PT103515B - Sistema conjunto de conversão de energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas - Google Patents
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Abstract
SISTEMA CONJUNTO DE CONVERSÃO DA ENERGIA EÓLICA, SOLAR, ONDAS E CORRENTES MARÍTIMAS EM ENERGIA ELÉCTRICA, HIDROGÉNIO, AR COMPRIMIDO, OU OUTRA ENERGIA QUE CONSEGUE NÍVEIS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA SIMILARES AOS DAS BARRAGENS HÍDRICAS, CENTRAIS TERMOELÉCTRICAS E OUTRAS COM CUSTOS ECONÔMICOS DIRECTOS DE CONSTRUÇÃO E EXPLORAÇÃO INFERIORES. APLICÁVEL EM OCEANOS, MARES, RIOS, LAGOS E ALBUFEIRAS DE BARRAGENS.
Description
Descrição
Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas
Domínio técnico da invenção:
invento insere-se no campo do aproveitamento das chamadas energias renováveis e mais particularmente na energia do vento, sol, ondas e correntes marítimas.
A presente invenção produz energia eléctrica, hidrogénio, ar comprimido, ou outra energia através da convergência em simultâneo dos recursos energéticos renováveis do vento, energia solar, ondas e correntes marítimas a preços competitivos aos das barragens hídricas, centrais termoeléctricas e outras. Com aplicação em Oceanos, Mares, Rios, Lagos e albufeiras de barragens.
A técnica anterior:
São conhecidos da técnica anterior os vários tipos de geradores da energia do vento, solar, ondas e correntes marítimas. Os vários sistemas conversores, destas quatro fontes de energia renovável, apresentam diversos problemas que impedem uma real competitividade face aos meios tradicionais de produção de energia eléctrica, de entre os quais se destacam os seguintes:
- Dependência da potência mínima da energia das fontes, isto é, não havendo vento com uma determinada velocidade, não havendo ondas com determinada altura ou volume, se o céu estiver enublado e se as correntes marítimas forem reduzidas, não haverá produção de energia, ou se a houver será diminuta;
- Os sistemas funcionam de forma independente e os sistemas mistos, que começam a surgir (geradores da energia das ondas com geradores eólicos), continuam a desperdiçar a energia solar e das correntes marítimas, subaproveitando, assim, as infra-estruturas construídas;
A presente invenção tem como vantagens, de não ser necessário despender avultados recursos económicos em expropriações, arrendamentos, deslocamento de populações; de não emitir quaisquer gases ou substâncias poluentes e a possível localização da produção energética mais próxima dos consumos elevados (litoral) atenua as perdas do transporte de energia e os consequentes custos de manutenção da rede.
A presente invenção, caracteriza-se por pelo facto de produzir ar comprimido, hidrogénio, energia eléctrica ou outra energia através da convergência em simultâneo dos recursos energéticos renováveis do vento, energia solar ondas e correntes marítimas.
A energia do vento é adquirida por uma turbina eólica multidireccional, com um escudo aerodinâmico ao retorno das pás.
A energia das ondas é convertida por várias máquinas de aproveitamento do movimento ascendente e descendente das ondas.
A energia do sol é captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes).
A energia produzida do vento, ondas e sol é convertida, através de geradores, em ar comprimido, electricidade, hidrogénio e ou outro tipo de energia que é armazenada em depósitos comuns e alimentará os motores de propulsão da unidade móvel, tipo embarcação catamaran, no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas. Cujo o atrito resultante, é captado por uma turbina, colocada ao seu centro, para gerar ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outro tipo de energia, armazenando-a em depósitos até à sua transferência por estruturas receptoras situadas na costa.
Esta invenção pode, também, ser adaptada como Embarcação Produtora de energia que, de funcionamento idêntico, com as devidas adaptações, converterá em simultâneo as energias do vento, solar (painéis fotovoltaicos já existentes) e das ondas marítimas, que serão utilizadas para propulsionar a embarcação no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas, e cujo o atrito, resultante é utilizado, com o aumento do caudal controlado, por uma turbina colocada ao seu centro e submersa em 50%, para alimentar os geradores de ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outra energia, armazenando a energia em depósitos, fazendo a portagem num porto preparado para receber, converter e distribuir a energia armazenada.
Poderá esta invenção ser adaptada como uma embarcação, com as devidas adaptações, auto-suficiente energeticamente, que pode fabricar hidrogénio, transportar passageiros, transportar carga, fornecer energia a outros navios, abastecer de energia e água potável para socorro a catástrofes humanitárias.
Esta invenção pode ser, adaptada como plataforma fixa Produtora ou geradora de energia, produzindo ou convertendo a energia do vento, do sol, das ondas e correntes marítimas, devidamente adaptada, para elevar a água do Oceano, Mar, Rio, Lago, albufeira de barragem, para um depósito situado a um nível superior da turbina que capta a energia para accionar os geradores de electricidade, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia. A transferência da energia é efectuada através de cabos ou tubos submersos até terra para ser ejectada na rede de distribuição, o controlo da operação poderá ser feito automaticamente ou por controlo remoto.
Esta invenção pode, também, ser adaptada numa acção conjunta de uma Plataforma Fixa Produtora de energia, que também, recebe a energia produzida por várias unidades móveis que operaram automática ou remotamente na sua proximidade. Produzindo ou convertendo a energia do vento, do sol, das ondas e correntes marítimas, da mesma forma, com as devidas adaptações, e recebendo a energia produzida pelas várias unidades móveis, tipo embarcação catamaran, através de vários cones de recepção. Sendo a transferência da energia efectuada através de cabos ou tubos submersos até terra para ser ejectada na rede de distribuição.
Poderá ainda, a presente invenção, ser adaptada como sistema de produção de energia e de desnivelamento de água, através da utilização conjunta de várias unidades móveis e e de uma Plataforma fixa, com as devidas adaptações. Elevando a água salgada ou doce a altura superior ao nível da captação e com a força gravítica transportá-la por tubagem, até terra ou outros locais, com reservatórios de gestão do recurso energético. Posteriormente à produção de energia eléctrica, ar comprimido, hidrogénio ou outra, a água será aproveitada para dessalinasação, piscicultura, praias, piscinas, canais, renovação de estuários de rios ou para transportar água das zonas húmidas para zonas secas.
Descrição das figuras:
Os desenhos apresentados não constituem limitações quanto ás dimensões e formas.
A Fig. 1 e a Fig.2 representam o Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, também referenciado como unidade móvel, visto pelos cortes lateral e plano, respectivamente.
A energia do vento é adquirida pela Turbina eólica multidireccional representada nas figuras 3 e 4. Projectada para conseguir gerar energia a partir de uma velocidade baixa do vento. Consiste numa turbina rígida de material compósito leve, cilíndrica e com pás de grande superfície, disposta verticalmente, fixa no eixo ao seu centro (n° 6 das figuras 3 e 4) e suportada na sua extremidade superior e inferior (n° 7 das figuras 3 e 4). A força do vento deverá fazer rodar a turbina e o escudo aerodinâmico tipo meia-lua (n° 4 das figuras 3 e 4) à posição ideal, que deverá ser o raio do centro exterior do escudo, a 90° perpendiculares à direcção do vento, utilizando para isso os seus 2 lemes (n° 1 das figuras 3 e 4). Conseguindo-se assim, a máxima protecção aerodinâmica ao retorno das suas 3 pás côncavas (n° 2 das figuras 3 e 4) separadas entre si por um ângulo de 120°. A energia captada do vento é transmitida (n° 12 das figuras 3 e 4) , pelo seu eixo central (n° 6 das figuras 3 e 4), a 1 compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de electricidade, hidrogénio, ou outra energia (n° 13 das figuras 3 e 4).
A energia das ondas é captada pelo Gerador das ondas, representado nas figuras 3 e 4. Captando a energia das ondas a partir de um movimento mínimo de 5cm, primando-se pelo aproveitamento constante, em vez de picos energéticos médios ou elevados de menos frequência. Compensando a sua pouca capacidade individual com um conjunto em grande número.
sistema é composto por uma boia (n° 16 das Fig. 5 e 6) , com um peso ajustável ao mínimo de 250kgs, submersa de 1/2 a 2/3, que converterá em energia o movimento ascendente e descendente da passagem das ondas marítimas, oriundas de todas as direcções.
A bóia de captação (n° 16 das Fig. 5 e 6) estará presa por um cabo (n° 30 das Fig. 5 e 6) , com a distância superior à diferença das marés, a um contrapeso de 250 kg (n° 27 das Fig. 5 e 6) . 0 Cabo faz rodar 1 poli de suporte (n° 26 das Fig. 5 e 6) ao contrapeso de 250 kg e 2 polis de captação/recepção dispostas em S (n° 25 das Fig. 5 e 6) , sendo feita uma desmultiplicação de -10 vezes o peso em +10 vezes a distância. O movimento é transmitido a um receptor unidireccional (n° 29 da Fig. 6) que, por sua vez, fará a transferência desse movimento, em uma única direcção, ao compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de hidrogénio ou outra energia (n° 43 das Fig. 5 e 6) .
A energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da unidade, incluindo a parte superior da turbina eólica (n° 5 das Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 e Fig. 6).
A energia produzida do vento, ondas e sol é convertida, através de geradores, em ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outro tipo de energia, que é armazenada em depósitos comuns (n° 19 das Fig. 1 e Fig. 2), e alimentará os motores de propulsão (n° 11 das Fig. 1 e Fig. 2) da unidade móvel (Fig. 1 e Fig. 2) , tipo embarcação catamaran, no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas, cujo o atrito resultante, com o aumento do caudal controlado (noS 9, 17, 24 das Fig. 1 e Fig. 2) , é captado, através de uma turbina (n° 20 da Fig. 1) , colocada ao seu centro, para gerar ar comprimido, hidrogénio, electricidade e ou outro tipo de energia (n° 3 das Fig. 1 e Fig. 2), armazenando-a em depósitos (n° 21 das Fig. 1 e Fig. 2) até à sua transferência por estruturas receptoras situadas na costa.
Compostos pelos seguintes elementos essenciais:
- 1 Leme do escudo aerodinâmico da turbina eólica;
-2 Pá da turbina eólica;
- 3 Bomba de água, compressor de ar, gerador de hidrogénio, electricidade ou outra energia das correntes marítimas;
- 4 Escudo aerodinâmico ao retorno das pás da turbina eólica;
- 5 Cobertura da turbina eólica, do convés da unidade móvel e Plataforma fixa C/painéis fotovoltaicos;
- 6 Eixo da turbina eólica;
- 7 Estrutura da turbina eólica;
- 8 Direcção do vento;
- 9 Transmissão da afinação do caudal das correntes marítimas, das unidades móveis e embarcações;
- 10 Leme marítimo;
- 11 Motor de propulsão;
- 12 Transmissão da turbina eólica;
- 13 Gerador/conversor da energia eólica;
- 14 Transmissão da energia captada da turbina das correntes;
- 15 Conjunto dos elementos dos Geradores da energia das ondas,·
- 16 Boia de absorção do movimento das ondas;
- 17 Placa de afinação do caudal da turbina das correntes marítimas das unidades móveis e embarcações;
- 18 Ondas marítimas e ou água;
- 19 Depósito do combustível da propulsão;
- 20 Turbina de captação da energia das correntes marítimas;
- 21 Depósito de ar comprimido ou outro combustível;
- 22 Escoamento do ar comprimido, hidrogénio, electricidade ou outra energia;
- 24 Motor da placa móvel de afinação do caudal da turbina das correntes marítimas, das unidades móveis e embarcações,·
A Fig. 3 e Fig. 4 representam A Turbina eólica multidireccional do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, visto pelos cortes lateral e plano, respectivamente.
Projectada para conseguir gerar energia a partir de uma velocidade baixa do vento. Consiste numa turbina rígida de material compósito leve, cilíndrica e com pás de grande superfície. A turbina eólica multidireccional é disposta verticalmente, fixa no eixo ao seu centro (n° 6 das figuras 3 e 4) e suportada na sua extremidade superior (n° 7 das figuras 3 e 4) . A força do vento deverá fazer rodar a turbina e o escudo aerodinâmico tipo meia-lua (n° 4 das figuras 3 e 4) à posição ideal, que deverá ser o raio do seu centro exterior a 90° perpendiculares à direcção do vento, utilizando para isso os seus 2 lemes (n° 1 das figuras 3 e 4) . Conseguindo-se assim, a máxima protecção aerodinâmica ao retorno das suas 3 pás côncavas (n° 2 das figuras 3 e 4) separadas entre si por um ângulo de 120°. A energia captada do vento é transmitida (n° 12 das figuras 3 e 4), pelo seu eixo central (n° 6 das figuras 3 e 4) , a 1 compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de electricidade, hidrogénio, ou outra energia (n° 13 das figuras 3 e 4).
topo do escudo aerodinâmico e da turbina serão cobertos por painéis solares fotovoltaicos.
Composta pelos seguintes elementos essenciais:
- 1 Leme do escudo aerodinâmico da turbina eólica; -2 Pá da turbina eólica;
- 4 Escudo aerodinâmico ao retorno das pás da turbina eólica;
- 5 Cobertura da turbina eólica, do convés da unidade móvel e Plataforma fixa C/painéis fotovoltaicos,·
- 6 Eixo da turbina eólica;
- 7 Estrutura da turbina eólica;
- 8 Direcção do vento;
- 12 Transmissão da turbina eólica;
- 13 Gerador/conversor da energia eólica;
A Fig. 5 e Fig. 6 representam o Gerador de energia das Ondas marítimas do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas visto pelos cortes lateral e plano, respectivamente.
Capta a energia das ondas a partir de um movimento mínimo de 5cm, primando-se pelo aproveitamento constante, em vez de picos energéticos médios ou elevados de menos frequência. Compensando a sua pouca capacidade individual com um conjunto em grande número.
sistema é composto por uma bóia (n° 16 das Fig. 5 e 6), com um peso ajustãvel ao mínimo de 250kgs, submersa de 1/2 a 2/3, que converterá em energia o movimento ascendente e descendente da passagem das ondas marítimas, oriundas de todas as direcções.
A bóia de captação (n° 16 das Fig. 5 e 6) estará presa por um cabo (n° 3 0 das Fig. 5 e 6) , com a distância superior à diferença das marés, a um contrapeso de 250 kg (n° 27 das Fig. 5 e 6) . O Cabo faz rodar 1 poli de suporte (n° 26 das Fig. 5 e 6) ao contrapeso de 250 kg e 2 polis de captação/recepção dispostas em S (n° 25 das Fig. 5 e 6) , sendo feita uma desmultiplicação de -10 vezes o peso em +10 vezes a distância. O movimento é transmitido a um receptor unidireccional (n° 29 da Fig. 6) que, por sua vez, fará a transferência desse movimento, em uma única direcção, ao compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de hidrogénio ou outra energia (n° 43 das Fig. 5 e 6).
Composto pelos seguintes elementos essenciais:
- 15 Conjunto dos elementos dos Geradores da energia das ondas;
- 16 Bóia de absorção do movimento das ondas;
- 18 Ondas marítimas e ou água;
- 25 Polis receptoras do movimento das ondas do gerador das ondas;
- 26 Poli de ligação ao contrapeso do gerador das ondas,·
- 27 Contrapeso de 250Kg do gerador das ondas;
- 28 Rolamentos de fixação dos eixos rotativos do gerador das ondas;
- 29 Polis unidireccionais de transmissão do gerador das ondas;
- 30 Cabo de ligação da bóia ao contrapeso do gerador das ondas;
- 43 Bomba de água, compressor de ar, gerador de hidrogénio, de electricidade ou outra energia do gerador das ondas;
A Fig. 7 e Fig. 8 representam o Gerador da energia das Correntes marítimas do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas visto pelos cortes lateral e plano, respectivamente.
O Gerador da energia das correntes marítimas de descrito nas figuras 7 e 8 é composto por uma turbina disposta horizontalmente (n° 20 das Fig. 7 e 8) , com três pás côncavas (n° 37 das Fig. 7 e 8) , separadas entre si por ângulo de 120°, cujo o seu eixo está submerso a 50%; um leme na sua extremidade inferior (n° 42 da Fig. 7) que posiciona a turbina de forma que, o raio ao seu centro horizontal, fique perpendicular em 90° à direcção da corrente marítima, optimizando-se assim, a produção energética.
A energia é transmitida (n° 14 das Fig. 7 e 8) a uma bomba de água, compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de hidrogénio ou outra energia (n° 3 das Fig. 7 e 8).
Gerador das correntes marítimas instalado no Sistema conjunto da energia do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas também identificado como unidade móvel e na sua adaptação como embarcação não contém o leme de direcção da corrente marítima.
Composto pelos seguintes elementos essenciais:
- 3 Bomba de água, compressor de ar, gerador de hidrogénio, electricidade ou outra energia das correntes marítimas;
- 14 Transmissão da energia captada da turbina das correntes,·
- 20 Turbina de captação da energia das correntes marítimas;
- 33 Direcção da corrente marítima;
- 37 Pá da turbina do gerador das correntes;
- 38 Nível do mar,·
- 39 conjunto dos elementos dos Geradores das correntes marítimas;
- 42 Leme dos geradores/conversores das correntes marítimas;
A Fig. 9 e Fig. 10 representam a adaptação do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas como embarcação produtora de energia visto pelos cortes lateral e plano, respectivamente.
Caracteriza-se pelo facto de produzir ar comprimido, hidrogénio, energia eléctrica ou outro tipo de energia, através da convergência em simultâneo dos recursos energéticos renováveis do vento, energia solar, ondas e correntes marítimas.
A energia do vento é adquirida pela Turbina eólica multidireccional com um escudo de protecção aerodinâmica ao retorno das pás representada nas figuras 3 e 4.
A energia das ondas adquirida por várias máquinas de aproveitamento do movimento ascendente e descendente das ondas, a partir de um movimento mínimo de 5cm representada nas figuras 5 e 6.
A energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da unidade, incluindo a parte superior da turbina eólica (n° 5 das Fig. 9 e 10) .
A energia produzida do vento, ondas e sol é convertida, através de geradores, em ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outro tipo de energia, que é armazenada em depósitos comuns (n° 19 da Fig. 9) , e alimentará os motores de propulsão (n° 11 das Fig. 9 e 10) da Embarcação (Fig. 9 e Fig. 10), tipo catamaran, no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas. O atrito resultante, com o aumento do caudal controlado (n°s 9, 17, 24 da Fig. 9), é captado, através de uma turbina, colocada ao seu centro (n°20 da Fig. 9), para gerar ar comprimido, hidrogénio, electricidade e ou outro tipo de energia (n° 3 das Fig. 9 e 10), armazenandoa em depósitos (n° 21 da Fig. 9) fazendo a aportagem num porto preparado para receber, converter e distribuir a energia armazenada.
Compostos pelos seguintes elementos essenciais:
- 1 Leme do escudo aerodinâmico da turbina eólica;
-2 Pá da turbina eólica;
- 3 Bomba de água, compressor de ar, gerador de hidrogénio, electricidade ou outra energia das correntes marítimas;
- 4 Escudo aerodinâmico ao retorno das pás da turbina eólica;
- 5 Cobertura da turbina eólica, do convés da unidade móvel e
Plataforma fixa C/painéis fotovoltaicos;
- 6 Eixo da turbina eólica;
- 7 Estrutura da turbina eólica;
- 8 Direcção do vento;
- 9 Transmissão da afinação do caudal das correntes marítimas, das unidades móveis e embarcações;
- 10 Leme marítimo;
- 11 Motor de propulsão;
- 12 Transmissão da turbina eólica;
- 13 Gerador/conversor da energia eólica;
- 14 Transmissão da energia captada da turbina das correntes;
- 15 Conjunto dos elementos dos Geradores da energia das ondas;
- 16 Bóia de absorção do movimento das ondas;
- 17 Placa de afinação do caudal da turbina das correntes marítimas das unidades móveis e embarcações;
- 18 Ondas marítimas e ou água;
- 19 Depósito do combustível da propulsão;
- 20 Turbina de captação da energia das correntes marítimas;
- 21 Depósito de ar comprimido ou outro combustível;
- 22 Escoamento do ar comprimido, hidrogénio, electricidade ou outra energia;
- 23 Ponte e cabine dos tripulantes;
- 24 Motor da placa móvel de afinação do caudal da turbina das correntes marítimas, das unidades móveis e embarcações;
- 33 Direcção da corrente marítima;
A Fig. 11 e a Fig. 12 representam a adaptação do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas como Plataforma fixa produtora de energia vista pelos cortes lateral e plano, respectivamente.
Produz energia através da convergência simultânea dos recursos energéticos renováveis do vento, do sol, das ondas e correntes marítimas e que também pode receber a energia produzida do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, designado também por unidade móvel, descrito nas figuras 1 e 2.
A energia do vento é gerada/ produzida conforme o descrito nas figuras 3 e 4.
A energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da Plataforma fixa, incluindo a parte superior da turbina eólica (n° 5 das Fig. 11 e 12).
A energia das ondas é gerada/ produzida conforme o descrito nas figuras 5 e 6.
A energia das correntes marítimas é gerada/ produzida conforme o descrito nas figuras 7 e 8.
A energia produzida pelas várias unidades móveis é transferida (n° 22 das figuras 1 e 2) pela ligação a vários cones de recepção (n° 3 5 das Fig. 11 e Fig. 12) e a energia gerada na Plataforma fixa será utilizada para elevar a água do Oceano, Mar, Rio, Lago, albufeira de barragem, para um depósito (n° 32 da Fig. 11) situado num nível superior ao da turbina (n° 3 6 da Fig. 11) . A energia, do escoamento da água, é captada pela turbina e utilizada para accionar os geradores (n° 44 da Fig. 12) de electricidade, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia.
A transferência da energia é efectuada através de cabos ou tubos submersos (n° 51 da Fig. 13) até terra para ser ejectada na rede de distribuição (n° 47 da Fig. 13).
controlo da operação poderá ser feito automaticamente ou por controlo remoto.
Compostos pelos seguintes elementos essenciais:
- 1 Leme do escudo aerodinâmico da turbina eólica;
-2 Pá da turbina eólica;
- 4 Escudo aerodinâmico ao retorno das pás da turbina eólica;
- 5 Cobertura da turbina eólica, do convés da unidade móvel e Plataforma fixa C/painéis fotovoltaicos;
- 6 Eixo da turbina eólica;
- 7 Estrutura da turbina eólica;
- 8 Direcção do vento;
- 12 Transmissão da turbina eólica;
- 13 Gerador/conversor da energia eólica;
- 15 Conjunto dos elementos do geradores da energia das ondas;
- 16 Bóia de absorção do movimento das ondas;
- 31 Tubos das bombas de elevação de água da Plataforma fixa;
- 32 Reservatório da água elevada por bombagem da Plataforma f ixa ;
- 33 Direcção da corrente marítima;
- 34 Bomba de água das unidades móveis;
- 35 Cone de ligação âs unidades móveis;
- 38 Nível do mar;
- 39 Conjunto dos elementos dos geradores das correntes marítimas;
- 40 Fundo do mar;
- 41 Pilares de sustentação da Plataforma fixa;
- 42 Leme dos geradores/conversores das correntes marítimas;
- 44 Gerador Principal de electricidade da Plataforma Fixa;
A Fig. 13 representa a adaptação do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas na acção conjunta de 1 Plataforma fixa e várias unidades móveis, visto pelo corte plano.
Os vários Sistemas conjuntos de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, também designados como unidades móveis produzirão energia conforme o descrito nas figuras 1, 2 e no n° 45 da figura 13.
A Plataforma fixa produtora de energia produzirá Energia conforme o descrito nas figuras 11, 12 e no n° 4 6 da figura 13.
As unidades móveis próximas da Plataforma fixa produtora de energia (n° 46 da Fig. 13) produzem e armazenam a energia (n° 45 da Fig. 13) . Quando os depósitos de armazenamento das unidades móveis estão cheios (n° 49 da Fig. 13) deslocam-se para a Plataforma fixa para transferirem a energia (n° 50 da Fig. 13)
A energia produzida pelas várias unidades móveis e da Plataforma fixa será utilizada para elevar a água do Oceano, Mar, Rio, Lago, albufeira de barragem, para um depósito (n° 32 da Fig. 11) situado num nível superior ao da turbina (n° 36 da Fig. 11) . A energia, do escoamento da água, é captada pela turbina e utilizada para accionar os geradores (n° 44 da Fig. 12) de electricidade, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia.
A energia produzida é transportada através de cabos ou tubos submersos (n° 51 da Fig. 13) até terra para ser ejectada na rede de distribuição (n° 47 da Fig. 13).
controlo da operação poderá ser feito automaticamente ou por controlo remoto.
Composto pelos seguintes elementos:
- 45 Unidade móvel a produzir e a armazenar energia;
- 46 Plataforma fixa a produzir energia e a receber a energia das unidades móveis;
- 47 Central terrestre de recepção de energia e injecção na rede
-48 Terra;
- 49 Unidade móvel a deslocar-se para a Plataforma fixa para transferir a energia armazenada;
- 50 Gerador fixo a produzir energia e a receber a energia dos geradores móveis.
- 51 Central terrestre de recepção e injecção na rede.
- 52 Terra;
Descrição pormenorizada da invenção:
Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, descrito nas figuras 1 e
2. Caracteriza-se pelo facto de produzir ar comprimido, hidrogénio, energia eléctrica ou outro tipo de energia, através da convergência em simultâneo dos recursos energéticos renováveis do vento, energia solar, ondas e correntes marítimas.
A energia do vento é adquirida pela Turbina eólica multidireccional representada nas figuras 3 e 4. Projectada para conseguir gerar energia a partir de uma velocidade baixa do vento. Consiste numa turbina rígida de material compósito leve, cilíndrica e com pás de grande superfície, disposta verticalmente, fixa no eixo ao seu centro (n° 6 das figuras 3 e 4) e suportada na sua extremidade superior e inferior (n° 7 das figuras 3 e 4). A força do vento deverá fazer rodar a turbina e o escudo aerodinâmico tipo meia-lua (n° 4 das figuras 3 e 4) à posição ideal, que deverá ser o raio do centro exterior do escudo, a 90° perpendiculares à direcção do vento, utilizando para isso os seus 2 lemes (n° 1 das figuras 3 e 4). Conseguindo-se assim, a máxima protecção aerodinâmica ao retorno das suas 3 pás côncavas (n° 2 das figuras 3 e 4) separadas entre si por um ângulo de 120°. A energia captada do vento é transmitida (n° 12 das figuras 3 e 4), pelo seu eixo central (n° 6 das figuras 3 e 4), a 1 compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de electricidade, hidrogénio, ou outra energia (n° 13 das figuras 3 e 4).
A energia das ondas é captada pelo Gerador das ondas, representado nas figuras 3 e 4. Captando a energia das ondas a partir de um movimento mínimo de 5cm, primando-se pelo aproveitamento constante, em vez de picos energéticos médios ou elevados de menos frequência. Compensando a sua pouca capacidade individual com um conjunto em grande número.
O sistema é composto por uma bóia (n° 16 das Fig. 5 e 6) , com um peso ajustável ao mínimo de 250kgs, submersa de 1/2 a 2/3, que converterá em energia o movimento ascendente e descendente da passagem das ondas marítimas, oriundas de todas as direcções.
A bóia de captação (n° 16 das Fig. 5 e 6) estará presa por um cabo (n° 30 das Fig. 5 e 6) , com a distância superior à diferença das marés, a um contrapeso de 250 kg (n° 27 das Fig. 5 e 6) . 0 Cabo faz rodar 1 poli de suporte (n° 26 das Fig. 5 e 6) ao contrapeso de 250 kg e 2 polis de captação/recepção dispostas em S (n° 25 das Fig. 5 e 6) , sendo feita uma desmultiplicação de -10 vezes o peso em +10 vezes a distância. O movimento é transmitido a um receptor unidireccional (n° 29 da Fig. 6) que, por sua vez, fará a transferência desse movimento, em uma única direcção, ao compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de hidrogénio ou outra energia (n° 43 das Fig. 5 e 6) .
A energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da unidade, incluindo a parte superior da turbina eólica (n° 5 das Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 e Fig. 6).
A energia produzida do vento, ondas e sol é convertida, através de geradores, em ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outro tipo de energia, que é armazenada em depósitos comuns (n° 19 das Fig. 1 e Fig. 2) , e alimentará os motores de propulsão (n° 11 das Fig. 1 e Fig. 2) da unidade móvel (Fig. 1 e Fig. 2) , tipo embarcação catamaran, no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas, cujo o atrito resultante, com o aumento do caudal controlado (n°s 9, 17, 24 das Fig. 1 e Fig. 2) , é captado, através de uma turbina (n° 2 0 da Fig. 1) , colocada ao seu centro, para gerar ar comprimido, hidrogénio, electricidade e ou outro tipo de energia (n° 3 das Fig. 1 e Fig. 2), armazenando-a em depósitos (n° 21 das Fig. 1 e Fig. 2) até à sua transferência por estruturas receptoras situadas na costa.
A Turbina eólica multidireccional representada nas figuras 3 e 4. Projectada para conseguir gerar energia a partir de uma velocidade baixa do vento. Consiste numa turbina rígida de material compósito leve, cilíndrica e com pás de grande superfície. A turbina eólica multidireccional é disposta verticalmente, fixa no eixo ao seu centro (n° 6 das figuras 3 e 4) e suportada na sua extremidade superior (n° 7 das figuras 3 e 4). A força do vento deverá fazer rodar a turbina e o escudo aerodinâmico tipo meia-lua (n° 4 das figuras 3 e 4) â posição ideal, que deverá ser o raio do seu centro exterior a 90° perpendiculares à direcção do vento, utilizando para isso os seus 2 lemes (n° 1 das figuras 3 e 4) . Conseguindo-se assim, a máxima protecção aerodinâmica ao retorno das suas 3 pás côncavas (n° 2 das figuras 3 e 4) separadas entre si por um ângulo de 120°. A energia captada do vento é transmitida (n° 12 das figuras 3 e 4), pelo seu eixo central (n° 6 das figuras 3 e 4) , a 1 compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de electricidade, hidrogénio, ou outra energia (n° 13 das figuras 3 e 4).
topo do escudo aerodinâmico e da turbina serão cobertos por painéis solares fotovoltaicos.
O Gerador das ondas, representado nas figuras 3 e 4, capta a energia das ondas a partir de um movimento mínimo de 5cm, primando-se pelo aproveitamento constante, em vez de picos energéticos médios ou elevados de menos frequência. Compensando a sua pouca capacidade individual com um conjunto em grande número.
sistema é composto por uma bóia (n° 16 das Fig. 5 e 6) , com um peso ajustável ao mínimo de 250kgs, submersa de 1/2 a 2/3, que converterá em energia o movimento ascendente e descendente da passagem das ondas marítimas, oriundas de todas as direcções.
A bóia de captação (n° 16 das Fig. 5 e 6) estará presa por um cabo (n° 30 das Fig. 5 e 6) , com a distância superior à diferença das marés, a um contrapeso de 250 kg (n° 27 das Fig. 5 e 6) . 0 Cabo faz rodar 1 poli de suporte (n° 26 das Fig. 5 e 6) ao contrapeso de 250 kg e 2 polis de captação/recepção dispostas em S (n° 25 das Fig. 5 e 6), sendo feita uma desmultiplicação de -10 vezes o peso em +10 vezes a distância. O movimento é transmitido a um receptor unidireccional (n° 29 da Fig. 6) que, por sua vez, fará a transferência desse movimento, em uma única direcção, ao compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de hidrogénio ou outra energia (n° 43 das Fig. 5 e 6).
Gerador da energia das correntes marítimas de descrito nas figuras 7 e 8 é composto por uma turbina disposta horizontalmente (n° 2 0 das Fig. 7 e 8) , com três pás côncavas (n° 37 das Fig. 7 e 8) , separadas entre si por ângulo de 120°, cujo o seu eixo está submerso a 50%; um leme na sua extremidade inferior (n° 42 da Fig. 7) que posiciona a turbina de forma que, o raio ao seu centro horizontal, fique perpendicular em 90° à direcção da corrente marítima, optimizando-se assim, a produção energética.
A energia é transmitida (n° 14 das Fig. 7 e 8) a uma bomba de água, compressor de ar, gerador eléctrico, bomba de elevação de água, gerador de hidrogénio ou outra energia (n° 3 das Fig. 7 e 8).
Gerador das correntes marítimas instalado no Sistema conjunto da energia do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas também identificado como unidade móvel e na sua adaptação como embarcação não contém o leme de direcção da corrente marítima.
de energia, que com as também pode transportar passageiros, fornecer energia a outros navios, abastecer a catástrofes
A Embarcação Produtora devidas adaptações, também pode transportar carga, de energia e água potável para socorro humanitárias, representada nas figuras 9 e 10.
Caracteriza-se pelo facto de comprimido, hidrogénio, energia eléctrica ou energia, através da convergência energéticos renováveis correntes marítimas.
facto eléctrica em simultâneo dos do vento, energia solar, produzir ar outro tipo de recursos ondas e
A energia do vento é adquirida pela Turbina eólica multidireccional com um escudo de protecção aerodinâmica ao retorno das pás representada nas figuras 3 e 4.
A energia das ondas adquirida por várias máquinas de aproveitamento do movimento ascendente e descendente das ondas, a partir de um movimento mínimo de 5cm representada nas figuras 5 e 6.
A energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da unidade, incluindo a parte superior da turbina eólica (n° 5 das Fig. 9 e 10) .
A energia produzida do vento, ondas e sol é convertida, através de geradores, em ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outro tipo de energia, que é armazenada em depósitos comuns (nq 19 da Fig. 9) , e alimentará os motores de propulsão (n° 11 das Fig. 9 e 10) da Embarcação (Fig. 9 e Fig. 10) , tipo catamaran, no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas. O atrito resultante, com o aumento do caudal controlado (noS 9, 17, 24 da Fig. 9), é captado, através de uma turbina, colocada ao seu centro (n°20 da Fig. 9), para gerar ar comprimido, hidrogénio, electricidade e ou outro tipo de energia (n° 3 das Fig. 9 e 10), armazenandoa em depósitos (n° 21 da Fig. 9) fazendo a aportagem num porto preparado para receber, converter e distribuir a energia armazenada.
A Plataforma fixa produtora ou geradora de energia, produz energia através da convergência simultânea dos recursos energéticos renováveis do vento, do sol, das ondas e correntes marítimas descrita nas figuras 11 e 12. E, que também pode receber a energia produzida do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, designado, também, por unidade móvel, descrito nas figuras 1 e 2.
A energia do vento é gerada/ produzida conforme o descrito nas figuras 3 e 4.
A energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da Plataforma fixa, incluindo a parte superior da turbina eólica (ne 5 das Fig. 11 e 12) .
A energia das ondas é gerada/ produzida conforme o descrito nas figuras 5 e 6.
A energia das correntes marítimas é gerada/ produzida conforme o descrito nas figuras 7 e 8.
A energia produzida pelas várias unidades móveis é transferida (n° 22 das figuras 1 e 2) pela ligação a vários cones de recepção (n° 35 das Fig. 11 e Fig. 12) e a energia gerada na Plataforma fixa será utilizada para elevar a água do Oceano, Mar, Rio, Lago, albufeira de barragem, para um depósito (n° 32 da Fig. 11) situado num nível superior ao da turbina (n° 36 da Fig. 11) . A energia, do escoamento da água, é captada pela turbina e utilizada para accionar os geradores (n° 44 da Fig. 12) de electricidade, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia.
A transferência da energia é efectuada através de cabos ou tubos submersos (n° 51 da Fig. 13) até terra para ser ejectada na rede de distribuição (n° 47 da Fig. 13).
O controlo da operação poderá ser feito automaticamente ou por controlo remoto.
A adaptação do Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas como acção conjunta da utilização de várias unidades móveis e de uma Plataforma fixa produtora de energia, conforme o descrito na figura 13 .
Os vários Sistemas conjuntos de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, também designados como unidades móveis produzirão energia conforme o descrito nas figuras 1, 2 e no n° 45 da figura 13.
A Plataforma fixa produtora de energia produzirá Energia conforme o descrito nas figuras 11, 12 e no n° 46 da figura 13 .
As unidades móveis próximas da Plataforma fixa produtora de energia (n° 46 da Fig. 13) produzem e armazenam a energia (n° 45 da Fig. 13) . Quando os depósitos de armazenamento das unidades móveis estão cheios (n° 49 da Fig. 13) deslocam-se para a Plataforma fixa para transferirem a energia (n° 50 da Fig. 13)
A energia produzida pelas várias unidades móveis e da Plataforma fixa será utilizada para elevar a água do Oceano, Mar, Rio, Lago, albufeira de barragem, para um depósito (n° 32 da Fig. 11) situado num nível superior ao da turbina (n° 36 da Fig. 11) . A energia, do escoamento da água, é captada pela turbina e utilizada para accionar os geradores (n° 44 da Fig. 12) de electricidade, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia.
A energia produzida é transportada através de cabos ou tubos submersos (n° 51 da Fig. 13) até terra para ser ejectada na rede de distribuição (n° 47 da Fig. 13).
O controlo da operação poderá ser feito automaticamente ou por controlo remoto.
Com as devidas adaptações, poderá o sistema de acção conjunta elevar a água salgada ou doce a altura superior ao nível da captação. E, com a força gravítica transporta-la, por tubagem (n° 51 da Fig. 13), até terra ou outros locais, com reservatórios de gestão do recurso energético, que posteriormente à produção de energia eléctrica, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia, a água será reaproveitada para dessalinasação, piscicultura, praias, piscinas, canais, renovação de estuários de rios ou para transportar água das zonas húmidas para zonas secas.
A grande versatilidade de aplicações e restantes vantagens supra mencionadas, possibilitarão a diminuição dos custos de produção da energia eléctrica a valores inferiores aos praticados actualmente. Sem se considerar os custos das emissões de dióxido de carbono, dióxido de enxofre e outras substâncias poluentes, com tendência a tornarem-se cada vez mais dispendiosas.
Claims (4)
1. Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas, caracterizado pelo facto de produzir ar comprimido, hidrogénio, energia eléctrica ou outro tipo de energia, através da convergência em simultâneo dos recursos energéticos renováveis do vento (1, 2, 4, 6, 7, 12 e 13), energia solar (5), ondas (15) e correntes marítimas (3, 9, 14, 17, 20 e 24), sendo a energia do vento, adquirida pela Turbina eólica multidireccional (2) com um escudo de protecção aerodinâmica ao retorno das pás (4) , a energia das ondas adquirida por várias máquinas de aproveitamento do movimento ascendente e descendente das ondas, a partir de um movimento mínimo de 5cm (15), a energia solar captada através de painéis fotovoltaicos (já existentes) que cobrirão a máxima superfície da unidade, incluindo a parte superior da turbina eólica (5), a energia produzida do vento, ondas e sol é convertida, através de geradores, em ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outro tipo de energia, que é armazenada em depósitos comuns (19) , e alimentará os motores de propulsão (11) da unidade móvel, tipo embarcação catamaran, no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas (45), cujo o atrito resultante, com o aumento do caudal controlado (9, 17 e 24), é captado, através de uma turbina (20), colocada ao seu centro, para gerar ar comprimido, hidrogénio, electricidade e ou outro tipo de energia, armazenando-a em depósitos (21) até à sua transferência, por estruturas receptoras situadas na costa.
2. Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas segundo a reivindicação n° 1 caracterizada por ser uma Embarcação Produtora de energia que, de forma e funcionamento idênticos, converterá as energias do vento (1, 2, 4, 6, 7, 12 e 13), solar (painéis fotovoltaicos já existentes) (5) e das ondas marítimas (15), que é armazenada em depósitos comuns (19), e alimentará os motores de propulsão (11) da embarcação, tipo catamaran, que serão utilizadas para propulsionar a embarcação no deslocamento em sentido inverso ao das correntes marítimas (33) , e cujo o atrito, resultante é utilizado, com o aumento do caudal controlado (9, 17 e 24), através de uma turbina colocada ao seu centro e submersa em 50% (20) , para alimentar os geradores de ar comprimido, electricidade, hidrogénio ou outra energia, armazenando a energia em depósitos (21), fazendo a portagem num porto preparado para receber, converter e distribuir a energia armazenada.
3. Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas segundo a reivindicação n° 1 caracterizada por ser uma Plataforma Fixa Produtora ou geradora de energia (46), com as devidas adaptações, produzindo ou convertendo a energia do vento (1, 2,
4, 6, 7, 12 e 13), do sol (5), das ondas (15) e correntes marítimas (39), e que, também pode receber a energia produzida pelas várias unidades móveis (45, 49 e 50) através de vários cones de recepção (35) , para elevar a água do Oceano, Mar, Rio, Lago, albufeira de barragem, para um depósito (32) situado a um nível superior da turbina (36) que capta a energia para accionar os geradores (44) de electricidade, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia, a transferência da energia é efectuada através de cabos ou tubos submersos (51) até terra para ser ejectada na rede de distribuição (47) , o controlo da operação poderá ser feito automaticamente ou por controlo remoto.
4. Sistema conjunto de conversão da energia eólica, solar, ondas e correntes marítimas segundo a reivindicação n° 1 e de acordo com a reivindicação n° 3 caracterizada por ser um sistema de produção de energia e desnivelamento de água através da utilização conjunta de várias unidades móveis (45, 49 e 50) e por uma Plataforma Fixa (46) , com as devidas adaptações, que eleva a água salgada ou doce a altura superior ao nível da captação e com a força gravítica transporta-a, por tubagem (51), até terra ou outros locais, com reservatórios de gestão do recurso energético, que posteriormente à produção de energia eléctrica, ar comprimido, hidrogénio ou outra energia, a água será aproveitada para dessalinasação, piscicultura, praias, piscinas, canais, renovação de estuários de rios ou para transportar água das zonas húmidas para zonas secas.
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|---|---|---|---|---|
| CN112061309A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-11 | 中国科学院南海海洋研究所 | 一种用于海洋资源环境多源感知的浮标 |
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2006
- 2006-07-03 PT PT103515A patent/PT103515B/pt not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| CN112061309A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-11 | 中国科学院南海海洋研究所 | 一种用于海洋资源环境多源感知的浮标 |
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| PT103515A (pt) | 2006-12-29 |
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