MX2010004253A - Sistema secuencial de captura de olas que convierte las olas del mar en energia electrica. - Google Patents

Abstract

Esta invención se refiere a un Sistema secuencial de captura de olas que convierte las olas del mar en energía eléctrica. El sistema está compuesto por los módulos secuenciales de captura de ola que utilizan los principios de Arquímedes y de palanca para transformar el movimiento ondulatorio de las olas en movimiento ascendente y descendente de la palanca con boya, este movimiento se convierte en giro de una rueda libre con carrete que aporta tracción mecánica a una cuadricula de transmisión. La cuadricula de transmisión tiene tracción en un solo sentido y está integrada por arboles de transmisión paralelos al frente de la ola y arboles de transmisión perpendiculares al frente de la ola con diferenciales libres soportados en pilotes. Los módulos secuenciales de captura de olas se disponen en ángulo de ataque con respecto al frente de ola para aportan fuerza mecánica secuencial a la cuadricula de transmisión para mover a los generadores que están en tierra firme. El sistema está diseñado para que cuando una ola este entrando al sistema una ola este a la mitad del sistema y una ola este por salir del sistema. Para convertir las olas intermitentes en un recurso energético continuo y confiable.

Description

SISTEMA SECUENCIAL DE CAPTURA DE OLAS QUE CONVIERTE LAS OLAS DEL MAR EN ENERGIA ELECTRICA.

ANTECEDENTES Hasta ahora se han utilizado muchas técnicas en intentos por convertir las olas del océano en aplicaciones útiles. Muchos de estos intentos han estado dirigidos a la utilización de estructuras solidas con partes móviles que resultan inoperantes en el hostil ambiente oceánico. Por lo tanto ningún dispositivo inventado hasta ahora ha tenido éxito comercial importante.

Todos los inventos analizados por el solicitante fallan en más de un aspecto para cumplimentar todos requisitos que son deseables en un sistema de aprovechamiento de las olas del océano, de los mares y lagos. Probablemente los elementos disuasorios para la aceptación comercial de dichos sistemas sean su eficacia mínima, sus altos costos de implementación o su indebida complejidad en el hostil ambiente del océano.

La eficacia mínima se debe a que los inventos analizados por el solicitante trabajarían con un grado de eficiencia en marea baja y con otro grado de eficiencia en marea alta, la variabilidad de las olas y de las mareas provoca que muchos de los inventos analizados solo puedan aprovechar un segmento de la densidad energética de las olas y el resto de la densidad energética se pierda por permanecer en reposo sus estructuras fijas y móviles. A la vista de la seria necesidad de desarrollar nuevas fuentes de energía renovable debido al inevitable agotamiento de los combustibles fósiles, se requieren avances en el estado de la técnica con respecto a los dispositivos que aprovechan las olas de los océanos, mares y olas de los lagos.

El objetivo global del presente invento es el crear medios prácticos para la conversión de las olas superficiales inducidas por el viento en energía útil, tanto en océanos, lagos como en cualquier franja costera. Las operaciones básicas realizadas por el presente invento en la conversión de las olas en energía útil comprenden: 1) Capturar una porción de energía de cada ola mediante la flotabilidad de boyas cilindricas de los módulos secuenciales de captura de ola, posicionando secuencialmente las boyas de acuerdo al diseño del sistema de captura de olas. 2) Convertir esa energía mediante las palancas, cables en movimiento de giro de tracción de ruedas libres de los módulos secuenciales de captura de ola. 3) el giro de cada rueda libre aporta tracción a un árbol de transmisión. 4) el árbol de transmisión forma una cuadricula de transmisión en la que agrupa todos los módulos independientes de captura de ola, la cuadricula transmisión gira en un solo sentido, el de tracción de las ruedas libres. 5) En la cuadricula de transmisión el árbol de transmisión perpendicular al frente de ola se une con un dispositivo de carga en tierra firme, el dispositivo de carga puede ser un generador eléctrico, un dispositivo de bombeo de fluidos, etc.

OBJETO DE LA INVENCION Un objeto general del invento es el crear un sistema secuencial de captura de olas que sea capaz de generar energía eléctrica de forma continua, con una estructura simple capaz de resistir el hostil ambiente del océano y capaz de adaptarse a cualquier costa del mundo.

DESCRIPCIÓN El sistema de captura de olas que convierte las olas del mar en energía eléctrica, está constituido por varios módulos secuenciales de captura de ola entrelazados por arboles de transmisión paralelos al frente de ola uniéndose con diferenciales libres que se entrelazan con árboles de transmisión perpendiculares al frente de la ola para formar una cuadricula de transmisión que es la base del sistema modular. Los arboles de transmisión perpendiculares al frente de la ola se conectan a tierra firme en donde mueven a una caja multiplicadora que adecúa las bajas revoluciones del sistema en las revoluciones que necesita el generador eléctrico para producir energía eléctrica. La caja multiplicadora se acopla con el generador eléctrico.

El número de módulos que integren el sistema depende de la cantidad de energía que se quiere obtener y del potencial energético de área en la que se instalen, el número de módulos puede oscilar desde sesenta módulos, uno por cada segundo de un minuto para producir unos cuantos kilowatts hasta varios miles para producir varios mega watts.

Los diámetros de las boyas cilindricas pueden variar desde un metro de diámetro por dos metros de altura hasta más de dos metros de diámetro y alturas mayores a los cinco metros depende de el potencial energético de la costa en la que se construya y del lugar de la boya en el sistema en que se coloque, "si es cerca o lejos de la playa", ya que depende de las olas del lugar donde se coloque y de la frecuencia de las olas el tamaño de la boya y de las partes de los módulos secuenciales de captura de ola.

La longitud de los postes depende del lugar donde se instale, a mayor profundidad del lecho marino mayor la longitud requerida de los postes y pilotes del sistema secuencial de captura de ola.

El diseño del sistema está concebido para poder funcionar en profundidades desde un metro hasta más de veinticinco metros de profundidad en las franjas costeras de océanos mares y lagos.

Los pilotes y postes son los soportes del sistema.

El pilote es una estructura rígida que se cimenta en su parte inferior en el lecho marino y emerge del nivel del océano en marea alta sosteniendo en su parte superior a un cabezal plano de forma cuadricular. En este cabezal se instala al diferencial libre del sistema secuencial de captura de ola. Los diferenciales libres sirven de soporte de las uniones de arboles de transmisión paralelos y perpendiculares para formar una cuadricula de transmisión. Los pilotes se instalan en líneas rectas paralelas perpendiculares al avance del frente de ola formando una cuadricula.

Los pilotes deben de clavarse o cimentarse a mayor profundidad del lecho marino para darle la estabilidad suficiente al sistema.

Los pilotes cimentados en el fondo marino son los que directamente sostienen en su parte superior fuera del agua al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola, de tal manera que los arboles de transmisión hacen líneas rectas paralelas y equidistantes entre sí. El árbol de transmisión paralelo al frente de ola es el que une a los módulos secuenciales de captura de ola, los arboles de transmisión que unen a los módulos secuenciales de captura de ola están paralelos y equidistantes entre sí, completando de esta forma la cuadricula de transmisión.

La distancia entre los arboles de transmisión perpendiculares al frente de la ola tienen mayor distancia entre ellos que los arboles de transmisión que se colocan paralelos al frente de la ola.

Los pilotes del sistema secuencial de captura de ola que transforma a las olas del mar en energía eléctrica están cimentados al lecho marino de la franja costera en su parte inferior.

Los postes de los módulos secuenciales de captura de ola se cimentan igualmente en el lecho marino de la franja costera, los postes pueden ser cimentados a menor profundidad que los pilotes. Árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El árbol de transmisión paralelo al frente de la ola esta contenido entre el diferencial libre del lado izquierdo y el diferencial libre del lado derecho.

Cada árbol de transmisión paralelo al frente de la ola se compone de: El eje del modulo secuencial de captura de ola, cardan uno inter módulos, barra de transmisión, segundo cardan inter módulos, y eje del siguiente modulo secuencial de captura de ola, nuevamente cardan uno inter módulos, barra de transmisión, segundo cardan inter módulos, se repite tantas veces como módulos haya en el árbol de transmisión paralelo a las olas. Hasta que se llega al eje del engrane común del diferencial libre, en ese momento el eje del diferencial común en el orden sustituye al eje del modulo secuencial de captura de ola. De la misma forma del lado derecho o el izquierdo del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El eje del modulo secuencial de captura de ola es un eje macizo que es sostenido en el poste por una chumacera, en sus dos extremos esta estriado o ranurado macho para acoplarse con la junta con estriado o ranurado interior hembra del cardan.

El cardan tiene en sus dos extremos estriado o ranurado interior hembra para acoplarse en uno de sus extremos con el eje del modulo y en el otro con la barra de transmisión.

La barra de transmisión que tiene ranurado o estriado macho en sus dos extremos se acopla con un cardan en cada extremo.

El árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola.

El árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola tiene la particularidad de que es continuo desde el generador eléctrico hasta el diferencial libre más alejado de la playa.

El Árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola se compone de: El eje del Diferencial libre, cardan uno ínter diferenciales, barra de transmisión, segundo cardan inter diferenciales, y eje del siguiente diferencial libre. Se repite tantas veces como Diferenciales haya en el árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola. Hasta que se llega a la caja de velocidades del generador eléctrico, en ese momento el eje de la caja multiplicadora sustituye al eje del diferencial libre.

Engrane Libre.

El engrane Libre es básicamente una rueda libre que tiene tracción cuando gira en uno de sus sentidos y gira libremente sin ser arrastrada por su eje cuando gira en el sentido contrario, en la parte externa de la rueda libre se coloca la corona de un engrane sujetándola con tornillos.

El diferencial libre.

Cada Diferencial libre cuenta con cuatro chumaceras. Dos chumaceras sostienen al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola en la que se hayan dos engranes libres, un engrane libre orientado a la playa y el otro orientado al frente de la ola. Los engranes con rueda libre tienen tracción en el eje del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola en uno de sus sentidos y en el otro sentido giran libre mente.

La chumacera del lado derecho sostiene el engrane común de la derecha del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado derecho y este engrane común se acopla con el engrane libre orientado al frente de la playa para generar la tracción del lado derecho.

La chumacera de lado izquierdo sostiene el engrane común de la izquierda del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado izquierdo y este engrane común se acopla con el engrane libre orientado al frente de la ola para generar la tracción del lado izquierdo.

Cuadricula de transmisión.

Los diferenciales libres sobre los pilotes son las que unen a los arboles de transmisión perpendiculares a la ola y a los arboles de transmisión paralelos a la ola. Los engranes del árbol de transmisión perpendicular a la ola son engranes libres y los engranes de los arboles de transmisión paralelos a la ola son engranes comunes. Este diseño permite que cada modulo de cada árbol de transmisión paralelo a la ola aporte energía al sistema sin que un árbol cree ruido en el flujo de impulsos de fuerza de todos y cada uno de los modulo secuenciales de captura de ola. Facilitando de esta forma que un recurso energético intermitente como las olas se convierta a través de la cuadricula de transmisión en un recurso energético constante y confiable.

Las dimensiones de la cuadricula de transmisión, los calibres de los arboles de transmisión la dimensión y calibres de todas y cada una de las partes de los módulos secuenciales de captura de ola, dependen de el potencial energético donde se quiera instalar un sistema secuencial de captura de ola que convierte las olas en energía eléctrica. El cambio en las dimensiones y calibres de todas y cada una de las partes del sistema no alteran el invento que se está solicitando la patente.

El acople con el generador eléctrico es la aparte del eje de transmisión perpendicular al frente de la ola que sale del diferencial libre más próximo a la playa y llega a la caja multiplicadora del generador eléctrico.

La caja multiplicadora es como la de los aerogeneradores eólicos horizontales, multiplica las bajas revoluciones del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola en las revoluciones necesarias para qué el generador eléctrico funcione apropiadamente.

El Generador eléctrico o dispositivo de carga, es el dispositivo que finalmente dará un uso útil a las olas del océano convirtiendo la energía mecánica en energía eléctrica.

Modulo secuencial de captura de ola.

El modulo secuencial de captura de ola está constituido por un poste, chumacera superior, rueda libre con carrete, carrete de la rueda libre, eje de la rueda libre integrante del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, cable de restitución, peso muerto de restitución, cable de tracción, extensión de la palanca, chumacera media, eje de la palanca, palanca, jaula sujetadora de boya, boya, pie de la palanca.

El Poste es una estructura rígida que se cimenta en su parte inferior en el lecho marino y emerge del nivel del océano en marea alta, con barrenos para atornillar a la chumacera superior y barrenos para sostener a la extensión de la palanca. El poste sostiene en su parte superior ala chumacera superior que sostiene al eje de la rueda libre con carrete. En la parte media sostiene a la extensión de la palanca.

La chumacera superior se coloca en la parte más alta del poste, esta chumacera sirve de rodamiento del eje de la rueda libre con carrete.

La rueda libre con carrete es una rueda libre con tracción en su eje en un sentido y que gira libremente en el otro sentido sin ser arrastrada por su propio eje. El eje de la rueda libre es parte del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola El Carrete es una estructura circular con barrenos en su perímetro formando un circulo, en estos barrenos se colocan las varillas largas que se sujetan con tuercas para que formen un carrete circular. La estructura circular se empalma y acopla con la rueda libre sujetándose con tornillos de sujeción.

En la parte del carrete más cercano a la rueda libre se cuenta con un sujetador para el cable de tracción, en la parte más alejada de la rueda libre se coloca un sujetador de cable para el cable de restitución, al estar alejados ambos sujetadores de cables permiten que no se enreden los cables y el enrollamiento y des enrollamiento de los dos cables no se interfieran entre sí.

El eje de la rueda libre es un eje macizo que es sostenido en el poste por la chumacera superior, el eje de la rueda libre en sus dos extremos esta estriado o ranurado macho para acoplarse con la junta con estriado o ranurado interior hembra del cardan. El eje de la rueda libre es parte de árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El cable de restitución es un cable que está sujeto y enrollado en uno de sus extremos en la parte del carrete más alejada de la rueda libre y en el otro extremo cuelga verticalmente con el peso muerto de restitución, el peso muerto de restitución siempre debe de orientarse hacia el frente de la playa.

El peso muerto de restitución es una pieza pequeña cilindrica con un barreno en la parte superior para sujetarse del cable de restitución, el peso muerto de restitución debe de colgar y por su propio peso provocar el enrollamiento del cable de tracción en la rueda libre. Cuando el extremo de la palanca jala el cable de tracción en forma descendente la rueda libre gira aportando energía al árbol de transmisión, cuando la palanca deja de jalar al cable de tracción, la rueda libre regresa libremente sin ser arrastrada por su eje por efecto del peso muerto de forma cilindrica que está sujeto por un cable de restitución que lo une con el carrete de la rueda libre, el pequeño peso muerto de restitución cuelga verticalmente del carrete de la rueda libre.

El cable de tracción está sujeto del pie del extremo inferior de la palanca y del otro extremo se sujeta y enrolla en la parte del carrete más cercana a la rueda libre. Este cable siempre se orienta hacia el frente de la ola.

La extensión palanca es una barra que en uno de sus extremos tiene pestañas con barrenos para sujetarse del poste del modulo secuencial de captura de ola y en el otro de sus extremos tiene unas pestañas con barrenos para sujetar a la chumacera media que sirve de rodamiento del eje de la palanca. La extensión de la palanca varia en longitud para trasladar el eje de la palanca ya sea acercando el eje de la palanca al poste del modulo o alejando el eje de la palanca del poste del modulo para facilitar que se forme el ángulo de ataque del sistema con respecto al frente de ola, la extensión de la palanca se puede colocar en el poste en dos posiciones, una es perpendicular al frente de la ola y la otra es perpendicular al frente de la playa. La extensión de la palanca debe de situarse por lo menos un metro por arriba de la cresta de la ola promedio en marea alta del sitio donde se coloque el sistema.

La chumacera media se coloca en el extremo de la extensión de la palanca, esta chumacera sirve de rodamiento del eje de la palanca.

La Palanca boya es la composición en una unidad de la estructura de la palanca, la jaula de la boya, la boya, el eje de la boya, el cabezal de la palanca y el pie de la palanca. Las dimensiones de estas piezas pueden variar en longitud calibres y diámetros de acuerdo a las necesidades del propio sistema y de las necesidades de trabajo requerido por cada proyecto específico.

El eje de la palanca es una barra maciza con cabezal plano en el que se sujeta la palanca atornillándola con tornillos y tuercas.

La palanca es una estructura rígida que sostiene en el extremo perpendicular al frente de la playa a la jaula sujetadora de la boya, en la parte media sostiene al eje de la palanca y en el extremo de la palanca que se orienta perpendicular al frente de la ola sostiene al pie de la palanca. La forma de la palanca es de estilo romboide alargado con soportes internos que le brinden rigidez a la estructura, con refuerzos en la parte media para el eje de la palanca y con refuerzos estructurales en la parte del cabezal de la palanca donde se coloca la jaula de la boya, además de refuerzos estructurales en la parte posterior donde se coloca el pie de la palanca. En el cabezal de la palanca se coloca una barra que es el sujetador de la jaula de la boya que consiste en una barra paralela a la boya con roscas en sus extremos para colocarla jaula de la boya y sujetar con tuercas a los espejos. La palanca sostiene en el extremo que se dirige a la playa a una boya cilindrica y del otro extremo sostiene al pie de la palanca que sujeta un cable que se une al carrete de la rueda libre que se encuentra en la parte superior del poste, como la palanca esta con el rodamiento en la parte central, la palanca hace la función de sube y baja, cuando sube el extremo de la palanca con la boya baja el extremo de la palanca con el cable, cuando baja el extremo de la palanca con la boya, sube el extremo de la palanca con el cable.

La Jaula sujetadora de boya es una estructura compuesta de la barra del cabezal de la palanca y de tres barras con rosca en los extremos, unidas por dos estructuras en forma de cruz a manera de espejos que se sujetan a las barras de la jaula con tuercas de presión y mantienen dentro de las cuatro barras y de los espejos firme a la boya. Esta echa la jaula de material resistente al agua. Las dimensiones de la jaula sujetadora de boyas, las piezas pueden variar en longitud calibres y diámetros de acuerdo a las necesidades del propio sistema y de las necesidades de trabajo requerido por cada proyecto específico. Pero para dar una idea general la jaula puede albergar boyas de varios tamaños obviamente incrementando su tamaño a mayor volumen de la boya La Boya es una estructura cilindrica con altura mayor a su diámetro, esta hueca por dentro y debe de ser hermética hecha de material resistente, La boya en posición horizontal contiene en la parte que toca el agua una exclusa electrónica que permite la entrada del agua, para llenar la boya provocando su hundimiento en caso de una emergencia climática o en caso de alguna alerta temprana que amenace al sistema secuencial de captura de ola. La exclusa de la boya solo se cierra cuando es inyectado aire a presión y solo se abre la exclusa con una señal de radio emitida desde tierra. En la parte superior que no toca el agua cuando flota la boya contiene un acoplamiento que solo permite la entrada de aire. Esta toma de aire sirve para reflotar las boyas que se hundieron ante una amenaza. Las dimensiones de las boyas pueden variar en longitud y volúmenes de acuerdo a las necesidades del propio sistema y de las necesidades de trabajo requerido por cada proyecto específico. Pero para dar una idea general las boyas pueden ser de varios tamaños y volúmenes desde 2000 litros de capacidad hasta más de 10000 litros por boya. La boya siempre se coloca dentro de la jaula sujetadora de boya.

El pie de la palanca es una barra cilindrica con cabeza que se soldada a la parte inferior de la palanca, el pie tiene barrenos para asegurar a el cable de tracción del modulo.

El funcionamiento del modulo secuencial de captura de ola.

El funcionamiento es simple, se apoya en los principios básicos de la física como el principio de Arquímedes, la palanca, la gravedad y la rueda libre. El modulo secuencial de captura de ola funciona en un ciclo de dos etapas, la primera es la de tracción, cuando la cresta de la ola pasa por la boya del modulo, la segunda etapa es de restitución cuando el valle de la ola pasa por la boya del modulo. Este ciclo se repite en cada uno de los módulos de manera sucesiva y escalonada, permitiendo que la cuadricula de transmisión tenga un movimiento continuo suficiente para generar energía eléctrica con un generador instalado en tierra firme.

El ciclo de funcionamiento del modulo de captura de ola entre valle y cresta de ola es idéntico en marea baja y en marea alta, la única diferencia que se tiene entre marea baja y marea alta es el ángulo de la palanca con la boya respecto al nivel del agua. El modulo independiente de captura de ola es capaz de tolerar olas en marea baja y olas en marea alta debido a la longitud de su palanca.

Primera etapa, cuando la cresta de la ola pasa por la boya la eleva por flotación y provoca que el otro extremo de la palanca descienda jalando el cable de tracción que se une con el carrete de la rueda libre, la rueda libre gira creando tracción en el eje del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, y se enrolla el cable de restitución en el carrete elevando al peso muerto de restitución. La fuerza de la boya es proporcional al volumen de la boya, de acuerdo al principio de Arquímedes que dice "todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical, dirigido de abajo a arriba igual al peso del fluido que desaloja", Como la boya esta en un extremo de la palanca y experimenta un empuje vertical de abajo a arriba al flotar la boya en la cresta de la ola el extremo opuesto de la palanca experimenta un empuje igual pero en sentido contrario jalando de esta forma del cable de tracción enrolladlo en el carrete de la rueda libre con la misma fuerza que es levantado el volumen de la boya. Al girar la rueda libre incorpora fuerza al árbol de transmisión realizando la primera parte del ciclo, desenrollando el cable de tracción del carrete de la rueda libre.

Segunda etapa, cuando el valle de la ola pasa por la boya esta cae por gravedad y provoca que el otro extremo de la palanca ascienda dejando de tensar el cable de tracción que se une con el carrete de la rueda libre, El peso muerto de restitución por gravedad cae jalando del cable de restitución desenrollando el cable de el carrete de la rueda libre, la rueda libre gira libremente sin tracción del eje del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola y el cable de tracción se enrolla de nuevo en el carrete de la rueda libre preparándolo para la siguiente ola. Durante el valle de la ola la boya de la palanca regresa a su posición de reposo y la rueda libre también regresa a su posición de reposo sin ser arrastrada por su eje. Dejando al modulo secuencial de captura de ola listo para reiniciar un nuevo ciclo.

El modulo secuencial de captura de ola también puede funcionar como un dispositivo aislado e independiente para producir energía, un ejemplo simple es colocando un dispositivo hidráulico o generador eléctrico en el eje de la rueda libre con carrete. De tal forma que el dispositivo funcionaría igualmente en dos etapas. La de tracción seria cuando funcionaría y la de restitución sería la de reposo. Funcionando cuando pase la cresta de la ola en la boya del modulo secuencial de captura de ola y entre en reposo cuando el valle de la ola pase por la boya del modulo secuencial de captura de ola.

El funcionamiento de la cuadricula de transmisión.

Los engranes libres del diferencial libre, en la etapa de tracción los engranes libres aportan fuerza mecánica al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola. La segunda etapa es cuando no aportan fuerza mecánica al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola dejando que el eje del árbol de transmisión gire libremente.

El funcionamiento del diferencial libre es igualmente simple, el engrane común de la derecha del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado derecho se acopla con el engrane libre orientado al frente de la playa para generar la tracción del lado derecho en el sentido de tracción. El engrane común de la izquierda del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado izquierdo se acopla con el engrane libre orientado al frente de la ola para generar la tracción del lado izquierdo en el sentido de tracción. De esta forma el giro del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola es continuo en un solo sentido, aunque pudiera pararse alguno de los módulos secuenciales de captura de ola y también aunque pudiera pararse un árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El funcionamiento de la cuadricula de transmisión se apoya en los Pilotes y diferenciales libres sobre los pilotes son las que unen a los arboles de transmisión perpendiculares a la ola y a los arboles de transmisión paralelos a la ola. Este diseño permite que cada modulo de cada árbol de transmisión paralelo a la ola aporte energía mecánica a la cuadricula cuando trabaja en la etapa de tracción. El árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola sirve de receptor y conductor de la fuerza de tracción de todos los arboles de transmisión paralelos al frente de la ola teniendo el mismo sentido de tracción que los módulos secuenciales de captura de ola. Este diseño permite que ningún árbol paralelo al frente de ola cree ruido en el flujo de impulsos de fuerza de todos y cada uno de los modulo secuenciales de captura de ola. Facilitando de esta forma que un recurso energético intermitente como las olas se convierta a través de la cuadricula de transmisión en un recurso energético constante y confiable.

El funcionamiento del sistema es simple, es un ciclo continuo que define el inicio cuando la ola avanza hacia la costa y pasa por la cuadricula de transmisión del sistema más alejada de la playa y define el final cuando la ola pasa por los módulos de la cuadricula de transmisión más próximos a la playa. Al ir avanzando la ola hace que cada modulo que se encuentra en la cuadricula en posición de ángulo de ataque con respecto al frente de la ola valla aportando energía al sistema de forma secuencial, provocando que una sola ola sea aprovechada por todos y cada uno de los módulos del sistema en forma secuencial, asimismo también en forma secuencial por todos los arboles de transmisión paralelos y perpendiculares al frente de la ola.

El sistema secuencial de captura de ola está planificado para que cuando una ola este saliendo por la cuadricula de los módulos más próximos a la playa una nueva ola este entrando al sistema en la cuadricula de los módulos más alejados de la playa y una ola este pasando por la parte media de la cuadricula de transmisión. De esta forma los módulos de captura de ola y la cuadricula de transmisión convierten las olas intermitentes en un recurso energético constante y confiable.

El invento consiste en la estructura física del modulo secuencial de captura de ola y de la Pilotes, y postes soportes del sistema, Árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, El árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola, Engrane Libre, Diferencial libre, Cuadricula de transmisión, Modulo secuencial de captura de ola (Poste, La extensión palanca, La chumacera media , La Palanca, boya, La Jaula sujetadora de boya, chumacera superior, la rueda libre con carrete, El cable de tracción, El cable de restitución , El peso muerto de restitución), el acople con el generador eléctrico, el generador eléctrico o dispositivo de carga, pero también abarca el concepto de Sistema propiamente dicho. Considerándolo un conjunto integrado e independiente de los detalles estructurales de sus diversas partes.

Dado que se pueden efectuar ciertos cambios en las dimensiones del sistema y en las características constructivas detalladas de los componentes del sistema sin apartarse del alcance del invento aquí implicado, se pretende que toda materia contenida en las descripciones que se exponen seguidamente, o que se muestran en los dibujos anexos, sean consideradas ilustrativas y no en un sentido limitativo.

El sistema secuencial de captura de ola que convierte las olas en energía eléctrica para que funcione apropiadamente debe de considerar lo siguiente: La separación de los módulos secuenciales de captura de ola de forma paralela al frente de ola es entre poste y poste el doble de la longitud de sus boyas. Esto es indispensable para evitar el efecto de atenuación de ola.

La separación perpendicular al frente de ola de los módulos secuenciales de captura de ola es por lo menos tres cuartas partes de la longitud de la palanca incluyendo el diámetro de la boya. Esto es indispensable para aprovechar el frente de ola de manera consecutiva y ocupar solo el área necesaria para el buen funcionamiento de sistema.

Una regla mas es que el numero de módulos que se tengan en un árbol de transmisión paralelo a la ola debe ser de acuerdo a las necesidades del sistema, pero siempre los diferentes arboles de transmisión paralelos al frente de ola deben tener de diferencia entre uno y otro un solo modulo, es decir un árbol de transmisión tendrá un numero par de módulos y el siguiente el mismo número más uno, al siguiente árbol de transmisión se volverá a tener el numero par de módulos y al siguiente es el mismo número más uno, así sucesivamente hasta que se terminen los arboles de transmisión paralelos al frente de ola. Esto es para hacer la cuadricula de transmisión eficiente para intercalar los módulos para aprovechar secuencialmente la ola y que no se dé el efecto de atenuación de ola.

El árbol de transmisión está concebido para armarse en varios segmentos, pero solo observa una sola regla, que entre cada poste y poste de los módulos secuenciales de captura de ola, entre cada pilote y pilote, entre cada pilote y poste debe de haber dos cardanes intermedios. Para que la cuadricula de transmisión sea armable de piezas no muy largas y prever posibles oscilaciones de los postes que no alteren el funcionamiento de la cuadricula de transmisión.

El pilote y el poste se cimentan en el fondo del lecho marino de la franja costera y emerge a una altura mínima de 3 metros de la altura de la cresta de la ola promedio en marea alta del lugar designado para instalar el sistema, la altura del poste puede ser mayor dependiendo de las necesidades del sistema.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.

La Figura número 1 es una vista lateral del poste del modulo secuencial de captura de ola. En donde se aprecian las chumaceras y la extensión de la palanca.

La Figura número 2 es una vista superior del Modulo secuencial de captura de ola en donde se aprecian sus partes principales.

La Figura número 3 es una vista isométrica de la rueda libre y de sus componentes.

La Figura número 4 es una vista isométrica de la rueda libre de sus partes internas y de carrete de la rueda libre.

La Figura número 5 es una vista lateral esquemática del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola con la ubicación de las ruedas libres con carretes.

La Figura numero 6 es una vista superior del modulo secuencial de captura de ola con todas sus partes.

La Figura número 7 es una vista en isométrico del modulo secuencial de captura de ola con todas sus partes.

La Figura numero 8 es una vista en isométrico de una boya con su sistema de seguridad de llenado de agua y su entrada de llenado de aire.

La figura número 9 es una vista esquemática de la palanca con la jaula sujeta boya y la boya.

La Figura número 10 es una vista lateral del funcionamiento del modulo secuencial de captura de ola cuando pasa un valle de ola en la boya del modulo en marea baja. La palanca cae por su propio peso.

La Figura número 11 es una vista lateral del funcionamiento del modulo secuencial de captura de ola cuando una cresta de ola pasa por la boya del modulo en marea baja. La boya es empujada hacia arriba por flotar sobre la cresta de la ola.

La Figura número 12 es una vista lateral del funcionamiento del modulo secuencial de captura de ola cuando pasa un valle de ola en la boya del modulo en marea Alta. La palanca cae por su propio peso.

La Figura número 13 es una vista lateral del funcionamiento del modulo secuencial de captura de ola cuando una cresta de ola pasa por la boya del modulo en marea Alta. La boya es empujada hacia arriba por flotar sobre la cresta de la ola.

La Figura número 14 es una vista superior del modulo secuencial de captura de ola con un pequeño generador eléctrico colocado en el eje de la rueda libre con carrete.

La Figura número 15 es una vista en isométrico del modulo secuencial de captura de ola con un pequeño generador eléctrico en el eje de la rueda libre con carrete.

La Figura número 16 es una vista lateral del modulo secuencial de captura de ola con un pequeño generador eléctrico en el eje de la rueda libre con carrete. También muestra la tolerancia de la palanca a amplitudes de la marea y de las olas.

La Figura número 17 es una vista en isométrico de cinco módulos secuenciales de captura de olas que se disponen el línea para compartir una árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

La Figura número 18 es una vista superior de cinco módulos secuenciales de captura de ola dispuestos en ángulo de ataque con respecto al frente de la ola. El ángulo de ataque se consigue gracias a la longitud de la extensión de la palanca que aproxima el eje de la palanca al poste o aleja el eje de la palanca del poste.

La Figura número 19 es una vista en isométrico de los componentes del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola con la ubicación de los engranes libres dentro del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola.

La Figura número 20 es una vista en isométrico del diferencial libre sobre el cabezal del pilote que lo sostiene.

La Figura número 21 es una vista superior del diferencial libre sobre el cabezal del pilote que lo sostiene.

La Figura número 22 es una vista en isométrico esquemática de la rueda libre y del engrane para formar el engrane libre.

La Figura 23 es una vista en isométrico de una celda de la cuadricula de transmisión del sistema secuencial de captura de ola, en donde se muestra la ubicación de los pilotes con los diferenciales libres, muestra a los módulos secuenciales de captura de ola, muestra al árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, muestra al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola, muestra al acople con el generador eléctrico y muestra la ubicación de los generadores eléctricos.

La Figura 24 es una vista en isométrico de una celda de la cuadricula de transmisión del sistema secuencial de captura de ola, en donde se muestra la ubicación de los pilotes con los diferenciales libres, muestra a los módulos secuenciales de captura de ola con su ángulo de ataque respecto al frente de la ola, muestra al árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, muestra al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola, muestra al acople con el generador eléctrico y muestra la ubicación de los generadores eléctricos. También muestra el lecho marino y muestra el frente de ola.

La Figura 25 es una vista superior de la cuadricula de transmisión con cuatro arboles de transmisión perpendicular al frente de ola, con cuatro generadores eléctricos, con doce arboles de transmisión paralelos al frente de la ola, con cincuenta y cuatro módulos secuenciales de captura de ola, con diez y seis diferenciales libres, con un frente de ola entrando al sistema, con un segundo frente de ola a la mitad del sistema y con un frente de ola saliendo de la cuadricula de transmisión.

También muestra: La separación de los módulos secuenciales de captura de ola de forma paralela al frente de ola, entre poste y poste el doble de la longitud de sus boyas. Esto es indispensable para evitar el efecto de atenuación de ola. La separación perpendicular al frente de ola de los módulos secuenciales de captura de ola es por lo menos tres cuartas partes de la longitud de la palanca. El numero de módulos que se tengan en un árbol de transmisión paralelo a la ola deben tener de diferencia entre uno y otro un solo modulo en la figura 25 muestro que el árbol más próximo a la playa es de cinco módulos el siguiente es de cuatro módulos, el siguiente es de cinco módulos y el siguiente es de cuatro módulos, así sucesivamente, hasta que se termine la cuadricula de transmisión.

REALIZACIÓN REFERENTE DE LA INVENCION.

Modulo secuencial de captura de ola El modulo secuencial de captura de ola (M) está constituido por un poste (1), chumacera superior (2), Rueda libre con carrete (3), Carrete de la rueda libre (4), eje de la rueda libre integrante del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola (5.1), cable de restitución (6), peso muerto de restitución (7), cable de tracción (8), Extensión de la palanca (9), Chumacera media (10), eje de la palanca (11), Palanca (12), jaula sujetadora de boya (13), boya (14), pie de la palanca (15) El Poste es una estructura rígida que se cimenta en su parte inferior en el lecho marino (1.1) y emerge del nivel del océano en marea alta, con barrenos en la parte superior del poste (1.2) para atornillar a la chumacera superior y barrenos en la parte media (1.3) para atornillar y sostener a la extensión de la palanca.

La chumacera superior (2) se coloca en la parte más alta del poste, esta chumacera sirve de rodamiento del fragmento del árbol de transmisión que sirbe de eje de la rueda libre con carrete, tornillos de sujeción (2.1) La rueda libre con carrete (3) es una rueda libre con tracción en el eje del árbol de transmisión en un sentido y que gira libremente en el otro sentido sin ser arrastrada por su propio eje. Las partes que integran a la rueda libre; Tapa interior de la rueda libre (3.1), Muelas (3.2), Balines (3.3), mini resorte (3.4), Tapa exterior (3.5), eje de la rueda libre (5), tornillos de sujeción con el eje del árbol de transmisión (3.6) El Carrete (4) es una estructura circular con barrenos en su perímetro formando un círculo, en estos barrenos se coloca las varillas largas (4.1) que se sujetan con tuercas para que formen un carrete circular. La estructura circular se empalma y acopla con la rueda libre sujetándose con tornillos de sujeción (4.2).

El eje de la rueda libre (5) es un eje macizo que es sostenido en el poste por la chumacera superior.

El cable de restitución (6) es un cable que está sujeto y enrollado en uno de sus extremos en la parte del carrete más alejada de la rueda libre y en el otro extremo cuelga verticalmente con el peso muerto de restitución.

El peso muerto de restitución (7) es una pieza pequeña cilindrica con un barreno en la parte superior para sujetarse del cable de restitución.

El cable de tracción (8) está sujeto del pie del extremo de la palanca y del otro extremo se enrolla sujetándose en la parte del carrete más cercana a la rueda libre.

La extensión palanca (9) es una barra que en uno de sus extremos tiene pestañas con barrenos para sujetarse del poste del modulo secuencial de captura de ola y en el otro de sus extremos tiene unas pestañas con barrenos para sujetar a la chumacera media que sirve de rodamiento de la palanca. Los tornillos de sujeción de la extensión de la palanca (9.1) La extensión de la palanca varia en longitud para trasladar el eje de la palanca ya sea acercando el eje de la palanca al poste del modulo o alejando el eje de la palanca del poste del modulo para facilitar que se forme el ángulo de ataque del sistema con respecto al frente de ola, la extensión de la palanca se puede colocar en el poste en dos posiciones, una es perpendicular al frente de la ola y la otra es perpendicular al frente de la playa.

La chumacera media (10) se coloca en el extremo de la extensión de la palanca, esta chumacera sirve de rodamiento del eje de la palanca. Los tornillos de sujeción de la chumacera (10.1) El eje de la palanca (11) es una barra maciza con cabezal plano en el que se sujeta la palanca atornillándola con tornillos (1 1.1) y tuercas de presión (11.2) La palanca (12) es una estructura rígida que sostiene en el extremo perpendicular al frente de la playa a la jaula sujetadora de la boya (13), en la parte media sostiene al eje de la palanca (1 1) y en el extremo de la palanca que se orienta perpendicular al frente de la ola sostiene al pie de la palanca (12.2).

La forma de la palanca es de estilo romboide alargado con soportes internos que le brinden rigidez a la estructura, con refuerzos en la parte media para el eje de la palanca y con refuerzos estructurales en la parte cabeza de la palanca donde se coloca la jaula de la boya, además de refuerzos estructurales en la parte posterior donde se coloca el pie de la palanca.

En el cabezal de la palanca (12.1) se coloca una barra que es el sujetador de la jaula de la boya que consiste en una barra paralela a la boya con roscas en sus extremos para colocarla jaula de la boya y sujetarla con tuercas a los espejos de la jaula de la boya (13.2).

La Jaula sujetadora de boya (13) es una estructura compuesta de la barra en la cabeza de la palanca (12.1) y de tres barras con rosca en los extremos (13.1), unidas por dos estructuras en forma de cruz los espejos de la jaula (13.2) a manera de espejos que se sujetan a las barras de la jaula con tuercas de presión (13.3) y mantienen dentro de las cuatro barras y de los espejos firme a la boya. Esta echa la jaula de material resistente al agua. Las dimensiones de la jaula sujetadora de boyas, las piezas pueden variar en longitud calibres y diámetros de acuerdo a las necesidades del propio sistema y de las necesidades de trabajo requerido por cada proyecto específico. Pero para dar una idea general la jaula puede albergar boyas de varios tamaños obviamente incrementando su tamaño a mayor volumen de la boya La Boya (14) es una estructura cilindrica con altura mayor a su diámetro, esta hueca por dentro y debe de ser hermética hecha de material resistente, La boya en posición horizontal contiene en la parte que toca el agua una exclusa electrónica que permite la entrada del agua( 14.1), para llenar la boya provocando su hundimiento en caso de una emergencia climática o en caso de alguna alerta temprana que amenace al sistema secuencial de captura de ola. La exclusa de la boya solo se cierra cuando es inyectado aire a presión y solo se abre la exclusa con una señal de radio emitida desde tierra.

En la parte superior que no toca el agua cuando flota la boya contiene un acoplamiento (14.2) que solo permite la entrada de aire. Esta toma de aire sirve para refiotar las boyas que se hundieron ante una amenaza.

La boya siempre se coloca dentro de la jaula sujetadora de boya.

El pie de la palanca (15) es una barra cilindrica con cabeza que se atornilla (15.1) a la palanca el pie tiene barrenos (15.2) para asegurar a el cable de tracción del modulo.

El funcionamiento del modulo secuencial de captura de ola es simple, se apoya en los principios básicos de la física como el principio de Arquímedes, la palanca, la gravedad y la rueda libre.

El modulo secuencial de captura de ola funciona en un ciclo de dos etapas, la primera es la de tracción, cuando la cresta de la ola pasa por la boya del modulo, la segunda etapa es de restitución cuando el valle de la ola pasa por la boya del modulo.

Primera etapa, cuando la cresta de la ola pasa por la boya la eleva por flotación y provoca que el otro extremo de la palanca descienda jalando el cable de tracción que se une con el carrete de la rueda libre, la rueda libre gira creando tracción en el eje del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, y se enrolla el cable de restitución en el carrete elevando al peso muerto de restitución.

La fuerza de la boya es proporcional al volumen de la boya, de acuerdo al principio de Arquímedes que dice "todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical, dirigido de abajo a arriba igual al peso del fluido que desaloja", Como la boya esta en un extremo de la palanca y experimenta un empuje vertical de abajo a arriba al flotar la boya en la cresta de la ola el extremo opuesto de la palanca experimenta un empuje igual pero en sentido contrario jalando de esta forma del cable de tracción enrolladlo en el carrete de la rueda libre con la misma fuerza que es levantado el volumen de la boya. Al girar la rueda libre incorpora fuerza al árbol de transmisión realizando la primera parte del ciclo.

Segunda etapa, cuando el valle de la ola pasa por la boya esta cae por gravedad y provoca que el otro extremo de la palanca ascienda dejando de tensar el cable de tracción que se une con el carrete de la rueda libre, El peso muerto de restitución por gravedad cae jalando del cable de restitución, la rueda libre gira libremente sin tracción del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola y el cable de tracción se enrolla de nuevo en el carrete de la rueda libre preparándolo para la siguiente ola.

Durante el valle de la ola la boya de la palanca regresa a su posición de reposo y la rueda libre también regresa a su posición de reposo sin ser arrastrada por su eje apoyándose la rueda libre en el peso muerto de restitución que cuelga verticalmente del carrete de la rueda libre. Dejando al modulo secuencial de captura de ola listo para reiniciar un nuevo ciclo. Este ciclo se repite en cada uno de los módulos de manera sucesiva y escalonada, permitiendo que la cuadricula de transmisión tenga un movimiento continuo suficiente para generar energía eléctrica con un generador instalado en tierra firme.

El ciclo de funcionamiento del modulo de captura de ola entre valle y cresta de ola es idéntico en marea baja y en marea alta, la única diferencia que se tiene entre marea baja y marea alta es el ángulo de la palanca con la boya respecto al nivel del agua.

El modulo independiente de captura de ola es capaz de tolerar olas en marea baja y olas en marea alta debido a la longitud de su palanca.

El modulo secuencial de captura de ola también puede funcionar como un dispositivo aislado e independiente para producir energía, un ejemplo simple es colocando un dispositivo de carga, hidráulico o generador eléctrico (5.A) en el eje de la rueda libre con carrete. De tal forma que el dispositivo funcionaria igualmente en dos etapas. La de tracción seria cuando funcionaria y la de restitución sería la de reposo. Funcionando cuando pase la cresta de la ola en la boya del modulo secuencial de captura de ola y entre en reposo cuando el valle de la ola pase por la boya del modulo secuencial de captura de ola.

Cuadrícula de transmisión La cuadricula de transmisión (C) está constituida por los pilotes (16), diferenciales libre (17), árbol de transmisión paralelo al frente de la ola (5), Árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola (18), dispositivo de carga (5. A), acople con el generador eléctrico (20), Generador eléctrico (21).

Pilotes del sistema El pilote (16) es una estructura rígida que se cimenta en su parte inferior en el lecho marino (16.1) y emerge de nivel del océano de marea alta sosteniendo en su parte superior a un cabezal plano (16.2) de forma cuadricular, en este cabezal se instala al diferencial libre del sistema.

Los pilotes se instalan en líneas rectas paralelas perpendiculares al avance del frente de ola formando una cuadricula, cada pilote sirve de soporte de los diferenciales libre que sirven de unión de arboles de transmisión. Al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola y al árbol de transmisión paralelo al frente de la playa, de tal manera que los arboles de transmisión hacen líneas rectas paralelas y equidistantes entre sí formando la cuadricula de transmisión.

La distancia entre los arboles de transmisión perpendiculares al frente de la ola tienen mayor distancia entre ellos que los arboles de transmisión que se colocan paralelos al frente de la ola.

Diferencial libre.

Cada Diferencial libre (17) cuenta con cuatro chumaceras (17.3). Dos chumaceras sostienen al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola (18) en la que se hayan dos engranes con ruedas libres (17.1), un engrane libre orientado a la playa (17.1) y el otro orientado al frente de la ola. Los engranes con rueda libre tienen tracción en el eje del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola en uno de sus sentidos y en el otro sentido giran libre mente.

La chumacera del lado derecho sostiene el engrane común (17.2) de la derecha del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado derecho y este engrane común se acopla con el engrane libre orientado al frente de la playa para generar la tracción del lado derecho.

La chumacera de lado izquierdo sostiene el engrane común (17.2) de la izquierda del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado izquierdo y este engrane común se acopla con el engrane libre orientado al frente de la ola para generar la tracción del lado izquierdo.

Engrane Libre El engrane Libre (17.1) es básicamente una rueda libre que tiene tracción en el giro en uno de sus sentidos y gira libremente sin ser arrastrada por su eje cuando gira en el sentido contrario, en la parte externa de la rueda libre se coloca la corona de un engrane para formar el engrane libre, sujetándola con tornillos (17.1 A) Arbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El árbol de transmisión paralelo al frente de la ola esta contenido entre el diferencial libre (17) del lado izquierdo y el diferencial libre (17) del lado derecho.

Cada árbol de transmisión paralelo al frente de la ola se compone de: El eje del modulo secuencial de captura de ola (5), cardan uno (5.1) inter módulos, barra de transmisión (5.2), segundo cardan (5.3) inter módulos, y eje del siguiente modulo secuencial de captura (5) de ola, nuevamente cardan uno inter módulos, barra de transmisión, segundo cardan inter módulos, se repite tantas veces como módulos haya en el árbol de transmisión paralelo a las olas. Hasta que se llega al eje del engrane común (5.4) del diferencial libre, en ese momento el eje del diferencial del engrane común sustituye al eje del modulo secuencial de captura de ola en el orden. De la misma forma del lado derecho o el izquierdo del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El eje del modulo secuencial de captura de ola (5) es un eje macizo que es sostenido en el poste por una chumacera, en sus dos extremos esta estriado o ranurado macho para acoplarse con la junta con estriado o ranurado interior hembra del cardan.

El cardan uno (5.1) y dos (5.3) tienen en sus dos extremos estriado o ranurado interior hembra para acoplarse en uno de sus extremos con el eje del modulo (5) y en el otro con la barra de transmisión (5.2).

La barra de transmisión (5.2) que tiene ranurado o estriado macho en sus dos extremos se acopla con un cardan encada extremo.

El eje del engrane común se acopla con la chumacera (1 .3) del diferencial libre y el eje del engrane común se une con el cardan uno (5.3).

El árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola.

El árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola (18) tiene la particularidad de que es continuo desde el generador eléctrico hasta el diferencial libre más alejado de la playa. El Árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola (18) se compone de: El eje del Diferencial libre (18.1), cardan uno (18.2) inter diferenciales, barra de transmisión (18.3), segundo cardan inter diferenciales (18.4), y eje del siguiente diferencial libre (18.1). Se repite tantas veces como Diferenciales haya en el árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola. Hasta que se llega a la caja de velocidades del generador eléctrico, en ese momento el eje de la caja multiplicadora sustituye al eje del diferencial libre (18.1).

El acople con el generador eléctrico (20) es la aparte del eje de transmisión perpendicular al frente de la ola que sale del diferencial libre más cercano a la playa y llega a la caja multiplicadora del generador eléctrico.

La caja multiplicadora es como la de los aerogeneradores eólicos horizontales, multiplica las bajas revoluciones de las aspas de aerogenerador en las revoluciones necesarias paraqué el generador eléctrico funcione apropiadamente.

El Generador eléctrico o dispositivo de carga (21), es el dispositivo que finalmente dará un uso útil a las olas intermitentes del océano convertidas en energía mecánica continua por el sistema secuencial de captura de ola en energía eléctrica o en algún dispositivo de bombeo de líquidos. La idea del inventor es que sea un generador eléctrico la mejor opción.

El frente de ola (FO) Es la ola es la más de agua que avanza hacia la playa.

Playa (P) es la franja costera en donde llegan las olas y donde se colocan los generadores eléctricos del sistema secuencial de captura de ola que convierte las olas en energía eléctrica.

Cresta de ola (CO) es la cresta de la ola que avanza hacia la playa pero en este caso de solicitud de patente es un evento aislado para explicar cómo funciona el modulo secuencial de captura de ola.

Valle de ola (VO) es el valle de la ola que avanza hacia la playa pero en este caso de solicitud de patente es un evento aislado para explicar cómo funciona el modulo secuencial de captura de ola.

El sistema secuencial de captura de ola se compone de la cuadricula de transmisión (C) y de los módulos secuenciales de captura de ola (M), del acople con el generador eléctrico (20), del generador eléctrico o dispositivo de carga (21) El engranes libres funciona igual que una rueda libre, cuando gira en un sentido crea tracción en su eje y cuando gira en el sentido contrario no es arrastrado por su eje. A si que el engrane libre funciona en dos etapas, la primera etapa es la de tracción cuando el engrane gira en el sentido de tracción, de esta forma los engranes libres aportan fuerza mecánica al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola. La segunda etapa es cuando los engranes libres no son arrastrados por su propio eje y no aportan fuerza mecánica al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola dejando que el eje del árbol de transmisión gire libremente.

El funcionamiento del diferencial libre trabaja en un ciclo de dos etapas, la primera etapa es la de tracción la que los engranes comunes aportan tracción en un sentido a los engranes libres del árbol de transmisión perpendicular al frente de ola, la segunda etapa es la de reposo de los engranes comunes y los engranes libres, permitiendo que la tracción del diferencial gire en un solo sentido la de tracción del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola.

De esta forma el engrane común de la derecha del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado derecho se acopla con el engrane libre orientado al frente de la playa para generar la tracción del lado derecho. El engrane común de la izquierda del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado izquierdo se acopla con el engrane libre orientado al frente de la ola para generar la tracción del lado izquierdo. De esta forma el giro del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola es continuo en un solo sentido, aunque pudiera pararse alguno de los módulos secuenciales de captura de ola y también aunque pudiera pararse un árbol de transmisión paralelo al frente de la ola.

El funcionamiento de la cuadricula de transmisión es en un ciclo continuo de dos etapas, la primera etapa es la de tracción en la que las ruedas libres y engranes libres aportan tracción al la cuadricula de transmisión en un solo sentido, la segunda etapa es la de reposo en la que las ruedas libres con carrete de los módulos y los engranes libres dejan que los arboles de transmisión paralelos y perpendiculares giren libremente sin interferencia de las ruedas libres con carrete de los módulos y engranes libres.

Los diferenciales libres (17) sobre los pilotes (16) son las que unen a los arboles de transmisión perpendiculares a la ola (19) y a los arboles de transmisión paralelos a la ola (15). Los engranes del árbol de transmisión perpendicular a la ola son engranes libres (17.1) y los engranes de los arboles de transmisión paralelos a la ola son engranes comunes (17.2). Este diseño permite que cada modulo de cada árbol de transmisión paralelo a la ola aporte energía mecánica al sistema en el mismo sentido que el árbol paralelo al frente de ola, Los engranes libres del árbol perpendicular al frente de ola permite que ningún árbol paralelo al frente de ola cree ruido en el flujo de impulsos de fuerza de todos y cada uno de los modulo secuenciales de captura de ola. Facilitando de esta forma que un recurso energético intermitente como las olas se convierta a través de la cuadricula de transmisión en un recurso energético constante y confiable.

El funcionamiento del sistema es simple, es un ciclo continuo que define el inicio cuando la ola avanza hacia la costa y pasa por la cuadricula de transmisión del sistema más alejada de la playa y define el final cuando la ola pasa por los módulos de la cuadricula de transmisión más próximos a la playa. Al ir avanzando la ola hace que cada modulo que se encuentra en la cuadricula en posición de ángulo de ataque (Fig. 18) con respecto al frente de la ola valla aportando energía al sistema de forma secuencial, provocando que una sola ola sea aprovechada por todos y cada uno de los módulos del sistema, por todos los arboles de transmisión paralelos y perpendiculares al frente de la ola.

El diseño del sistema garantiza que cuando una ola este saliendo por la cuadricula de los módulos más próximos a la playa una nueva ola este entrando al sistema en la cuadricula de los módulos más alejados de la playa y una ola este pasando por la parte media de la cuadricula de transmisión. De esta forma los módulos de captura de ola y la cuadricula de transmisión convierten las olas intermitentes en un recurso energético constante y confiable.

Consideraciones para el buen funcionamiento de sistema secuencial de captura de olas.

La separación de los módulos secuenciales de captura de ola de forma paralela al frente de ola es entre poste y poste el doble de la longitud de sus boyas. Esto es indispensable para evitar el efecto de atenuación de ola. La separación perpendicular al frente de ola de los módulos secuenciales de captura de ola es por lo menos tres cuartas partes de la longitud de la palanca incluyendo el diámetro de la boya. Una regla mas es que el numero de módulos que se tengan en un árbol de transmisión paralelo a la ola debe ser de acuerdo a las necesidades del sistema, pero siempre los diferentes arboles de transmisión paralelos al frente de ola deben tener de diferencia entre uno y otro un solo modulo. El árbol de transmisión está concebido para armarse en varios segmentos, pero solo observa una sola regla, que entre cada poste y poste de los módulos secuenciales de captura de ola, entre cada pilote y pilote, entre cada pilote y poste debe de haber dos cardanes intermedios.

Claims (6)

REIVINDICACIONES. Habiendo descrito suficientemente mi invención, la considero como una novedad y por lo tanto reclamo de mi exclusiva propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas.

1. Modulo secuencial de captura de olas se conforma por un poste, chumacera superior, rueda libre con carrete, Carrete de la rueda libre, eje de la rueda libre integrante del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, cable de restitución, peso muerto de restitución, cable de tracción, Extensión de la palanca, Chumacera media, eje de la palanca, Palanca, jaula sujetadora de boya, boya, pie de la palanca. Caracterizado esencialmente porque funciona en un ciclo de dos etapas: la primera etapa es la de tracción, cuando la cresta de la ola pasa por la boya la eleva por flotación y provoca que el otro extremo de la palanca descienda jalando el cable de tracción que se une con el carrete de la rueda libre, la rueda libre gira creando tracción en el eje del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola, y se enrolla el cable de restitución en el carrete elevando al peso muerto de restitución. Al girar la rueda libre incorpora fuerza al árbol de transmisión realizando la primera parte del ciclo. La segunda etapa, cuando el valle de la ola pasa por la boya esta cae por gravedad y provoca que el otro extremo de la palanca ascienda dejando de tensar el cable de tracción que se une con el carrete de la rueda libre, El peso muerto de restitución por gravedad cae jalando del cable de restitución, la rueda libre gira libremente sin tracción del eje del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola y el cable de tracción se enrolla de nuevo en el carrete de la rueda libre preparándolo para la siguiente ola. Dejando al modulo secuencial de captura de ola listo para reiniciar un nuevo ciclo. El modulo secuencial de captura de ola es capaz de tolerar olas en marea baja y en marea alta debido a la longitud de su palanca. El ciclo de funcionamiento del modulo de captura de ola entre valle y cresta de ola es idéntico en marea baja y en marea alta, la diferencia es el ángulo de la palanca respecto al nivel del agua.

2. Modulo secuencial de captura de ola se caracterizado esencialmente porque puede funcionar como un dispositivo aislado e independiente para producir energía colocando en el eje de la rueda libre con carrete un dispositivo de carga, hidráulico o generador eléctrico. De tal forma que el dispositivo funcionaría igualmente en dos etapas. La de tracción seria cuando funcionaría y la de restitución sería la de reposo. Funcionando cuando pase la cresta de la ola en la boya del modulo secuencial de captura de ola y entre en reposo cuando el valle de la ola pase por la boya del modulo secuencial de captura de ola.

3. El diferencial libre se conforma de cuatro chumaceras, dos chumaceras sostienen al árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola con dos engranes libres, las otras dos chumaceras sostienen a los ejes del árbol de transmisión paralelo al frente de ola y sostienen a engranes comunes, las chumaceras están soportadas en el cabezal del pilote. El diferencial libre se caracteriza esencialmente porque trabaja en un ciclo de dos etapas, la primera etapa es la de tracción la que los engranes comunes aportan tracción en un sentido a los engranes libres del árbol de transmisión perpendicular al frente de ola, la segunda etapa es la de reposo de los engranes comunes y los engranes libres, permitiendo que la tracción del diferencial gire en un solo sentido la de tracción del árbol de transmisión perpendicular al frente de la ola. El engrane común de la derecha del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado derecho se acopla con el engrane libre orientado al frente de la playa para generar la tracción del lado derecho. El engrane común de la izquierda del árbol de transmisión paralelo al frente de la ola del lado izquierdo se acopla con el engrane libre orientado al frente de la ola para generar la tracción del lado izquierdo.

4. La cuadricula de transmisión se conforma por los pilotes, diferenciales libres, árboles de transmisión paralelos al frente de la ola, Árboles de transmisión perpendiculares al frente de la ola, acople con el generador eléctrico, generador eléctrico. Se caracteriza esencialmente porque toda la cuadricula de transmisión funciona en un ciclo continuo de dos etapas, la primera etapa es la de tracción en la que las ruedas libres y engranes libres aportan tracción al la cuadricula de transmisión en un solo sentido, la segunda etapa es la de reposo en la que las ruedas libres con carrete de los módulos y los engranes libres dejan que los arboles de transmisión paralelos y perpendiculares giren libremente sin interferencia de las ruedas libres con carrete de los módulos y engranes libres. Los diferenciales libres sobre los pilotes son los que unen a los arboles de transmisión perpendiculares a la ola y a los arboles de transmisión paralelos a la ola. Los engranes del árbol de transmisión perpendicular a la ola son engranes libres y los engranes de los arboles de transmisión paralelos a la ola son engranes comunes. Este diseño permite que cada modulo de cada árbol de transmisión paralelo a la ola aporte energía mecánica a la cuadricula de transmisión en el mismo sentido, Facilitando de esta forma que un recurso energético intermitente como las olas se convierta a través de la cuadricula de transmisión en un recurso energético constante y confiable.

5. Sistema secuencial de captura de olas que convierte las olas del mar en energía eléctrica. Se compone de la cuadricula de transmisión, módulos secuenciales de captura de ola, del acople con el generador eléctrico, del generador eléctrico. Se caracteriza esencialmente porque funciona en un ciclo continuo que define el inicio cuando la ola avanza hacia la costa y pasa por la cuadricula de transmisión del sistema más alejada de la playa y define el final cuando la ola pasa por los módulos de la cuadricula de transmisión más próximos a la playa. Al ir avanzando la ola hace que cada modulo que se encuentra en la cuadricula en posición de ángulo de ataque con respecto al frente de la ola valla aportando energía al sistema de forma secuencial, provocando que una sola ola sea aprovechada por todos y cada uno de los módulos del sistema, por todos los arboles de transmisión paralelos y perpendiculares al frente de la ola.

6. Sistema secuencial de captura de olas que convierte las olas del mar en energía eléctrica se caracteriza esencialmente porque el diseño del sistema garantiza que cuando una ola este saliendo por la cuadricula de los módulos más próximos a la playa una nueva ola este entrando al sistema en la cuadricula de los módulos más alejados de la playa y una ola este pasando por la parte media de la cuadricula de transmisión. De esta forma los módulos de captura de ola y la cuadricula de transmisión convierten las olas intermitentes en un recurso energético constante y confiable.