lâ€™esterno del modulo (7), e quindi con lâ€™acqua (6) del bacino. Ulteriormente entro la camera (9) sono ospitate almeno una prima cisterna (13) ed una seconda cisterna (14) che possono essere rese ermetiche mediante chiusura di sfiati e valvole (non rappresentati). Le cisterne sono conformate per resistere alla pressione esercitata dallâ€™acqua (6) alla profonditÃ (H) di immersione del modulo (7) stesso. Una prima valvola (12) consente di mettere in comunicazione lâ€™uscita della prima turbina (11) alternativamente con la prima cisterna (13) o la seconda cisterna (14) e, contemporaneamente, di mettere un compressore (17) in comunicazione con alternativamente la prima cisterna (13) o la seconda cisterna (14) in modo che quando la prima cisterna (13) Ã ̈ in comunicazione con lâ€™uscita della prima turbina (11) la seconda cisterna (14) Ã ̈ in comunicazione con il compressore (17), e, viceversa, in modo che quando la seconda cisterna (14) Ã ̈ in comunicazione con lâ€™uscita della prima turbina (11) la prima cisterna (13) Ã ̈ in comunicazione con il compressore (17). In corrispondenza del fondo delle due cisterne (13, 14) Ã ̈ presente ulteriormente un condotto di scarico (24) che tramite una seconda valvola (15) puÃ² essere messo in comunicazione con una uscita acqua (16) in comunicazione con il bacino per lo scarico delle cisterne stesse. With reference to the figures, the hydroelectric power generator (1) according to the present invention comprises (Fig. 1) a module (7) capable of being lowered into the water (6) of a water basin at a certain depth (H) with respect to the level of the basin (5). Module (7) is in communication with the atmosphere (4) by means of a tower (2) of height (H) corresponding to the depth to which module (7) is to be lowered. The tower (2) is in communication with the atmosphere (4) by means of an upper opening (3). The module (7) consists of a casing (8) suitable to withstand the pressure exerted by the water (6) at the immersion depth (H) of the module (7) itself. All the equipment necessary for the production of energy and for carrying out the operating cycle are housed in a chamber (9) obtained within this casing (8). In particular, a first turbine (11) is housed within the chamber (9) with an attached mechanical energy to electrical energy conversion unit. Through a water inlet (10) the first turbine (11) is put in communication with the outside of the module (7), and therefore with the water (6) of the basin. Further inside the chamber (9) are housed at least a first tank (13) and a second tank (14) which can be made hermetic by closing the vents and valves (not shown). The tanks are shaped to resist the pressure exerted by the water (6) at the immersion depth (H) of the module (7) itself. A first valve (12) allows to put the outlet of the first turbine (11) in communication alternatively with the first tank (13) or the second tank (14) and, at the same time, to put a compressor (17) in communication with alternatively the first cistern (13) or the second cistern (14) so that when the first cistern (13) is in communication with the outlet of the first turbine (11) the second cistern (14) is in communication with the compressor (17), and vice versa, so that when the second tank (14) is in communication with the outlet of the first turbine (11) the first tank (13) is in communication with the compressor (17 ). At the bottom of the two tanks (13, 14) there is a further drainage pipe (24) which, through a second valve (15), can be put in communication with a water outlet (16) in communication with the basin for the unloading of the tanks themselves.

In una prima forma di realizzazione (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) ciascuna cisterna (13, 14) puÃ² essere ulteriormente messa in comunicazione con una seconda turbina (19) funzionante ad aria. In a first embodiment (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) each tank (13, 14) can be further put in communication with a second turbine (19) operating with air .

In una terza forma di realizzazione (Fig. 7, Fig. 8) ciascuna cisterna (13, 14) puÃ² essere ulteriormente messa in comunicazione con la prima turbina (11) per mezzo di un condotto dellâ€™aria (23), nel qual caso la prima turbina (11) sarÃ una turbina conformata e ottimizzata per poter funzionare sia con lâ€™acqua proveniente dallâ€™ingresso dellâ€™acqua sia con aria proveniente da una delle due cisterne (13, 14). In a third embodiment (Fig. 7, Fig. 8) each tank (13, 14) can be further put in communication with the first turbine (11) by means of an air duct (23), in which case the first turbine (11) will be a turbine shaped and optimized to be able to operate both with the water coming from the water inlet and with air coming from one of the two tanks (13, 14).

Con riferimento alla prima forma di realizzazione (Fig. 1), in una prima fase di funzionamento (Fig. 2) viene aperta la comunicazione tra lâ€™ingresso dellâ€™acqua (10) e la prima turbina (11) che, una volta messa in comunicazione con lâ€™esterno del modulo (7), produce energia elettrica grazie alla differenza di pressione presente tra lâ€™esterno del modulo (7) che si trova ad una pressione elevata Pm calcolabile mediante la legge di Stevino e lâ€™interno del modulo che viene mantenuto a pressione atmosferica Pa grazie alla presenza della torre (2) in comunicazione con lâ€™atmosfera. Lâ€™acqua penetrante nel modulo (7), dopo il passaggio nella prima turbina (11) viene scaricata nella prima cisterna (13) fino a suo riempimento. A questo punto avviene la commutazione della prima valvola (12), e la seconda cisterna (14) viene messa in comunicazione con lâ€™uscita della prima turbina (11) mentre la prima cisterna (13) viene messa in comunicazione con il compressore (17). In questa seconda fase di funzionamento (Fig. 3) la prima turbina (11) prosegue con la generazione di energia scaricando lâ€™acqua nella seconda cisterna (14) fino a suo riempimento. Contemporaneamente (Fig. 4) viene dapprima resa ermetica la prima cisterna mediante chiusura degli sfiati e successivamente aperta la comunicazione con il fondo del bacino mediante il condotto di scarico (24) e la seconda valvola (15). In questo modo lâ€™acqua contenuta entro la cisterna si porta ad una condizione di pressione corrispondente alla pressione Pm esterna alla cisterna. A questo punto viene attivato un compressore (17) che immette aria nella prima cisterna (13), preferibilmente dallâ€™alto, causando la progressiva fuoriuscita dellâ€™acqua contenuta attraverso il condotto di scarico (24), la seconda valvola (15) e lâ€™uscita dellâ€™acqua (16), fino ad una condizione in cui la prima cisterna (13) risulta riempita dâ€™aria in pressione. A questo punto (Fig. 5) la prima cisterna (13) viene messa in comunicazione con la seconda turbina (19) tramite la terza valvola (18) per sfruttare lâ€™aria in pressione per la generazione di energia elettrica fino a quando la prima cisterna (13) risulta riempita dâ€™aria a pressione atmosferica. Il ciclo si ripete e la prima cisterna (13) viene usata nuovamente per raccogliere lâ€™acqua proveniente dalla prima turbina (11), mentre la seconda cisterna (14), che si Ã ̈ nel frattempo riempita dâ€™acqua, viene svuotata dallâ€™acqua mediante il pompaggio di aria in pressione da parte del compressore (17) in maniera del tutto analoga a quanto descritto con riferimento alla prima cisterna (13). Infine anche per la seconda cisterna (14) avviene il recupero dellâ€™energia deNâ€™aria compressa mediante connessione con la seconda turbina (19) in maniera del tutto analoga a quanto descritto con riferimento alla prima cisterna (13). With reference to the first embodiment (Fig. 1), in a first phase of operation (Fig. 2) the communication is opened between the water inlet (10) and the first turbine (11) which, a once put in communication with the outside of the module (7), it produces electricity thanks to the difference in pressure present between the outside of the module (7) which is at a high pressure Pm which can be calculated using Stevin's law and the Inside the module which is kept at atmospheric pressure Pa thanks to the presence of the tower (2) in communication with the atmosphere. The water entering the module (7), after passing through the first turbine (11), is discharged into the first tank (13) until it is filled. At this point the first valve (12) is switched, and the second tank (14) is put in communication with the outlet of the first turbine (11) while the first tank (13) is put in communication with the compressor ( 17). In this second phase of operation (Fig. 3) the first turbine (11) continues with the generation of energy by discharging the water into the second tank (14) until it is filled. At the same time (Fig. 4) the first tank is made hermetic by closing the vents and then the communication with the bottom of the basin is opened by means of the discharge duct (24) and the second valve (15). In this way the water contained within the tank reaches a pressure condition corresponding to the pressure Pm outside the tank. At this point a compressor (17) is activated which introduces air into the first tank (13), preferably from above, causing the progressive outflow of the water contained through the discharge pipe (24), the second valve (15) and the water outlet (16), up to a condition in which the first tank (13) is filled with pressurized air. At this point (Fig. 5) the first tank (13) is put in communication with the second turbine (19) through the third valve (18) to exploit the pressurized air for the generation of electricity until the the first tank (13) is filled with air at atmospheric pressure. The cycle is repeated and the first tank (13) is used again to collect the water coming from the first turbine (11), while the second tank (14), which has in the meantime been filled with water, is emptied from the water by means of the pumping of pressurized air by the compressor (17) in a completely similar way to that described with reference to the first tank (13). Finally, also for the second tank (14) the compressed air energy is recovered through connection with the second turbine (19) in a completely similar way to what is described with reference to the first tank (13).

In una seconda forma di realizzazione, in funzione della velocitÃ di svuotamento ottenibile con il compressore (17) si potrÃ prevedere (Fig. 6) che si usi una terza cisterna (22) del tutto analoga alla prima cisterna (13) ed alla seconda cisterna (14) e con le medesime connessioni verso la prima turbina (11), la seconda turbina (19) e lâ€™uscita dellâ€™acqua (16). In questo caso si suddivide il ciclo tra le tre cisterne, in ogni istante del ciclo: In a second embodiment, depending on the emptying speed obtainable with the compressor (17) it can be envisaged (Fig. 6) that a third tank (22) is used, completely similar to the first tank (13) and to the second tank. (14) and with the same connections towards the first turbine (11), the second turbine (19) and the water outlet (16). In this case, the cycle is divided between the three tanks, at each moment of the cycle:

- una cisterna essendo in una fase di riempimento con lâ€™acqua proveniente dalla prima turbina (11) con generazione di energia elettrica; - a cistern being in a phase of filling with the water coming from the first turbine (11) with generation of electricity;

- una cisterna essendo in una fase di svuotamento dellâ€™acqua e accumulo di aria in pressione per mezzo della azione del compressore (17); - a tank being in a phase of emptying the water and accumulating pressurized air by means of the action of the compressor (17);

- una cisterna essendo in una fase di svuotamento dellâ€™aria compressa verso la seconda turbina (19) con generazione di energia elettrica. - a tank being in a phase of emptying the compressed air towards the second turbine (19) with generation of electricity.

Nella terza forma di realizzazione (Fig. 7, Fig. 8) ciascuna cisterna (13, 14) puÃ² essere messa in comunicazione con la prima turbina (11) per mezzo di un condotto dellâ€™aria (23), nel qual caso la prima turbina (11) sarÃ una turbina conformata e ottimizzata per poter funzionare sia con lâ€™acqua proveniente dallâ€™ingresso dellâ€™acqua sia con aria proveniente da una delle due cisterne (13, 14). In questa configurazione si omette la realizzazione di un generatore a doppia turbina e la medesima turbina viene usata alternativamente per generare elettricitÃ mediante passaggio di acqua proveniente dal bacino oppure mediante passaggio di aria proveniente da una cisterna in fase di eliminazione dellâ€™aria compressa accumulata durante la fase di svuotamento della cisterna stessa. Si omette una descrizione dettagliata della sequenza delle fasi, essendo essa direttamente rilevabile dal funzionamento descritto con riferimento alla prima forma di realizzazione (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) e dalle osservazioni precedenti. Ulteriormente si potrÃ prevedere un serbatoio (25) di accumulo o polmone di accumulo dellâ€™aria compressa per velocizzare le operazioni di svuotamento e sarÃ evidente che sebbene il serbatoio (25) si stato rappresentato solo con riferimento alla terza forma di realizzazione, esso Ã ̈ applicabile in maniera identica anche alle altre forme di realizzazione. In the third embodiment (Fig. 7, Fig. 8) each tank (13, 14) can be put in communication with the first turbine (11) by means of an air duct (23), in which case the the first turbine (11) will be a turbine shaped and optimized to be able to operate both with the water coming from the water inlet and with air coming from one of the two tanks (13, 14). In this configuration, the construction of a double turbine generator is omitted and the same turbine is used alternatively to generate electricity by passing water from the basin or by passing air from a tank during the elimination of the compressed air accumulated during the emptying phase of the tank itself. A detailed description of the sequence of the phases is omitted, since it can be directly detected from the operation described with reference to the first embodiment (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) and from the previous observations. Furthermore, an accumulation tank (25) can be provided for the accumulation of compressed air to speed up the emptying operations and it will be evident that although the tank (25) has been shown only with reference to the third embodiment, it is It is equally applicable to the other embodiments.

Preferibilmente il modulo (7) viene ancorato al fondo (20) del bacino per mezzo di ancoraggi (21). Preferably the module (7) is anchored to the bottom (20) of the basin by means of anchors (21).

Preferibilmente il modulo (7) viene realizzato come modulo prefabbricato ed uno o piÃ¹ moduli possono venire successivamente calati in acqua nel bacino che potrÃ essere un bacino marino oppure un bacino lacustre. I moduli potranno avere ciascuno la propria torre (2) di comunicazione con lâ€™atmosfera oppure si potrÃ prevedere una unica torre (2) comune a piÃ¹ moduli in comunicazione reciproca tra di loro. Cavi di connessione sottomarina potranno essere usati per lo scambio energetico da e per il generatore (1). Ad esempio si potranno prevedere moduli dimensionati per essere calati e resistere alle pressioni presenti anche a decine di metri di profonditÃ per lo sfruttamento della differenza di pressione tra mare e atmosfera a tali profonditÃ . La base del modulo o il modulo completo stesso potranno essere realizzati in cemento per conferire la adeguata stabilitÃ allâ€™atto dellâ€™ancoraggio sul fondo del bacino. In funzione della profonditÃ operativa le pareti del modulo e la torre potranno essere realizzate anche in altri materiali, come ad esempio vetroresina, carpenterie metalliche opportunamente protette per resistere per lungo tempo ad immersioni, ecc. A solo titolo esemplificativo e senza limitazione ai fini della presente invenzione, le cisterne potranno avere capienze dellâ€™ordine di 10 metri cubi. A solo titolo esemplificativo e senza limitazione ai fini della presente invenzione, la profonditÃ (H) di lavoro potrebbe essere dellâ€™ordine da 10 metri a 100 metri, conseguentemente il modulo essendo adatto a sopportare pressioni corrispondenti a tali profonditÃ . Preferably the module (7) is realized as a prefabricated module and one or more modules can be subsequently lowered into the water in the basin which could be a sea basin or a lake basin. The modules can each have their own tower (2) for communication with the atmosphere or a single tower (2) can be envisaged, common to several modules in reciprocal communication with each other. Submarine connection cables can be used for energy exchange to and from the generator (1). For example, modules sized to be lowered and withstand the pressures present even at a depth of tens of meters can be envisaged to exploit the pressure difference between the sea and the atmosphere at such depths. The base of the module or the complete module itself can be made of concrete to give adequate stability when anchoring to the bottom of the basin. Depending on the operating depth, the walls of the module and the tower can also be made of other materials, such as fiberglass, suitably protected metal structures to withstand immersion for a long time, etc. By way of example only and without limitation for the purposes of the present invention, the tanks may have capacities of the order of 10 cubic meters. By way of example only and without limitation for the purposes of the present invention, the working depth (H) could be of the order of 10 meters to 100 meters, consequently the module being suitable for withstanding pressures corresponding to such depths.

In una quarta forma di realizzazione (Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11 , Fig. 12, Fig. 13) entro lâ€™involucro (8) sono ricavate una prima cisterna (13) ed una seconda cisterna (14) reciprocamente appaiate e disposte superiormente ad una cisterna ausiliaria (34). La prima turbina produce energia elettrica grazie alla differenza di pressione presente tra lâ€™esterno del modulo che si trova ad una pressione elevata Pm calcolabile mediante la legge di Stevino e lâ€™interno del modulo che viene mantenuto a pressione atmosferica Pa grazie alla presenza della torre (2) in comunicazione con lâ€™atmosfera. Lâ€™acqua penetrante nel modulo (7), dopo il passaggio nella prima turbina (11) entra in una precamera (26) dove per mezzo di una coppia di saracinesche (27, 29) viene gestito lâ€™indirizzamento verso la prima cisterna (13) o la seconda cisterna (14). In particolare in una prima modalitÃ di funzionamento (Fig. 11) la prima saracinesca (27) Ã ̈ aperta mentre la (Fig. 9) terza saracinesca (29) Ã ̈ chiusa di modo che lâ€™acqua cade nella prima cisterna (13) fino a suo riempimento. A questo punto avviene la commutazione tra le saracinesche (27, 29) e si passerÃ ad una fase in cui la prima saracinesca (27) Ã ̈ chiusa mentre la (Fig. 9) terza saracinesca (29) Ã ̈ aperta di modo che lâ€™acqua cade nella seconda cisterna (14) fino a suo riempimento, continuando la produzione di energia. In contemporanea con questa fase awiene lo svuotamento della prima cisterna (13). A seguito della apertura (Fig. 12) della seconda saracinesca (28) lâ€™acqua cade nella cisterna ausiliaria (34) liberando la prima cisterna. Dopo il riempimento della cisterna ausiliaria (34) si apre la comunicazione con il bacino mediante lâ€™uscita dellâ€™acqua (16), portando lâ€™acqua contenuta entro la cisterna ad una condizione di pressione corrispondente alla pressione Pm esterna alla cisterna stessa. In a fourth embodiment (Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12, Fig. 13) a first cistern (13) and a second cistern (14) are obtained within the casing (8) mutually paired and arranged above an auxiliary tank (34). The first turbine produces electricity thanks to the pressure difference present between the outside of the module which is at a high pressure Pm which can be calculated using Stevino's law and the inside of the module which is maintained at atmospheric pressure Pa thanks to the presence of the tower (2) in communication with the atmosphere. The water entering the module (7), after passing through the first turbine (11), enters a pre-chamber (26) where, by means of a pair of gate valves (27, 29), the direction towards the first tank is managed (13) or the second tank (14). In particular, in a first operating mode (Fig. 11) the first gate (27) is open while the (Fig. 9) third gate (29) is closed so that the water falls into the first tank (13 ) until it is filled. At this point the switching between the penstocks (27, 29) takes place and we will pass to a phase in which the first penstock (27) is closed while the (Fig. 9) third penstock (29) is open so that the € ™ water falls into the second tank (14) until it is full, continuing the production of energy. Simultaneously with this phase, the first tank is emptied (13). Following the opening (Fig. 12) of the second gate (28) the water falls into the auxiliary tank (34) freeing the first tank. After filling the auxiliary tank (34), communication with the basin opens through the water outlet (16), bringing the water contained within the tank to a pressure condition corresponding to the pressure Pm external to the tank itself.

A questo punto awiene lo svuotamento (Fig. 13) mediante azionamento del compressore (17) con eventuale presenza del serbatoio in pressione (25) come spiegato in precedenza relativamente alla terza forma di realizzazione, in cui il serbatoio (25) Ã ̈ un serbatoio di accumulo o polmone di accumulo dellâ€™aria compressa per velocizzare le operazioni di svuotamento. Tramite il compressore (17) ed eventualmente tramite il serbatoio in pressione (25), se presente, si immette aria nella cisterna ausiliaria (34), preferibilmente dallâ€™alto, causando la progressiva fuoriuscita dellâ€™acqua contenuta attraverso lâ€™uscita dellâ€™acqua (16), fino ad una condizione in cui la cisterna ausiliaria (34) risulta riempita dâ€™aria in pressione. Anche in questo caso si potrÃ prevedere lâ€™utilizzo dellâ€™aria in pressione entro la cisterna ausiliaria (34) per produrre energia tramite una seconda turbina (non rappresentata) come giÃ spiegato in precedenza con riferimento alle altre forme di realizzazione. At this point the emptying takes place (Fig. 13) by activating the compressor (17) with the possible presence of the pressurized tank (25) as explained previously in relation to the third embodiment, in which the tank (25) is a tank of accumulation or accumulation lung of compressed air to speed up emptying operations. Through the compressor (17) and possibly through the pressurized tank (25), if present, air is introduced into the auxiliary tank (34), preferably from above, causing the progressive outflow of the water contained through the outlet of the water (16), up to a condition in which the auxiliary tank (34) is filled with pressurized air. Also in this case it will be possible to foresee the use of the pressurized air inside the auxiliary tank (34) to produce energy through a second turbine (not shown) as already explained previously with reference to the other embodiments.

In una quinta forma di realizzazione si utilizza (Fig. 14) un contenitore cilindrico (31) il cui spazio interno Ã ̈ suddiviso mediante setti (32) in almeno tre cisterne, delle quali una prima cisterna (13), una seconda cisterna (14), una terza cisterna (22). Il contenitore cilindrico (31) viene installato entro (Fig. 15) lâ€™involucro (8) del modulo (7) e posizionato entro il bacino ad una certa profonditÃ e comunica con lâ€™atmosfera mediante la torre (2). Internamente al modulo (7) sono presenti anche la prima turbina (11) con annesso gruppo di conversione da energia meccanica a energia elettrica. Tramite un ingresso dellâ€™acqua (10) la prima turbina (11) viene messa in comunicazione con lâ€™esterno del modulo (7), e quindi con lâ€™acqua del bacino. Per semplicitÃ di rappresentazione in alcune delle viste schematiche si sono omessi alcuni componenti, ovvia essendo lâ€™estensione di tali componenti alla luce della descrizione con riferimento alle forme di realizzazione precedentemente descritte. In una prima fase di funzionamento (Fig. 15) viene aperta la comunicazione tra lâ€™ingresso dellâ€™acqua (10) e la prima turbina (11) che, una volta messa in comunicazione con lâ€™esterno del modulo (7) produce energia elettrica grazie alla differenza di pressione presente tra lâ€™esterno del modulo (7) che si trova ad una pressione elevata Pm calcolabile mediante la legge di Stevino e lâ€™interno del modulo che viene mantenuto a pressione atmosferica Pa grazie alla presenza della torre (2) in comunicazione con lâ€™atmosfera. Lâ€™acqua penetrante nel modulo (7), dopo il passaggio nella prima turbina (11) viene scaricata nella prima cisterna (13) fino a suo riempimento. Il contenitore cilindrico (31) ruota in continuazione sul proprio asse per mezzo di un motore (33) il cui albero Ã ̈ preferibilmente ma non necessariamente in asse con il contenitore cilindrico (31), potendo essere previste anche altre forme di trasmissione ad esempio con sistemi a pignone e corona o altri sistemi equivalenti con opportuni fattori di riduzione. La velocitÃ di rotazione del contenitore cilindrico (31) Ã ̈ controllata in funzione del volume di acqua che penetra attraverso la prima turbina (11), in modo che quando la prima cisterna (13) Ã ̈ piena il contenitore cilindrico (31) ha completato una prima frazione di rotazione tale per cui la prima cisterna (13) non Ã ̈ piÃ¹ in comunicazione con la prima turbina (11) e la terza cisterna (22), invece, entra in comunicazione con la prima turbina (11) iniziando a riempirsi. La prima cisterna (13), invece, a seguito di tale prima frazione di rotazione entra in comunicazione (Fig. 16) con il compressore (17) e con lâ€™uscita dellâ€™acqua (16). Mediante commutazione di una seconda valvola (non rappresentata per semplicitÃ illustrativa), la prima cisterna (13) viene messa in comunicazione con il fondo del bacino. In questo modo lâ€™acqua contenuta entro la prima cisterna (13) si porta ad una condizione di pressione corrispondente alla pressione Pm esterna alla cisterna. A questo punto viene attivato un compressore (17) che immette aria nella prima cisterna (13), preferibilmente dallâ€™alto, causando la progressiva fuoriuscita dellâ€™acqua contenuta attraverso lâ€™uscita dellâ€™acqua (16), fino ad una condizione in cui la prima cisterna (13) risulta riempita dâ€™aria in pressione. Nel frattempo la terza cisterna (22) si sarÃ riempita dâ€™acqua. Dal momento che il contenitore cilindrico (31) continua la propria rotazione, si ha che al termine di una seconda frazione di rotazione, la terza cisterna (22) non Ã ̈ piÃ¹ in comunicazione con la prima turbina (11) e la seconda cisterna (14), invece, entra in comunicazione con la prima turbina (11) iniziando a riempirsi. La prima cisterna (13), invece, a seguito di tale seconda frazione di rotazione entra in comunicazione (Fig. 17) con la seconda turbina (19) per la produzione di energia mediante sfiato dellâ€™aria in pressione contenuta in essa. In questo modo si conclude un ciclo di funzionamento ed al completamento della terza frazione di rotazione del contenitore cilindrico (31) si torna alla condizione iniziale in cui la prima cisterna (13) Ã ̈ in fase di riempimento con lâ€™acqua proveniente dalla prima turbina (11), la seconda cisterna (14) Ã ̈ in comunicazione con il compressore (14) e con lâ€™uscita dellâ€™acqua (16), la terza cisterna (22) Ã ̈ in comunicazione con la seconda turbina (19). Preferibilmente le connessioni tra le cisterne e gli elementi esterni al contenitore cilindrico (31) sono ricavate in corrispondenza delle zone centrali delle basi del contenitore cilindrico stesso, per poter agevolmente ricavare delle connessioni scorrevoli a tenuta che consentono lâ€™adduzione dellâ€™acqua dalla prima turbina (11), lâ€™adduzione di aria dal compressore (17), il prelievo di aria compressa per invio alla seconda turbina (19). In a fifth embodiment, a cylindrical container (31) is used (Fig. 14) whose internal space is divided by partitions (32) into at least three tanks, of which a first tank (13), a second tank (14 ), a third tank (22). The cylindrical container (31) is installed inside (Fig. 15) the casing (8) of the module (7) and positioned within the basin at a certain depth and communicates with the atmosphere through the tower (2). Inside the module (7) there are also the first turbine (11) with an attached mechanical energy to electrical energy conversion unit. Through a water inlet (10) the first turbine (11) is put in communication with the outside of the module (7), and therefore with the water of the basin. For simplicity of representation, some components have been omitted in some of the schematic views, the extension of these components being obvious in the light of the description with reference to the previously described embodiments. In a first phase of operation (Fig. 15) the communication is opened between the water inlet (10) and the first turbine (11) which, once put in communication with the outside of the module (7 ) produces electricity thanks to the difference in pressure present between the outside of the module (7) which is at a high pressure Pm which can be calculated using Stevino's law and the inside of the module which is kept at atmospheric pressure Pa thanks to the presence of the tower (2) in communication with the atmosphere. The water entering the module (7), after passing through the first turbine (11), is discharged into the first tank (13) until it is filled. The cylindrical container (31) rotates continuously on its own axis by means of a motor (33) whose shaft is preferably but not necessarily in axis with the cylindrical container (31), other forms of transmission can also be provided, for example with pinion and crown systems or other equivalent systems with suitable reduction factors. The rotation speed of the cylindrical container (31) is controlled according to the volume of water that penetrates through the first turbine (11), so that when the first tank (13) is full, the cylindrical container (31) has completed a first fraction of rotation such that the first tank (13) is no longer in communication with the first turbine (11) and the third tank (22), on the other hand, enters into communication with the first turbine (11) starting to fill . The first tank (13), on the other hand, following this first fraction of rotation, enters into communication (Fig. 16) with the compressor (17) and with the water outlet (16). By switching a second valve (not shown for illustrative simplicity), the first tank (13) is put in communication with the bottom of the basin. In this way the water contained within the first tank (13) reaches a pressure condition corresponding to the pressure Pm external to the tank. At this point a compressor (17) is activated which introduces air into the first tank (13), preferably from above, causing the progressive outflow of the water contained through the water outlet (16), up to a condition in which the first tank (13) is filled with pressurized air. Meanwhile, the third cistern (22) will be filled with water. Since the cylindrical container (31) continues its rotation, we have that at the end of a second fraction of rotation, the third tank (22) is no longer in communication with the first turbine (11) and the second tank ( 14), on the other hand, enters into communication with the first turbine (11) starting to fill up. The first tank (13), on the other hand, following this second fraction of rotation, enters into communication (Fig. 17) with the second turbine (19) for the production of energy by venting the pressurized air contained in it. In this way, an operating cycle is concluded and upon completion of the third rotation fraction of the cylindrical container (31), the initial condition is returned in which the first tank (13) is being filled with water from the first. turbine (11), the second tank (14) is in communication with the compressor (14) and with the water outlet (16), the third tank (22) is in communication with the second turbine ( 19). Preferably the connections between the tanks and the elements external to the cylindrical container (31) are obtained in correspondence with the central areas of the bases of the cylindrical container itself, in order to be able to easily obtain sealing sliding connections that allow the water to be fed from the first turbine (11), the supply of air from the compressor (17), the drawing of compressed air for delivery to the second turbine (19).

Occorre notare che, indifferentemente dalla forma di realizzazione illustrata, nella fase di riempimento dâ€™acqua della cisterna che riceve acqua dalla prima turbina (11), dalla cisterna fuoriuscirÃ aria, la quale potrÃ essere opportunamente indirizzata e incanalata in modo da portarla in pressione per contribuire alla produzione di energia per mezzo della seconda turbina (19), eventualmente in combinazione con lâ€™aria compressa che viene inviata alla seconda turbina (19) come spiegato in precedenza. It should be noted that, regardless of the embodiment illustrated, in the water filling phase of the tank that receives water from the first turbine (11), air will come out of the tank, which can be suitably directed and channeled so as to bring it under pressure. to contribute to the production of energy by means of the second turbine (19), possibly in combination with the compressed air that is sent to the second turbine (19) as previously explained.

In generale, dunque, la presente invenzione riguarda un generatore (1) di energia idroelettrica mediante turbina con gruppo di conversione da energia meccanica a energia elettrica in cui tale generatore (1) comprende: In general, therefore, the present invention relates to a generator (1) of hydroelectric energy by means of a turbine with a conversion unit from mechanical energy to electrical energy in which said generator (1) comprises:

- un modulo (7) immerso entro lâ€™acqua (6) di un bacino dâ€™acqua ad una certa profonditÃ (H) rispetto al livello del bacino (5); - a module (7) immersed in the water (6) of a water basin at a certain depth (H) with respect to the level of the basin (5);

- una torre (2) mettente in comunicazione il modulo (7) con lâ€™atmosfera (4), la torre avente altezza almeno corrispondente alla profonditÃ di immersione del modulo (7); - a tower (2) connecting the module (7) with the atmosphere (4), the tower having a height at least corresponding to the immersion depth of the module (7);

- una prima turbina (11) con gruppo di conversione da energia meccanica a energia elettrica; - a first turbine (11) with a mechanical energy to electrical energy conversion unit;

- almeno una prima cisterna (13); - at least one first tank (13);

- un ingresso dellâ€™acqua (10) di adduzione dellâ€™acqua (6) del bacino verso la prima turbina (11); - a water inlet (10) to add water (6) from the basin towards the first turbine (11);

- una uscita acqua (16) in comunicazione con il bacino per lo scarico dellâ€™acqua. - a water outlet (16) in communication with the basin for draining the water.

Lâ€™acqua proveniente dallâ€™ingresso dellâ€™acqua (10) viene inviata alla prima turbina (11) generando energia elettrica proporzionalmente alla differenza di pressione tra la pressione dellâ€™acqua in corrispondenza della profonditÃ (H) di immersione del modulo (7) e la pressione atmosferica. Lâ€™acqua in uscita dalla prima turbina (11) viene inviata alla prima cisterna (13). La prima cisterna (13) Ã ̈ connessa a mezzi di svuotamento dellâ€™acqua per svuotamento dellâ€™acqua immessa in tale prima cisterna (13). The water coming from the water inlet (10) is sent to the first turbine (11) generating electricity in proportion to the pressure difference between the water pressure at the depth (H) of immersion of the module (7) and atmospheric pressure. The water leaving the first turbine (11) is sent to the first tank (13). The first cistern (13) is connected to means of emptying the water by emptying the water introduced into this first cistern (13).

Il generatore (1) puÃ² comprendere ulteriormente una seconda cisterna (14), lâ€™acqua proveniente dallâ€™ingresso dellâ€™acqua (10) essendo inviata alla prima turbina (11) generando energia elettrica proporzionalmente alla differenza di pressione tra la pressione dellâ€™acqua in corrispondenza della profonditÃ (H) di immersione del modulo (7) e la pressione atmosferica. The generator (1) can further comprise a second tank (14), the water coming from the water inlet (10) being sent to the first turbine (11) generating electricity in proportion to the pressure difference between the of the water corresponding to the immersion depth (H) of the module (7) and the atmospheric pressure.

Lâ€™acqua proveniente dallâ€™ingresso dellâ€™acqua (10) viene inviata alla prima turbina (11) generando energia elettrica proporzionalmente alla differenza di pressione tra la pressione dellâ€™acqua in corrispondenza della profonditÃ (H) di immersione del modulo (7) e la pressione atmosferica. Lâ€™acqua in uscita dalla prima turbina (11) viene inviata alternativamente ad una tra prima cisterna (13) e seconda cisterna (14), lâ€™altra cisterna rispetto a quella ricevente lâ€™acqua in uscita dalla prima turbina (11) essendo una cisterna in fase di svuotamento e venendo svuotata per mezzo di mezzi di svuotamento dellâ€™acqua. The water coming from the water inlet (10) is sent to the first turbine (11) generating electricity in proportion to the pressure difference between the water pressure at the depth (H) of immersion of the module (7) and atmospheric pressure. The water leaving the first turbine (11) is sent alternately to one of the first tank (13) and the second tank (14), the other tank with respect to the one receiving the water leaving the first turbine (11 ) being a tank being emptied and being emptied by means of water emptying means.

Preferibilmente la prima cisterna (13) e la seconda cisterna (14) sono costituite da involucri essenzialmente chiusi ed ermetici messi in comunicazione con lâ€™esterno per mezzo di sfiati e valvole. Le cisterne sono dotate di una seconda valvola (12) mettente alternativamente in comunicazione una tra la prima cisterna (13) e la seconda cisterna (14) con lâ€™uscita acqua (16). Attraverso tale uscita acqua (16) i mezzi di svuotamento dellâ€™acqua svuotano lâ€™acqua contenuta nella cisterna. La cisterna che viene svuotata Ã ̈ selezionata tra la prima e la seconda cisterna e costituisce la cisterna in fase di svuotamento. Preferably, the first tank (13) and the second tank (14) consist of essentially closed and hermetic casings put in communication with the outside by means of vents and valves. The tanks are equipped with a second valve (12) alternately connecting one between the first tank (13) and the second tank (14) with the water outlet (16). Through this water outlet (16) the means for emptying the water empty the water contained in the tank. The tank that is emptied is selected between the first and the second tank and constitutes the tank being emptied.

Ulteriormente la prima cisterna (13) e la seconda cisterna (14) comprendono mezzi azionabili in apertura e chiusura per la messa in comunicazione tra lâ€™acqua del bacino (5) e lâ€™interno della cisterna in fase di svuotamento. Lâ€™operazione di messa in comunicazione dellâ€™interno della cisterna in fase di svuotamento con lâ€™acqua del bacino (5) comporta lâ€™aumento della pressione dellâ€™acqua contenuta in tale cisterna in fase di svuotamento fino alla pressione dellâ€™acqua in corrispondenza della profonditÃ (H) di immersione del modulo (7). Furthermore, the first cistern (13) and the second cistern (14) comprise means that can be operated in opening and closing for the communication between the water in the basin (5) and the interior of the cistern being emptied. The operation of putting the inside of the tank in communication during the emptying phase with the water of the basin (5) involves the increase of the pressure of the water contained in this tank during the emptying phase up to the pressure of the water corresponding to the immersion depth (H) of the module (7).

Come precedentemente spiegato si puÃ² prevedere la presenza di una seconda turbina (19) per sfruttare lâ€™aria compressa ottenuta dalla fase di svuotamento della camera piena dâ€™acqua. Alternativamente la prima turbina (11) puÃ² essere conformata e strutturata per il funzionamento con acqua in pressione proveniente dal bacino (5) e con aria in pressione e con una miscela di acqua e aria in pressione, lâ€™aria contenuta nella cisterna in fase di svuotamento essendo inviata alla prima turbina (11) per la generazione di energia elettrica. As previously explained, it is possible to foresee the presence of a second turbine (19) to exploit the compressed air obtained from the emptying phase of the chamber full of water. Alternatively, the first turbine (11) can be shaped and structured for operation with pressurized water coming from the basin (5) and with pressurized air and with a mixture of water and pressurized air, the air contained in the tank in phase of emptying being sent to the first turbine (11) for the generation of electricity.

Ulteriormente si puÃ² prevedere la presenza di una terza cisterna (22) e in ogni istante: Furthermore, it is possible to foresee the presence of a third cistern (22) and at any time:

- una cisterna tra prima cisterna (13), seconda cisterna (14), terza cisterna (22), Ã ̈ in una fase di riempimento con lâ€™acqua proveniente dalla prima turbina (11) con generazione di energia elettrica; - a cistern between the first cistern (13), the second cistern (14), the third cistern (22), is in a phase of filling with the water coming from the first turbine (11) with generation of electricity;

- una cisterna tra prima cisterna (13), seconda cisterna (14), terza cisterna (22), Ã ̈ in una fase di svuotamento dellâ€™acqua e accumulo di aria in pressione per mezzo della azione dei mezzi di svuotamento dellâ€™acqua; - a cistern between the first cistern (13), the second cistern (14), the third cistern (22), is in a phase of emptying the water and accumulating pressurized air by means of the action of the means of emptying the water;

- una cisterna tra prima cisterna (13), seconda cisterna (14), terza cisterna (22), Ã ̈ in una fase di svuotamento dellâ€™aria compressa verso la turbina (11 , 19) con generazione di energia elettrica. - a cistern between the first cistern (13), the second cistern (14), the third cistern (22), is in a phase of emptying the compressed air towards the turbine (11, 19) with generation of electricity.

In una ulteriore sesta forma di realizzazione (Fig. 18, Fig. 19, Fig. 20), il generatore (1) di energia idroelettrica secondo la presente invenzione comprende solo la prima cisterna (13) che Ã ̈ una camera entro la quale Ã ̈ movimentabile un pistone (35). Lâ€™acqua in uscita dalla prima turbina (11) viene inviata (Fig. 18) alla camera con arretramento (Fig. 19) del pistone (35). I mezzi di svuotamento dellâ€™acqua sono quindi costituiti dal pistone (35) movimentabile per mezzo di un motore tra: In a further sixth embodiment (Fig. 18, Fig. 19, Fig. 20), the hydroelectric power generator (1) according to the present invention comprises only the first tank (13) which is a chamber within which Ã A piston (35) can be moved. The water leaving the first turbine (11) is sent (Fig. 18) to the chamber with the piston (35) retracting (Fig. 19). The means for emptying the water are therefore constituted by the piston (35) which can be moved by means of a motor between:

- una posizione arretrata rispetto alla camera corrispondente ad una posizione di riempimento dâ€™acqua con lâ€™acqua proveniente dalla prima turbina (11); - a backward position with respect to the chamber corresponding to a water filling position with the water coming from the first turbine (11);

- una posizione avanzata rispetto alla camera corrispondente ad una posizione di svuotamento dellâ€™acqua contenuta nella camera. - an advanced position with respect to the chamber corresponding to a position for emptying the water contained in the chamber.

Lo svuotamento di detta camera avviene (Fig. 20) mediante messa in comunicazione dellâ€™interno della camera con lâ€™acqua del bacino (5) con aumento della pressione dellâ€™acqua contenuta in detta camera fino alla pressione dellâ€™acqua in corrispondenza della profonditÃ (H) di immersione di detto modulo (7) e successivo azionamento del pistone (35) per movimentazione dalla posizione arretrata alla posizione avanzata con espulsione dellâ€™acqua contenuta in detta camera. Una prima valvola (12) ed una seconda valvola (15) sono comandate per collegare la camera del pistone (35) alternativamente con la prima turbina (11) per consentire lâ€™ingresso dellâ€™acqua oppure con lâ€™uscita acqua (16) in comunicazione con il bacino per lo scarico dellâ€™acqua. Ovviamente si potrÃ prevedere una forma di realizzazione (non rappresentata per semplicitÃ ) in cui sono presenti due pistoni (35) che lavorano alternativamente per consentire che la fase di svuotamento di una camera di un pistone avvenga mentre avviene il riempimento della camera dellâ€™altro pistone. In questo caso, dunque, la prima cisterna (13) Ã ̈ una prima camera entro la quale Ã ̈ movimentabile un primo pistone, la seconda cisterna (13) Ã ̈ una seconda camera entro la quale Ã ̈ movimentabile un secondo pistone. Lâ€™acqua proveniente dallâ€™ingresso dellâ€™acqua (10) viene inviata alla prima turbina (11) generando energia elettrica proporzionalmente alla differenza di pressione tra la pressione dellâ€™acqua in corrispondenza della profonditÃ (H) di immersione di detto modulo (7) e la pressione atmosferica. Lâ€™acqua in uscita dalla prima turbina (11) viene inviata alternativamente ad una tra prima camera e seconda camera, lâ€™altra camera rispetto a quella ricevente lâ€™acqua in uscita dalla prima turbina (11) essendo una camera in fase di svuotamento e venendo svuotata per mezzo di mezzi di svuotamento dellâ€™acqua costituiti da uno tra tali due pistoni. The emptying of said chamber takes place (Fig. 20) by putting the inside of the chamber in communication with the water of the basin (5) with an increase in the pressure of the water contained in said chamber up to the pressure of the water in correspondence with the immersion depth (H) of said module (7) and subsequent actuation of the piston (35) for movement from the rear position to the advanced position with expulsion of the water contained in said chamber. A first valve (12) and a second valve (15) are controlled to connect the piston chamber (35) alternatively with the first turbine (11) to allow the water inlet or with the water outlet ( 16) in communication with the basin for water discharge. Obviously, it will be possible to provide an embodiment (not shown for simplicity) in which there are two pistons (35) which work alternately to allow the emptying phase of one chamber of one piston to take place while the chamber of the other is being filled. piston. In this case, therefore, the first tank (13) is a first chamber within which a first piston can be moved, the second tank (13) is a second chamber within which a second piston can be moved. The water coming from the water inlet (10) is sent to the first turbine (11) generating electricity in proportion to the pressure difference between the water pressure at the depth (H) of immersion of said module (7) and the atmospheric pressure. The water leaving the first turbine (11) is sent alternately to one of the first chamber and the second chamber, the other chamber with respect to the one receiving the water leaving the first turbine (11) being a chamber in phase emptying and being emptied by means of means of emptying the water consisting of one of these two pistons.

La descrizione della presente invenzione Ã ̈ stata fatta con riferimento alle figure allegate in una forma di realizzazione preferita della stessa, ma Ã ̈ evidente che molte possibili alterazioni, modifiche e varianti saranno immediatamente chiare agli esperti del settore alla luce della precedente descrizione. CosÃ¬, va sottolineato che l'invenzione non Ã ̈ limitata dalla descrizione precedente, ma include tutte quelle alterazioni, modifiche e varianti in conformitÃ con le annesse rivendicazioni. The description of the present invention has been made with reference to the attached figures in a preferred embodiment thereof, but it is evident that many possible alterations, modifications and variations will be immediately clear to those skilled in the art in the light of the previous description. Thus, it should be emphasized that the invention is not limited by the foregoing description, but includes all those alterations, modifications and variations in accordance with the attached claims.

Nomenclatura utilizzata Nomenclature used

Con riferimento ai numeri identificativi riportati nelle figure allegate, si Ã ̈ usata la seguente nomenclatura: With reference to the identification numbers shown in the attached figures, the following nomenclature was used:

I . Generatore I. Generator

2. Torre 2. Tower

3. Apertura superiore 3. Top opening

4. Atmosfera 4. Atmosphere

5. Livello del bacino 5. Level of the pelvis

6. Acqua 6. Water

7. Modulo 7. Form

8. Involucro 8. Casing

9. Camera 9. Room

10. Ingresso acqua 10. Water inlet

I I . Prima turbina I I. First turbine

12. Prima valvola 12. First valve

13. Prima cisterna 13. First tank

14. Seconda cisterna 14. Second tank

15. Seconda valvola 15. Second valve

16. Uscita acqua 16. Water outlet

17. Compressore 17. Compressor

18. Terza valvola 18. Third valve

19. Seconda turbina 19. Second turbine

20. Fondo del bacino 20. Bottom of the pelvis

21 . Ancoraggio 21. Anchoring

22. Terza cisterna 22. Third tank

23. Condotto aria 23. Air duct

24. Condotto di scarico 25. Serbatoio 24. Discharge line 25. Tank

26. Precamera 26. Prechamber

27. Prima saracinesca 28. Seconda saracinesca 29. Terza saracinesca 30. Albero 27. First gate 28. Second gate 29. Third gate 30. Shaft

31. Contenitore cilindrico 32. Setto 31. Cylindrical container 32. Septum

33. Motore 33. Engine

34. Cisterna ausiliaria 35. Pistone 34. Auxiliary tank 35. Piston

H. Altezza o profonditÃ H. Height or depth

Claims

CLAIMS 1. Generator (1) of hydroelectric energy by means of a turbine with conversion unit from mechanical energy to electrical energy characterized in that said generator (1) comprises: - a module (7) immersed in the water (6) of a water basin at a certain depth (H) with respect to the level of the basin (5); - a tower (2) connecting said module (7) with the atmosphere (4), said tower having a height at least corresponding to the immersion depth of said module (7); - a first turbine (11) with a mechanical energy to electrical energy conversion unit; - at least one first tank (13); - a water inlet (10) for the adduction of the water (6) of the basin present outside said module (7) towards said first turbine (11); - a water outlet (16) in communication with the basin for water discharge; in which the water coming from said water inlet (10) is sent to said first turbine (11) generating electrical energy in proportion to the pressure difference between the water pressure at the depth (H) of immersion of said module (7) and the atmospheric pressure, the water leaving said first turbine (11) being sent to said first tank (13), said first tank (13) being connected to means of emptying the water for emptying the water introduced into said first tank (13).

2. Hydroelectric power generator (1) according to the preceding claim characterized in that said generator (1) further comprises a second tank (14), the water coming from said water inlet (10) being sent to said first turbine (11) generating electricity in proportion to the pressure difference between the water pressure at the immersion depth (H) of said module (7) and the atmospheric pressure, the water leaving said first turbine (11) being sent alternately to one of said first cistern (13) and second cistern (14), the other cistern with respect to the one receiving the water leaving said first turbine (11) being a cistern in the process of emptying and being emptied by means of water emptying means.

3. Hydroelectric power generator (1) according to the preceding claim characterized in that said first tank (13) and second tank (14) consist of essentially closed and hermetic casings put in communication with the outside by means of vents and valves, said tanks being equipped with a second valve (12) alternatively connecting one between said first tank (13) and second tank (14) with said water outlet (16) through which said means of emptying the water the water contained in the tank during emptying.

4. Hydroelectric power generator (1) according to the preceding claim characterized in that said first tank (13) and second tank (14) comprise means that can be operated in opening and closing for the communication of the inside of the tank during the emptying with water of said basin (5), said putting in communication of the inside of the cistern being emptied with the water of said basin (5) resulting in an increase in the pressure of the water contained in said tank being emptied up to the water pressure in correspondence with the immersion depth (H) of said module (7).

5. Generator (1) of hydroelectric energy according to the preceding claim characterized in that said means for emptying the water are a compressor (17) which introduces pressurized air into said tank.

6. Hydroelectric power generator (1) according to the previous claim characterized in that the introduction of air from said compressor (17) into said tank during emptying takes place from the top of said tank during emptying with gradual outflow of water from the bottom of said tank during emptying.

7. Hydroelectric energy generator (1) according to any one of the preceding claims 5 to 6 characterized in that the pressurized air contained in said tank during emptying is sent to a second turbine (19) for the generation of electric energy.

8. Hydroelectric power generator (1) according to any one of the preceding claims 5 to 6 characterized in that said first turbine (11) is shaped and structured for operation with pressurized water coming from said basin (5) and with pressurized air and with a mixture of water and pressurized air, the air contained in said tank during emptying being sent to said first turbine (11) for the generation of electricity.

Hydroelectric power generator (1) according to any one of the preceding claims 2 to 8 characterized in that it comprises a third tank (22) and in which at any time: - a cistern between said first cistern (13), second cistern (14), third cistern (22), is in a phase of filling with the water coming from said first turbine (11) with generation of electricity; - a cistern between said first cistern (13), second cistern (14), third cistern (22), is in a phase of emptying the water and accumulating pressurized air by means of the action of said emptying means of the € ™ water; - a cistern between said first cistern (13), second cistern (14), third cistern (22), is in a phase of emptying the compressed air towards said turbine (11, 19) with generation of electricity.

10. Hydroelectric power generator (1) according to the preceding claim characterized in that it comprises a cylindrical container (31) whose internal space is divided by partitions (32) into at least three tanks, one of which is called the first tank ( 13), one is called second tank (14), one is called third tank (22), said cylindrical container (31) being installed inside said module (7), the water penetrating into said module (7), after passing through said first turbine (11) being discharged into one of said tanks (13, 14, 22), said cylindrical container (31) rotating continuously on its axis by means of a motor (33), the rotation speed of said cylindrical container (31) being controlled according to the volume of water penetrating through said first turbine (11), so that when one of said tanks (13, 14, 22) becomes a tank full of water said cylindrical container (31) has completed a first fraction d i rotation such that the cistern full of water is no longer in communication with said first turbine (11) and the subsequent cistern between said cisterns (13, 14, 22) enters into communication with said first turbine (11) starting to fill, the tank full of water, following this first fraction of rotation, entering into communication with said means of emptying the water emptying said tank full of water with air filling, becoming a tank full of air, at the end of a second fraction of rotation of said cylindrical container (31) said tank full of air entering into communication with said second turbine (19) for the production of energy by means of pressurized air.

11. Hydroelectric power generator (1) according to claim 2 characterized in that said first tank (13) and said second tank (14) are arranged above an auxiliary tank (34), the water entering said module ( 7), after the passage in said first turbine (11), entering a pre-chamber (26) for directing alternatively towards one of said first tank (13) and second tank (14), each between said first tank (13) and second cistern (14) being alternatively a cistern being filled with the water coming from said first turbine (11) or a cistern being emptied, the emptying phase of said one cistern being emptied taking place in said auxiliary cistern (34), said means of emptying the water by emptying said auxiliary tank (34).

12. Hydroelectric power generator (1) according to claim 1 characterized by the fact that said first tank (13) is a chamber within which a piston (35) can be moved, the water leaving said first turbine ( 11) being sent to said chamber with retraction of said piston (35), said means for emptying the water being constituted by said piston (35) which can be moved by means of a motor between: - a rearward position with respect to said chamber corresponding to a water filling position with the water coming from said first turbine (11); - an advanced position with respect to said chamber corresponding to a position for emptying the water contained in said chamber; the emptying of said chamber by putting the interior of said chamber in communication with the water of said basin (5) with an increase in the pressure of the water contained in said chamber up to the pressure of the water in correspondence with the immersion depth (H) of said module (7) and subsequent actuation of said piston (35) for movement from said retracted position to said advanced position with expulsion of the water contained in said chamber.

13. Hydroelectric power generator (1) according to the preceding claim and according to claim 2 characterized in that said first tank (13) is a first chamber within which a first piston can be moved, said second tank (13) Ã It is a second chamber within which a second piston can be moved, the water coming from said water inlet (10) being sent to said first turbine (11) generating electrical energy in proportion to the pressure difference between the pressure of the Water in correspondence with the immersion depth (H) of said module (7) and atmospheric pressure, the water leaving said first turbine (11) being sent alternately to one of said first chamber and second chamber, the Another chamber with respect to the one receiving the water leaving said first turbine (11) being a chamber being emptied and being emptied by means of water emptying means consisting of one tr to said pistons.