ITVR20090080A1 - Impianto per lo sfruttamento del moto ondoso - Google Patents

Description

Descrizione

“IMPIANTO PER LO SFRUTTAMENTO DEL MOTO ONDOSOâ€

La presente invenzione si riferisce in generale ad un impianto per lo sfruttamento del moto ondoso. Più in particolare si tratta di un impianto che permette di sfruttare l'energia sviluppata dal moto ondoso del mare per ricavare energia di altro tipo, più facilmente utilizzabile.

Come noto, oggigiorno le fonti di energia rinnovabile sono sempre più sfruttate, sia per il presumibile esaurimento delle fonti non rinnovabili, come ad esempio il petrolio, sia per una migliore gestione delle risorse che l'ambiente offre.

Sono note varie tipologie di impianto atte allo sfruttamento delle energie rinnovabili, come ad esempio impianti fotovoltaici o solari termici per lo sfruttamento dell’energia solare, impianti eolici per lo sfruttamento del moto del vento, impianti geotermici per sfruttare il calore emesso dalla terra, impianti idroelettrici per sfruttare il moto dei corsi d’acqua, impianti per sfruttare i moti dell’acqua del mare come le maree o il moto ondoso.

Scopo della presente invenzione à ̈ quella di proporre un nuovo ed originale impianto per lo sfruttamento del moto ondoso di un mare o di un oceano, trasformando questa energia in un’energia più facilmente sfruttabile dall'uomo.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre un impianto che sia di facile funzionamento e di semplice costruzione, evitando il più possibile eventuali rotture e rendendo minime le operazioni di manutenzione.

Tali scopi e vantaggi vengono raggiunti, secondo l’invenzione, da un impianto per lo sfruttamento del moto ondoso di un bacino d'acqua, comprendente una prima ed una seconda pompa entrambe fissate a terra, un'asta mobile collegata ad entrambe le pompe e fissata ad una colonna, un galleggiante disposto su un bacino d'acqua e fissato asta. La prima pompa comprende una camera entro cui scorre uno stantuffo collegato ad uno stelo, la stessa camera à ̈ collegata ad un condotto d’entrata ed un condotto d’uscita di fluido. Analogamente la seconda pompa comprende una camera entro cui scorre uno stantuffo collegato ad uno stelo, la stessa camera à ̈ collegata ad un condotto d’entrata ed un condotto d'uscita di fluido. L’asta à ̈ collegata allo stelo della prima pompa e allo stelo della seconda pompa, ed à ̈ movibil mente fissata alia colonna, fissata a terra, interposta tra la prima e la seconda pompa, così che i due stantuffi si muovano con moto alternata Grazie all’impianto secondo l’invenzione, la variazione dell’altezza del pelo libero dell’acqua nel bacino dovuta al moto ondoso varia la posizione in altezza del galleggiante, così da provocare un’inclinazione dell’asta ed il conseguente moto alternato della prima pompa e della seconda pompa. Di conseguenza un fluido può entrare mediante i condotti d’entrata nelle rispettive camere cilindriche ed essere fato uscire attraverso i condotti d’uscita con una pressione tale da poter raggiungere un bacino più elevato in altezza rispetto al punto d’ingresso di fluido nelle Una barra di connessione fissa il galleggiante all’asta· L’Impianto si caraterizza per il fatto che la barra à ̈ telescopica, così da variare la propria lunghezza.

pompe.

In questo modo un fluido, ad esempio dell'acqua, può essere spostata e portata ad un’altezza maggiore, aumentando così la propria energia potenziale.

Ad esempio, l'impianto secondo l’invenzione, può essere utilizzato sulle coste di mari ed oceani e sfruttare il moto ondoso degli stessi per spostare l’acqua stessa del mare ad un bacino situato ad un altezza superiore, aumentando così l’energia potenziale dell'acqua. Quest’acqua può essere fatta scorrere in condotte forzate in discesa per azionare delle turbine e generare corrente elettrica.

Oppure l'impianto può essere utilizzato per il semplice spostamento di acqua dolce per l’irrigazione o per altri scopi, ad esempio posizionando il galleggiante in un bacino soggetto al moto ondoso, mentre i condotti di entrata delle pompe sono connessi ad un bacino d’acqua dolce.

In questo caso impianto oggetto d’invenzione può essere utile non solo per l’irrigazione, ma anche per riempire una piscina o un bacino d'acqua similare, nella gestione di impianti di pescicoltura, o per altre funzioni.

Vantaggiosamente l'impianto secondo l’invenzione può comprendere delle valvole di non ritorno disposte nei condotti d’entrata e nei condotti d'uscita collegati alle camere delle due pompe. In questo modo si evita un riflusso del fluido in senso opposto rispetto a quello desiderato.

Vantaggiosamente, per permettere un movimento lineare dei rispettivi stantuffi, gli steli di ciascuna pompa possono essere collegati all’asta con una rispettiva biella, le cui estremità sono incernierate allo stelo dello stantuffo e all’asta.

Per amplificare il moto ondoso sul galleggiante, lo stesso galleggiante può essere posizionato in una zona delimitata collegata al bacino d'acqua mediante un convogliatore.

Il galleggiante può essere fissato all’asta mediante una barra di connessione, così da uniformare il moto della barra indipendentemente dal moto su un piano orizzontale del galleggiante.

Vantaggiosamente l'impianto secondo l’invenzione può comprendere un mezzo di scorrimento atto a far muovere la barra collegata al galleggiante solamente in senso verticale.

Inoltre l’asta può comprendere uno o più punti di fissaggio della barra al galleggiante, così da poter variare la posizione dello stesso galleggiante all'interno del bacino.

Vantaggiosamente la barra di collegamento al galleggiante può essere telescopica, così da variare la propria lunghezza a seconda delle esigenze, ad esempio al variare delle maree.

Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo, nonché dalle annesse tavole di disegno in cui:

la fig. 1 à ̈ una vista schematica laterale in sezione di un impianto secondo l’invenzione;

la fig. 2 Ã ̈ una vista schematica laterale in sezione secondo una diversa prospettiva de impianto di figura 1 ;

la fig. 3 à ̈ una vista schematica dall’alto dell'impianto di figura 1 .

Con riferimento alle figure allegate, con 10 viene indicato, nel suo complesso, un impianto per lo sfruttamento del moto ondoso di un bacino 14, ad esempio del mare o dell’oceano.

L'impianto 10 comprende una struttura di sostegno comprendente delle colonne di supporto, indicate in figura 1 con i riferimenti 62, 64, 66, fissate a terra o sul fondale 60 di un bacino d’acqua.

Un galleggiante 12, disposto sul pelo libero dell’acqua di un secondo bacino 14, varia la propria posizione in verticale a seconda della variazione d’altezza del pelo libero, dovuta ad esempio dal moto ondoso che agisce nel bacino 14. Il galleggiante 12 à ̈ fissato mediante una barra 13 ad un’asta 18 disposta sostanzialmente in posizione orizzontale,

L’asta 18 à ̈ vincolata in modo mobile ad una colonna 16; in particolare l'asta 18 à ̈ imperniata alla colonna 16 mediante un mezzo di fissaggio come un perno 46. La colonna 16 à ̈ fissata stabilmente a terra essendo vincolata ad una base 11 , a sua volta fissata alle colonne di supporto 62, 64, 66.

A distanza equivalente, ma in posizione opposta rispetto al perno 46, l'asta 18 à ̈ connessa a due pompe cilindriche 20, 30. Più in particolare, l'asta 18 à ̈ accoppiata mediante un perno 45 ad una biella 21 , a sua volta collegata alla prima pompa cilindrica 20, e mediante un perno 47 ad una biella 31 , a sua volta collegata alla seconda pompa cilindrica 30.

La prima pompa cilindrica 20 comprende una camera cilindrica 23 fissata alla base 1 1 , ed entro cui scorre uno stantuffo 28, fissato ad uno stelo 22, la cui estremità à ̈ fissata alla biella 21 . La camera cilindrica 23 à ̈ connessa ad un condotto d'entrata 26 e ad un condotto d’uscita 24 da cui rispettivamente entra ed esce l’acqua grazie al movimento dello stantuffo 28. Una valvola di non ritorno 29 à ̈ compresa nel condotto d’entrata 26, così che il fluido, attraverso lo stesso condotto 26, possa solamente entrare nella camera cilindrica. All’estremità del condotto d’entrata 26 à ̈ fissata una grata 25 così da filtrare l’acqua in ingresso nella camera cilindrica. Il condotto d'uscita 24 presenta anch’esso una valvola di non ritorno 27 (visibile in figura 2) così che il fluido possa solamente uscire dalla camera cilindrica 23.

Analogamente, la seconda pompa cilindrica 30 comprende una camera cilindrica 33 fissata alla base 11, ed entro cui scorre uno stantuffo 38, fissato ad uno stelo 32, la cui estremità à ̈ fissata alla biella 31 . La camera cilindrica 33 à ̈ connessa ad un condotto d'entrata 36 e ad un condotto d'uscita 34 da cui rispettivamente entra ed esce l’acqua grazie al movimento dello stantuffo 38. Una valvola di non ritorno 39 à ̈ compresa nel condotto d'entrata 36, così che il fluido, attraverso lo stesso condotto 36, possa solamente entrare nella camera cilindrica. Analogamente alla pompa 20, anche in adiacenza del condotto 36 à ̈ fissata una grata 35 che agisce da filtro. Il condotto d'uscita 34 presenta anch'esso una valvola di non ritorno, non visibile nelle figure allegate, così che il fluido possa solo uscire dalla camera cilindrica 23.

La barra 13 fissata al galleggiante 12 à ̈ collegabile all’asta 18 su punti diversi 41, 42, 43, 44, così da poter essere disposta in differenti posizioni a seconda delle esigenze. Il moto verticale della stessa barra 13 à ̈ favorito da un profilo 52 fissato alla struttura di sostegno dell’impianto e provvisto di vincoli tra i quali la barra 13 à ̈ costretta a muoversi.

Inoltre la stessa barra 13 à ̈ telescopica, potendo così variare la propria lunghezza a seconda dell’altezza del pelo libero dell’acqua, variabile ad esempio a causa delle maree.

Per amplificare l’azione del moto ondoso sul galleggiante 12, lo stesso può essere posizionato su una zona limitata e circoscritta, raccordata al mare o oceano mediante un convogliatore, non raffigurato nelle tavole di disegno allegate.

L’impianto oggetto d'invenzione svolge dunque la propria funzione nelle modalità di seguito descritte. Il galleggiante 12 à ̈ disposto in una zona circoscritta 14 in cui viene convogliata l’acqua di un bacino d’acqua come un mare o un oceano, in modo che lo stesso galleggiante possa subire l'azione del moto ondoso. Lo spostamento verticale del galleggiante 12 sposta con moto alternato l’asta 18 collegata allo stesso galleggiante mediante la barra 13.

L’asta 18, essendo collegata alle due pompe cilindriche 20, 30 ed imperniata alla colonna 46, aziona i rispettivi stantuffi 28, 38 delle due pompe 20, 30.

Più precisamente il movimento dell'asta 18 secondo una direzione, costringe lo stantuffo 28 della pompa 20 a muoversi verso l’alto nella camera cilindrica 23, così da far entrare l’acqua nella stessa camera 23 attraverso il condotto d’entrata 26 filtrata dalla grata 25 (e non attraverso il condotto d’uscita 24 per la presenza della valvola di non ritorno 27). Contemporaneamente, con lo stesso movimento dell’asta 18, lo stantuffo 38 della pompa 30 à ̈ costretto ad abbassarsi ed in questo modo costringe l'acqua, precedentemente entrata nella camera cilindrica 33, ad uscire attraverso il condotto d'uscita 34. Anche in questo caso, l'acqua non può uscire attraverso il condotto d'entrata 36 per la presenza della valvola di non ritorno 39.

I condotti d’uscita 24, 34 delle due pompe possono portare in modo distinto ad un bacino di raccolta, indicato in figura 2 con il numero 50, posizionato ad un’altezza superiore rispetto alla connessione dei condotti d'entrata 26, 36 alle camere cilindriche 23, 33, così da aumentare l’energia potenziale dell’acqua stessa, successivamente sfruttabile in varie modalità note.

Oppure i due condotti 24, 34 possono raccordarsi ad un unico condotto.

Secondo la modalità di realizzazione appena descritta, la struttura di sostegno dell’impianto à ̈ posta entro un bacino d'acqua così che i condotti d'entrata 26, 36 possano essere direttamente a contatto con l’acqua per aspirarla.

Secondo una variante dell'invenzione la base 11 può essere fissata al terreno o al fondale marino con opportuni spuntoni, o può essere vincolata a dei contenitori riempiti con pesi, così da essere fissati al terreno. I condotti d’entrata o d’aspirazione possono essere di lunghezza tale da portarsi entro il bacino d’acqua da aspirare.

Secondo un’ulteriore variante dell’invenzione, un impianto può comprendere anche più di due pompe collegate ad un’asta. Inoltre anche il numero di galleggianti può variare a seconda delle esigenze del sistema.

Analogamente le dimensioni delle pompe e del galleggiante possono variare secondo le potenze richieste all'impianto. Inoltre, il galleggiante può essere caricato con dei pesi, sassi o altro, così da aumentare la pressione all’interno delle pompe.

È possibile inoltre azionare le pompe togliendo il galleggiante e azionando l’asta 18 manualmente o collegandola ad una biella opportunamente movimentata da un motore.

Possono essere previste inoltre ulteriori varianti da ritenere comprese nell’ambito dell’invenzione definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (7)

1. RIVENDICAZION 1) Impianto (10) per lo sfruttamento del moto ondoso di un bacino d’acqua, comprendente: una prima pompa (20) fissata a terra con una camera (23) entro cui scorre uno stantuffo (28) collegato ad uno stelo (22), essendo detta camera (23) collegata ad un condotto d’entrata (26) ed un condotto d'uscita (24) di fluido; una seconda pompa (30) fissata a terra con una camera (33) entro cui scorre uno stantuffo (38) collegato ad uno stelo (32), essendo detta camera (33) collegata ad un condotto d’entrata (36) ed un condotto d’uscita (34) di fluido; un’asta (18) a cui sono collegati lo stelo (22) della prima pompa (20) e lo stelo (32) della seconda pompa (30); una colonna (16) fissata a terra, interposta tra la prima pompa (20) e la seconda pompa (30), ed a cui à ̈ imperniata l’asta (18) così che lo stantuffo (28) della prima pompa (20) e lo stantuffo (38) della seconda pompa (30) si muovano con moto alternato; un galleggiante (12) disposto su un bacino d'acqua (14) e fissato all'asta (18) così che a variazione dell’altezza del pelo libero dell’acqua nel bacino (14) e la conseguente variazione della posizione in altezza del galleggiante (12) provochi un'inclinazione dell'asta (18) ed il conseguente moto alternato della prima pompa (20) e della seconda pompa (30), in modo che un fluido entri mediante i condotti d'entrata (26, 36) nelle rispettive camere (23, 33) e venga fatto uscire attraverso i condotti d’uscita (24, 34),s - una barra (131 di connessione che fissa iI galleggiante ( 12) all’asta (18). caratterizzato dal fatto che la barra (13) à ̈ telescopica, così da variare la propria lunghezza.
2. 2) Impianto (10) secondo la rivendicazione 1 , in cui il condotto d’entrata (26) ed il condotto d'uscita (24) di fluido collegato alla camera (23) della prima pompa (20) e il condotto d’entrata (36) ed il condotto d'uscita (34) di fluido collegato alla camera (33) della seconda pompa (30) comprendono ciascuno una rispettiva valvola di non ritorno (27, 29, 37, 39).
3. 3) Impianto (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui lo stelo (22) della prima pompa (20) à ̈ collegato all’asta (18) mediante una biella (21 ) le cui estremità sono rispettivamente incernierate allo stelo (22) ed all'asta (18).
4. 4) Impianto (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui lo stelo (32) della seconda pompa (30) à ̈ collegato all’asta (18) mediante una biella (31) le cui estremità sono rispettivamente incernierate allo stelo (32) ed all’asta (18).
5. 5) Impianto (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il galleggiante (12) à ̈ posizionato in una zona delimitata così che il moto ondoso venga amplificato in detta zona mediante un convogliatore.
6. 6 ) Impianto (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, la in cui la barra (13) à ̈ scorrevole in un mezzo di scorrimento (52) così da muoversi solamente in senso verticale.
7. 7) Impianto (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti. in cui l’asta (18) comprende almeno due punti di fissaggio (41 , 42, 43, 44) a cui fissare alternativamente la barra (13). Impianto (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto d’uscita (24) di fluido della prima pompa (20) ed il condotto d’uscita (34) di fluido della seconda pompa (30) portano il fluido ad un bacino (50) posto ad un'altezza superiore a quella dei condotti d’ingresso (26, 36) del fluido nelle pompe (20, 30). 9) Impianto (101 secondo una delle rivendicazioni precedenti. In cui il galleggiante (12) à ̈ caricato con dei pesi.