PT107881B - Dispositivo mecânico para conversão da energia cinética das correntes marinhas ou fluviais em energia potencial para posterior conversão em energia elétrica - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO MECÂNICO PARA CONVERSÃO DA ENERGIA CINÉTICA DAS CORRENTES MARINHAS OU FLUVIAIS EM ENERGIA POTENCIAL PARA POSTERIOR CONVERSÃO EM ENERGIA ELÉTRICA. DISPOSITIVO MECÂNICO QUE ARMAZENA ENERGIA POTENCIAL GRAVÍTICA OBTIDA A PARTIR DA SINERGIA CRIADA ENTRE A ENERGIA CINÉTICA DAS CORRENTES MARINHAS-FLUVIAIS COM A ENERGIA GRAVÍTICA, PARA POSTERIOR CONVERSÃO EM ENERGIA ELÉTRICA. É COMPOSTO POR VÁRIAS UNIDADES MÓVEIS ENERGIA POTENCIAL (1), VAGÕES COM MOVIMENTO (51M) SOBRE CARRIS (17), NUM CIRCUITO FECHADO REALIZADO EM E ENTRE DOIS PISOS: O INFERIOR, UNIDADE ARMAZENAMENTO ENERGIA POTENCIAL ZERO (2), O SUPERIOR, UNIDADE ARMAZENAMENTO ENERGIA POTENCIAL UM (6), CONECTADOS POR: UMA CAMARA PRESSÃO-VÁCUO (30) ESTRUTURA ONDE OS VAGÕES ADQUIREM FUNÇÃO DE ÊMBOLOS COM MOVIMENTO DESCENDENTE, PRODUZINDO FLUXO DE AR (51A) QUE ALIMENTA UMA TURBINA (34); UM MONTA-CARGAS (15) CONECTADO POR UM CABO DE TRAÇÃO (16) À UNIDADE CAPTAÇÃO ENERGIA CINÉTICA (11) MERGULHADA NO FLUIDO (50) QUE, SUJEITA A UMA FORÇA DE ARRASTO, PERMITE ELEVAR OS VAGÕES QUANDO, CICLICAMENTE, ESTA FORÇA É SUPERIOR À FORÇA GRAVÍTICA DO MONTA-CARGAS (15) CONJUNTAMENTE COM O VAGÃO E FORÇAS DE ATRITO GERADAS.

Description

(54) Epígrafe: DISPOSITIVO MECÂNICO PARA CONVERSÃO DA ENERGIA CINÉTICA DAS CORRENTES MARINHAS OU FLUVIAIS EM ENERGIA POTENCIAL PARA POSTERIOR CONVERSÃO EM ENERGIA ELÉTRICA (57) Resumo:

DISPOSITIVO MECÂNICO PARA CONVERSÃO DA

ENERGIA CINÉTICA DAS CORRENTES MARINHAS OU

POTENCIAL PARA

ENERGIA ELÉTRICA.

ARMAZENA ENERGIA

FLUVIAIS EM ENERGIA

POSTERIOR CONVERSÃO EM

DISPOSITIVO MECÂNICO QUE

POTENCIAL GRAVÍTICA OBTIDA A PARTIR DA SINERGIA CRIADA ENTRE A ENERGIA CINÉTICA DAS

CORRENTES MARINHAS-FLUVIAIS COM A ENERGIA

GRAVÍTICA, PARA POSTERIOR CONVERSÃO EM

ENERGIA ELÉTRICA. É COMPOSTO POR VÁRIAS

UNIDADES MÓVEIS ENERGIA POTENCIAL (1),

VAGÕES COM MOVIMENTO (51M) SOBRE CARRIS (17), NUM CIRCUITO FECHADO REALIZADO EM E ENTRE DOIS PISOS: O INFERIOR, UNIDADE ARMAZENAMENTO ENERGIA POTENCIAL

ZERO (2), O SUPERIOR, UNIDADE ARMAZENAMENTO ENERGIA POTENCIAL UM (6), CONECTADOS POR: UMA CAMARA PRESSÃO-VÁCUO (30) ESTRUTURA ONDE OS VAGÕES ADQUIREM FUNÇÃO DE ÊMBOLOS COM MOVIMENTO DESCENDENTE, PRODUZINDO FLUXO DE AR (51 A) QUE ALIMENTA UMA TURBINA (34); UM MONTA-CARGAS (15) CONECTADO POR UM CABO DE TRAÇÃO (16) À UNIDADE CAPTAÇÃO ENERGIA CINÉTICA (11) MERGULHADA NO FLUIDO (50) QUE, SUJEITA A UMA FORÇA DE ARRASTO, PERMITE ELEVAR OS VAGÕES QUANDO, CICLICAMENTE, ESTA FORÇA É SUPERIOR À FORÇA GRAVÍTICA DO MONTA-CARGAS (15) CONJUNTAMENTE COM O VAGÃO E FORÇAS DE ATRITO GERADAS.

Resumo

Dispositivo Mecânico para Conversão da Energia Cinética das Correntes Marinhas ou Fluviais em Energia Potencial para Posterior Conversão em Energia Elétrica

Dispositivo mecânico que armazena energia potencial gravitica obtida a partir da sinergia criada entre a energia cinética das correntes marinhas-fluviais com a energia gravitica, para posterior conversão em energia elétrica. É composto por várias Unidades Móveis Energia Potencial (1), vagões com movimento (51m) sobre carris (17), num circuito fechado realizado em e entre dois pisos: o inferior, Unidade Armazenamento Energia Potencial Zero (2), o superior, Unidade Armazenamento Energia Potencial Um (6), conectados por: uma Camara Pressão-vácuo (30) estrutura onde os vagões adquirem função de êmbolos com movimento descendente, produzindo fluxo de ar (51a) que alimenta uma turbina (34); um Monta-cargas (15) conectado por um Cabo de Tração (16) à Unidade Captação Energia Cinética (11) mergulhada no fluido (50) que, sujeita a uma força de arrasto, permite elevar os vagões quando, ciclicamente, esta força é superior à força gravitica do Monta-cargas (15) conjuntamente com o vagão e forças de atrito geradas.

Descrição das figuras utilizadas

A representação esquemática das figuras não se encontra realizada à escala.

1.1

1.2

Vista em corte lateral, das várias unidades que compõem o dispositivo, neste caso, uma versão com um MC (15) de deslocação vertical e uma CPV (30) que permite um movimento da UMEP-v (lv) também vertical. A UAEP-0 (2) encontra-se instalada no subsolo e a USEM (12) possui um braço móvel (59) que permite regular a distância de trabalho da UCEC (11).

Vista completa do dispositivo

Ampliação do circuito fechado, por onde circulam e estacionam as várias UMEP (1).

Aproveitamento de correntes de maré, em zonas de costa acentuado pode ser Duas vistas do MC (15) disposição com relevo dispositivo geográfica.

Com ECM (23) vertical com do relevo junto possível que a subterrânea, com profundidade mais necessário que a subterrâneas.

ou não. A adaptada a superiores do vertical e perpendicular à costa ser UAEP-0 (2) galeria ou desej ável,

ECM (23) pouco se j a galerias sendo para e a CPV arquitetura do cada situação dispositivo:

CPV (30) também à costa. No caso acentuado, é uma estrutura dispostas à isso também (30) sejam

Com ECM (23) do MC (15) e CPV (30) de inclinação oblíqua. A UAEP-0 (2) e a UAEP-1 (6) encontram-se paralelas á costa e, aproveitando o declive acentuado, encontram-se situadas à superfície a diferentes cotas. A UCEC (11) mergulhada no fluido (50) está condicionada no seu movimento (51b) cíclico de vaivém por cabos-guia (70).

3.1

3.2

3.3

UMEP-v (lv) adaptada para deslocação vertical em CPV (30), assim como para deslocação por gravidade através de carris (17) com declive, colocados nas UAEP (2) e (6) :

Vista frontal do vagão (41) e do contentor-êmbolo (40) .

Vista lateral, assente em carril (17). Porque será aconselhável que a relação entre a altura e a área da superfície paralela ao solo seja elevada, são de esperar problemas de estabilidade na UMEP-v (lv) . Um sistema de ligação basculante (42) entre o vagão (41) e o contentor-Embolo (40) composto por um Eixo de rotação (42r) e Mancais (42e), pode manter o centro de gravidade da UMEP-v (lv). Isto seria necessário no caso de se optar por aproveitar a força da gravidade para a fazer movimentar nas UAEP (2) (6) em carris (17) com declive.

Vista lateral do vagão suspenso em carril do GP (1 ).

Descrição

Dispositivo Mecânico para Conversão da Energia Cinética das Correntes Marinhas ou Fluviais em Energia Potencial para Posterior Conversão em Energia Elétrica

Área Técnica da Invenção

A eletricidade, para além de ser uma energia limpa e segura, é o expoente máximo de versatilidade no que diz respeito ao tipo de aplicações que suporta, encontrando-se a sociedade mundial inteiramente dependente da sua existência.

São muitas e variadas as fontes de energia disponibilizadas pela natureza passíveis de ser convertidas em eletricidade, não devendo ser vistas como concorrentes entre si, mas sim como complementares, e merecedoras de um grande esforço para tornar cada vez mais atrativa e sustentada a relação eficiência/custo total a obter através dos seus processos de conversão.

Dois problemas com que se deparam a generalidade destas fontes de energia quanto à sua utilização, prendem-se com a inconstância da sua disponibilidade pela natureza, de modo que a sua conversão em eletricidade aconteça exatamente no momento em que esta é necessária e isto porque, nos dias de hoje, não é possível conservar a eletricidade em grande escala, para sua utilização nos períodos de maior procura.

Uma forma possível de ultrapassar estes problemas pode passar pela produção e conservação de energia potencial (gravítica, elástica, etc) . Para que isto seja possível é necessário uma fonte de energia que possua determinadas características, entre elas: ser renovável, não poluente e não perigosa; possuir uma grande densidade energética; ter um comportamento o mais previsível possível; permitir que uma determinada tecnologia obtenha ciclos de funcionamento com períodos suficientemente longos para, por exemplo, elevar uma estrutura de grande massa a uma altura considerável.

Uma fonte de energia que pode reunir todos estes requisitos encontra-se na cinética previsível presente nas correntes marinhas, em particular nas correntes de maré. É nesta área técnica em que se enquadra a tecnologia aqui proposta, que pretende realizar um processo de obtenção e conservação de energia potencial a partir da captação da energia cinética presente nas correntes de maré, para uma posterior conversão em energia elétrica.

Estado da Técnica

Desde a antiguidade que são utilizadas tecnologias que permitem a exploração da energia cinética existente nas correntes fluviais para conversão em energia mecânica com aplicação em várias atividades humanas. Neste propósito, também a energia cinética presente nas correntes de maré veio a ser utilizada.

Posteriormente e até aos dias de hoje, estas mesmas fontes de energia continuaram a ser utilizadas para conversão em energia elétrica sendo, para isso, retido o fluido na máxima altitude possível, de modo a tornar mais eficiente a gestão do recurso.

Mais recentemente, nos períodos mais propícios, parte dessa energia elétrica é direcionada para a bombagem elevatória do recurso hídrico para sua reutilização.

Por outro lado, existem várias tecnologias já patenteadas que pretendem tornar mais eficiente e economicamente interessante a conversão da energia cinética presente em fluidos marinhos ou fluviais em energia elétrica. Para além dos vários tipos de turbinas já aplicadas ou em estudo, outras tecnologias são possíveis, fundamentadas nas forças de arrasto criadas sobre um corpo mergulhado num fluido em movimento. Por exemplo, a patente PT105459 publicada em 2012/07/02, apresenta um processo de conversão de energia cinética de um fluido em energia elétrica, utilizando a sinergia entre esta com a energia potencial gravítica para conversão em energia elétrica, através de uma turbina alimentada por um fluxo de ar criado numa camara de pressão e/ou vácuo.

Problema que o dispositivo pretende ultrapassar

O dispositivo mecânico aqui proposto, pretende armazenar energia potencial produzida a partir da sinergia existente entre a energia cinética dos fluidos marinhos ou fluviais com a energia potencial gravítica, para uma posterior conversão em energia elétrica. Deste modo julga-se ser possível contribuir para ultrapassar o problema de desfasamento entre a procura e a oferta de energia elétrica produzida a partir das energias renováveis.

Sumário da Invenção

A tecnologia aqui proposta, refere-se a um processo mecânico, ativado a partir da captação da energia cinética presente nas correntes marinhas e fluviais que, em sinergia com a energia potencial gravítica presente em qualquer ponto do planeta, permite a obtenção e conservação de energia potencial gravítica para posterior conversão em energia elétrica ou mecânica.

Excluindo encontra mecânicas a unidade de captação de energia cinética que se mergulhado no fluido, todas as outras unidades podem estar situadas em solo firme, dispostas num circuito distribuído por dois pisos, por onde circulam vagões sobre carris, preferencialmente pela ação da força da gravidade.

Estes dois pisos encontram-se conectados nas suas duas extremidades através de: um monta-cargas de movimento vertical ou oblíquo que, funcionando em sinergia com a unidade de captação de energia cinética, eleva os vagões do piso inferior para o piso superior; uma camara de pressão e/ou vácuo por onde circulam os vagões que adquirem a função de êmbolos em movimento descendente, vertical ou obliquo, ação capaz de alimentar uma ou mais turbinas através do fluxo de ar criado.

Deste modo, o piso superior comporta-se como um espaço reservado para a conservação de energia potencial, materializada pela acumulação de vagões-embolo de massa elevada estacionados sobre carris, e o piso inferior, como um espaço reservado ao armazenamento de vagões disponíveis para serem elevados para o piso superior, logo que possível.

Este circuito de vagões-êmbolo apresenta quatro pontos de transição, dois colocados no piso superior e dois colocados no piso inferior.

Na zona mais elevada do piso superior, local de chegada do monta-cargas carregado com o vagão, existe um mecanismo que descarrega os vagões-embolo carregados de energia potencial.

Na zona menos elevada do piso superior, reservada à transição entre o espaço de armazenamento de energia potencial e a camara de pressão e/ou vácuo é carregada a referida camara com o vagãoêmbolo .

Na zona mais elevada do piso inferior, reservada à transição entre a camara de pressão e vácuo para a zona de armazenamento de vagões descarregados de energia potencial, são retirados os referidos vagões.

Na zona menos elevada do piso inferior, reservada à transição entre o espaço de armazenamento e o poço elevatório, é carregado o monta-cargas com os vagões para início de um novo ciclo.

Este monta-cargas desloca-se no sentido ascendente quando a força de arrasto da estrutura mergulhada no fluido é superior à força gravítica do monta-cargas conjuntamente com o vagão nele colocado e as forças de atrito. Por sua vez, quando a força de arrasto da estrutura mergulhada no fluido é inferior à força gravítica do monta-cargas conjuntamente com as forças de atrito, o monta-cargas desloca-se no sentido descendente. Um modelo possível para aplicação na estrutura mergulhada no fluido, encontra-se registado na patente nacional PT105459 publicada em 2012/07/02 .

Quando o vagão-êmbolo é colocado na camara de pressão e/ou vácuo este espaço torna-se hermético com o encerramento das comportas. Com a descida do êmbolo gera-se um fluxo de ar que se escapa por uma válvula, movimentando uma ou mais turbinas capazes de alimentar um ou mais geradores de energia elétrica.

Listagem de Acrónimos

Cl	25	atente Comutador de Inclinação
CHI	32	Comporta Hermética Inferior
CHS	31	Comporta Hermética Superior
CPV	30	Camara Pressão Vácuo
CT	16	Cabo de Tração
ECM	23	Estrutura Condicionadora de Movimento
GP	20	Guindaste de Precisão
MC	15	Monta-cargas
MIC	17i	Mecanismo Inclinação de Carris
MRC	17r	Mecanismo Rotação de Carris
MT	19	Mecanismo de Imobilização
SAC	47	Sistema Amortecedor por Cabo
SAI	22i	Sistema Sensor Amortecedor Inferior
SAS	22s	Sistema Sensor Amortecedor Superior
SIP	24	Sistema Imobilização de Precisão
SSA	22	Sistema Sensor Amortecedor
UAEP-0	2	Unidade Armazenamento Energia Potencial -	Zero
UAEP-1	6	Unidade Armazenamento Energia Potencial -	Um
UCAA	14	Unidade Comando Automático Assistido
UCEC	11	Unidade Captação Energia Cinética
UCEP-0	3	Unidade Carga Energia Potencial - Zero
UCEP-1	7	Unidade Carga Energia Potencial - Um
UDEP-0	9	Unidade Descarga Energia Potencial - Zero
UDEP-1	5	Unidade Descarga Energia Potencial - Um
UGEE	13	Unidade Gerador Energia Elétrica
UGEP UGPV	4	Unidade Gerador Energia Potencial Unidade Gerador Pressão Vácuo
UMEP	1	Unidade Móvel Energia Potencial
UMEP-e	le	Unidade Móvel Energia Potencial-Função êmbolo
UMEP-i	li	Unidade Móvel Energia Potencial-Deslocação	obli
UMEP-v	lv	Unidade Móvel Energia Potencial-Deslocação	vert
UREG	10	Unidade Recuperação Energia Gravitica
USEM	12	Unidade Suporte e Manobra
VCE	39	Vagão Contentor-êmbolo
VIE	36	Válvula Inferior de Escoamento
VSA	35	Válvula Superior de Admissão

3.4 Vista superior do chassis do vagão (41) assente em carril (17) inferior.

3.5 Vista superior do contentor-êmbolo (40).

3.6 Vista inferior da UMEP-v (lv) . Nesta zona de contacto com o ar sobre grande pressão, será aconselhável pelo menos a existência de dois planos de simetria entre todas as componentes expostas.

3.7 Vista em Corte frontal de uma UMEP-v (lv). O centro de gravidade da UMEP-v (lv) deve ser o mais baixo possível e estar disposto no centro do plano de simetria paralelo ao solo.

3. Algumas formas possíveis da superfície superior ou inferior do contentor-êmbolo (40). Como se trata de um êmbolo de grandes dimensões de deslocação vertical, a relação entre a altura do vagão com a área desta superfície deve ser a mais indicada para uma descida equilibrada ao longo da CPV (30).

3.9 Perspetiva de um exemplo circular da UMEP-e (le) inserida na CPV (30) . Tanto a parede interna da CPV (30), como a parede externa da UMEP-e (le), podem ser revestidas por aço inox ou por outro material mais adequado e, se necessário, a UMEP-e (le) pode ter uma cinta hermética (46) em borracha ou noutro material mais adequado para vedar melhor a passagem de ar e evitar contato direto entre as paredes. Esta cinta deve ser de fácil substituição.

MC (15) de deslocação vertical. Vista lateral das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UCEP-0 (3). Durante esta fase de transferência, a imobilização do MC (15) é estabelecida pelo SIP (24):

4.1 Chegada em movimento descendente do MC (15) vazio à UCEP-0 (3).

4.2 Carregamento do MC (15) com a UMEP-v (lv) suspensa pelo GP (20), após inversão da inclinação do vagão (41) induzida pelo Cl (25).

4.3 Partida em movimento ascendente do MC (15) carregado com uma UMEP-v (lv), travada com MT (19) assente em carris (17) com inclinação, durante a fase em que a UCEC (11) com a conformação que lhe confere a maior força de arrasto, exerce tração sobre o MC (15).

MC (15) de deslocação vertical. Vista lateral das fases de transferência da UMEP-v (lv) na UDEP-1 (5):

5.1 Chegada em movimento ascendente do MC (15) carregado com uma UMEP-v (lv) durante a fase em que a UCEC (11) exerce tração sobre o MC (15).

5.2 Amortecimento da deslocação do MC (15) através do SAS (22s) .

5.3 Imobilização do MC (15) com o SIP (24) e o MCC (26) ativos.

5.4 Saída da UMEP-v (lv) por gravidade, do MC (15) para UAEP-1 (6), após desativação do MT (19).

CPV (30) de deslocação vertical. Vista lateral das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UCEP-1 (7):

6.1 Através do GP (20), a UMEP-v (lv) toma a posição para entrada na CPV (30), com mudança de inclinação do vagão (41) para horizontal induzida pelo Cl (25c), de modo a conferir um eixo de simetria perfeito na superfície inferior do êmbolo.

6.2 O GP (20) coloca a UMEP-v (lv) com precisão na entrada da CPV (30) .

6.3 Quando a UMEP-v (lv) já se encontra no interior da CPV (30) com poder de sustentação criado pela pressão, para que não haja um movimento descendente brusco, o GP (20) liberta a UMEP-e (le), recolhe o Guincho (20s), a que se segue o fecho da CHS (31) e a abertura das VSA (35) do fluxo de ar (51a) proveniente da turbina.

CPV (30) de deslocação vertical. Vista lateral das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UDEP-0 (9):

7.1 A UMEP-v (lv) chega à UDEP-0, após criar um fluxo de ar (51a) capaz de alimentar uma ou mais turbinas durante o seu movimento descendente.

7.2 Um Cl (25) comuta a inclinação do vagão (41) para uma posição obliqua, ajustada à inclinação dos carris inferiores (17).

7.3 A UMEP-v (lv) pousa suavemente sobre os carris (17) inferiores após amortecimento pelo SSA de Descarga (22v), aproveitando-se a energia conferida ao hidráulico amortecedor para abertura da Comporta Hermética Inferior (32) e encerramento da válvula Inferior de escoamento (36) do fluxo de ar (51a) para a turbina.

7.4 Saída da UMEP-v (lv) por gravidade, da UDEP-0 (9) para a UAEP-0 (2).

Vista lateral da UMEP-v (lv). Sistema de Ligação asculante (42) que estabelece a conexão e mudança de posição entre o Contentor-embolo (40) e o Vagão (41) quando induzida pelo Cl (25), durante as diferentes fases do processo.

.1 Exemplo para uma versão com deslocação por gravidade sobre carris (17) de inclinação fixa e deslocação vertical na CPV (30) . Para não haver sobrecarga nas engrenagens, esta mudança de posição ocorre quando a UMEP-v (lv) se encontra suspensa pelos GP (20) ou, quando a UMEP-e (le) ainda com força de sustentação, chega à UDEP-0 (9).

.2 Um exemplo esquemático do sistema basculante induzido por batentes, com três posições do Vagão (41) em relação ao Contentor-embolo (40) que permanece estabilizado verticalmente.

MC (15) de deslocação vertical. Vista frontal das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UDEP-1 (5):

9.1 MC (15) com e sem UMEP-v (lv).

9.2 Chegada do MC (15) com movimento (51g) ascendente à UDEP-1 (5), carregado com a UMEP-v (lv).

9.3 Amortecimento da deslocação do MC (15) com o SAS (22s) .

9.4 Imobilização (51e) do MC (15) com o SIP (24).

9.5 Após saída da UMEP-v (lv) do MC (15) por gravidade para UAEP-1 (6), o SIP (24) liberta o MC (15) que adquire um movimento (51g) descendente. O peso do MC (15) pode ser regulado em função da velocidade da corrente do fluido a que se encontra sujeita a UCEC (11), adicionando ou retirando Unidades de Contra Peso (3 ) .

MC (15) de deslocação vertical. Vista frontal das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UCEP-0 (3):

10.1 Chegada do MC (15) à UCEP-0 (3).

10.2 O movimento é amortecido pelo SAI (22i) que através de um sensor de posição faz acionar o SIP (24).

10.3 O SIP (24) imobiliza (51e) o MC (15), não permitindo qualquer tipo de movimento.

10.4 Nesta posição os carris do GP (1 ) do MC (15) ficam em linha com os carris do GP (1 ) do Pórtico de Carga (21). O GP (20) transportando a UMEP-v (lv) desloca-se para o interior do MC (15), depositando a sua carga com precisão sobre os carris (17) inferiores do MC (15) que já se encontram com o MT (19) ativado.

10.5 O GP (20) sai do MC (15) e através de um sensor ou batente, desativa o Mecanismo Conexão Carris Superior (26g), logo seguido da desativação do SIP (24).

10.6 A UCEC (11) posicionada no fluido recebe um sinal de comando e adquire uma conformação que lhe garante o máximo de força de arrasto. Esta força é superior ao somatório das forças da gravidade do MC (15) conjuntamente com a UMEP-v (lv) mais as forças de atrito o que confere um movimento (51g) ascendente do MC (15) com a sua carga.

CPV (30) de deslocação vertical. Vista frontal das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UCEP-1 (7):

11.1 Pórtico de Carga (21) com uma UMEP-v (lv) suspensa no GP (20) .

11.2 Um Sistema de Precisão de Posição (2 ) situado na Camara de Receção (29) da UCEP-1 (7), pode ajudar a colocar a UMEP-v (lv) com a exatidão necessária, na entrada da CPV (30).

11.3 O GP (20) entra com a UMEP-v (lv) na Camara de Receção (29) alinhando-a com a entrada da CPV (30) que se encontra com a Comporta Hermética Superior (31) aberta.

11.4 0 GP (20) desce a UMEP-v (lv) pela entrada da CPV (30) .

11.5 Quando um sensor de pressão colocado no GP (20) deteta sustentação da UMEP-v (lv) provocada pela pressão do gás existente na CPV (30), a UMEP-v (lv) adquire função de êmbolo, UMEP-e (le), sendo libertada e recolhido o Guincho (20s) .

11.6 A CHS (31) é encerrada logo em seguida, e a VSA (35) conjuntamente com a VIE (36) são abertas. A força de gravidade exercida sobre a UMEP-v (lv) faz com que adquira um movimento (51m) descendente, o que origina um fluxo de ar (51a) , provocado pela pressão na zona inferior da UMEP-v (lv) e de vácuo na sua zona superior, capaz de alimentar rotação de uma turbina.

CPV (30) de deslocação vertical. Vista lateral das fases do processo de transferência da UMEP-v (lv) na UDEP-0 (9):

12.1 Descida da UMEP-e (le) com conversão de energia a partir do fluxo de ar (51a) criado pela pressão e vácuo resultante do movimento (51m) da UMEP-e (le) em circuito fechado.

12.2 Chegada da UMEP-e (le) à UDEP-0 (9).

12.3 Contato da UMEP-e (le) com Cl de Descarga (25d).

12.4 A inclinação do Vagão (41) fica oblíqua, paralela à inclinação dos carris (17) inferiores, enquanto o Contentor-embolo (40) se mantém horizontal.

12.5 O SSA de Descarga (22v) amortece o movimento da UMEP-v (lv), que pousa sobre os carris (17) Inferiores de um modo suave, enquanto a pressão criada sobre o seu hidráulico pode ser aproveitada para a abertura das Comportas Herméticas inferior (32) e superior (31).

12.6 A UMEP-v (lv) termina a função de êmbolo e sai da UDEP-0 (9) passando por um batente ou sensor (17b) que volta a encerrar a Comporta Hermética Inferior (32).

Exemplo de processo de amortecimento e travagem que pode ser utilizado nas Unidades Armazenamento Energia Potencial (2) e (6) com inclinação de carris fixa:

1

Vista lateral das zonas de Deslocação (2d) (6d) com

Sistema de Amortecimento por Cabo (47) e Zonas de Estacionamento (2e) (6e) onde podem ser aplicados MT (19) com ativação manual ou automática.

13.2 Vista superior das Zonas de Deslocação (2d) (6d) e

Zonas de Estacionamento (2e) (6e).

Vista panorâmica frontal, composta pela sequência das Fig.14.1 e 14.2, de uma instalação industrial com dois MC (15) e uma CPV (30) . Deslocação do MC (15) e da UMEP (1) em posição vertical ou obliqua com UAEP-0 (2) subterrânea ou à superfície. No circuito da direita,

15.1

15.2

15.3

15.5 .2

Fig.14.2, o Contentor Embolo (40) da UMEP carregado na UAEP-1 (6) e descarregado na UAEP-0 Também no circuito da retirada do fluido para meteorológicas adversas.

(D é (2) .

Fig.14.2, a UCEC (11) foi manutenção ou por condições

UMEP-i (li) adaptada para inclinação obliqua: Composição da UMEP-i (li). Composição da UMEP-i (li). Forma da UMEP-i (li) confere características de Arquitetura aerodinâmica inclinado. Se necessário, defletores (39s) e (39i) para melhor

VCE (39) durante a descida. Estrutura de Proteção (75) durante a operação carga/descarga da UMEP-i caso do estar assegurada. No o contentor (76) ou cisterna com válvulas

CPV (30) com carris (17c) de

Vista lateral. Vista frontal, ajustada à CPV um êmbolo, da UMEP-i a sua zona (li) em plano frontal pode ter estabilização do antichoque da UMEP-i (li) (li) . No transporte de brita a mesma proteção deve caso da carga utilizada ser água tremonha, é substituído de descarga.

f por uma

Vista superior de um ( ) alimentada por duas UCEC (11) . industrial de produção de energia controlado através de uma UCAA (14).

compreender uma Central de Comando Assistido (14a) que coordena Subunidades Automático Assistido (14b a 14h).

dispositivo composto por

Todo este elétrica

Esta unidade pode

Automático de Comando

Vista lateral sobre carris (59) da USEM ( da UCEC (11) desta mesma manutenção.

No canto superior esquerdo 0 (3) na fase movimento (51g) uma UGPV processo pode ser do MC (15) adaptado para (17m) em inclinação obliqua. (12) pode regular a distância costa e permite caso de em relação à

UCEC (11) em deslocação raço Móvel de trabalho a manobra necessidade de final de ascendente das fases deslocação uma vista frontal da UCEPseguirá o (11) · f

carga, a que se fracionado pela UCEC de oblíqua atividade sobre do MC carris

Vista lateral adaptado para (17m): Chegada do MC movimento é carris (17) dt carris (17) imobilização < ativação do MCC (26).

Estando reunidas as condições necessárias, a UMEP-i (li) proveniente da UAEP-0 (2) entra no MC (15).

Após ser desativado o SIP (24) o MC (15) carregado com (15) à UCEP-0 (3), amortecido pelo SAI o MC (15) se encontram do Cais de Carga do MC (15) pelo SIP em que / l

MC local (22i). Quando alinhados com ( 64), dá-se (24), seguida seu os os a da .3 .4 .5 a UMEP-i (li) inicia o movimento fracionado pela UCEC (11) através do Chegada do MC (15) à UDEP-1 amortecimento pelo SAS (22s). Quando MC (15) se encontram alinhados com Cais de Descarga (65) pelo SIP (24) Na no MC (15) UMEP-i A UMEP-i (li) ao batente ou sensor, MIC (17i), segue o movimento Esta descida é estrutura ajustáveis, que superior à força (51g) ascendente, CT (16) .

(5) , com o seu os carris (17) dc

20.2

20.3

20.4 os carris (1 /) do , dá-se a imobilização do MC (15) , seguido da ativação do MCC (26).

sequência deste processo, o MIC (17i) posicionado é ativado ficando oblíquo, descarregando a (li) para a UAEP-1 (6) por efeito da gravidade.

(li) ao sair do MC (15), por ação de um restabelece a posição horizontal ao desativa o MCC (26) e o SIP (24) , a que se (51g) descendente do MC (15) vazio, proporcionada associado a unidades conferem uma de arrasto presente na

Vista lateral da UMEP-i (li) com pelo peso da de contrapeso força

UGPV ( ) adaptada para a função de êmbolo sua (3 ) da gravidade UCEC (11).

deslocação das (le), em posição oblíqua sobre carris (17c). Esta deslocação da UMEP-e (le) pelo interior da CPV (30), associada a uma conduta de circulação de ar (37), origina um fluxo de ar (51a) (34t) (34g) que pode capazes de pertencentes lateral das f

fazer mover uma alimentar outros à UGEE (13).

ou mais turbinas tantos Geradores fases processadas ma UGPV ( ) para

UMEP-i i

UCEP-1 ficando entrada originando Um batente

Vista criação de um fluxo de ar (51a) capaz de alimentar uma ou mais turbinas para produção de energia elétrica: Proveniente da UAEP-1 (6), a sobre o MRC (17r) pertencente Rotação de 90° do MRC (17r), alinhados com os carris (17c) Inclinação do MIC (17i), UMEP-i (li) por gravidade, gancho (47g) que, na sua passagem se de amortecimento e retenção (47e) motor amortecedor recuperador (47m) processo semelhante ao utilizado aeronaves nos porta-aviões.

A deslocação da UMEP-i (li) amortecida e controlada recuperador (47m). Um sensor o gancho (47g) do cabo de (47e) quando (30), a para não Através de este volta (li) posiciona-se (7) .

os seus carris da CPV (30).

o movimento da (47b) ativa o engatará no cabo controlado pelo através de aterragem na um de na entrada pelo motor amortecedor ou batente (47b) liberta amortecimento e retenção no interior da CPV suficiente brusco.

cabo (47e) , amortecedor , criada pela pressão

UMEP-i (li) apresenta sustentação criar um movimento descendente um sistema condutor (47c) do a ser recolhido pelo motor (47m).

;e a seguir, a CHS (31) da

20.5 encerrada, enquanto a VSA (35) e a VIE (36) que conduz à turbina (34t) se abrem.

20.6 Na zona inferior da CPV (30) e, antes da CHI (32) se abrir, um sensor ou batente (47b) ativa o gancho (47g) da UMEP-e (le). Este engata-se no cabo de amortecimento e retenção (47e) que, controlado pelo motor amortecedor recuperador (47m), permite uma descida suave da UMEP-i (li) quando a CHI (32) se abre em sintonia com o fecho das VIE (36) e VSA (35).

20.7 A UMEP-i (li), já fora da CPV (30), numa zona em que os carris inferiores (17) já se encontram com pouca inclinação, passa por um sensor ou batente (47b) libertando-se do cabo de amortecimento e retenção (47e), sendo o seu movimento finalmente imobilizado na UDEP-0 (9) pelo Sistema Sensor Amortecedor Descarga (22v) .

20. A UMEP-i (li), estacionada sobre o MRC (17r), roda 90°, ficando alinhado com os carris inferiores (17) da UAEP-0 (2).

20.9 Logo em seguida o MIC (17i) é ativado inclinando os carris, o que origina o movimento da UMEP-i (li) por gravidade para a UAEP-0 (2).

Vista lateral de alguns processos possíveis de deslocação, estacionamento, carga e descarga da UMEP-i (li) na UAEP-0 (2) e UAEP-1 (6):

21.1 A UMEP-i (li) desloca-se por gravidade sobre carris (17). Podem existir dispositivos que absorvam a energia cinética das UMEP-i (li) em locais apropriados. Neste caso, o modelo apresentado é composto por um gancho (47g) colocado na UMEP-i (li) ativado ou desativado através de sensores ou batentes de comutação (47b). Estando ativados, engatam num cabo de amortecimento e retenção (47e) controlado por um motor amortecedor recuperador (47m). O avanço das UMEP-i (li) nas zonas de estacionamento, pode ser realizado através de um MIC (17i) cujo funcionamento pode ser realizado através do peso que a UMEP-i (li) exerce sobre o MIC (17i) e de um mecanismo recuperador de posição ( 1) que pode ser de mola, hidráulico ou de ar comprimido, com um mecanismo de fixação de posição ( 2) . O MIC (17i) pode ter um MT (19) para imobilização (51e) das UMEP-i (li).

21.2 A UMEP-i (li) para além de se encontrar dirigida para a produção de energia elétrica, pode estar adaptada para o transporte descendente de carga (77) sólida ou líquida. Como se trata de uma unidade que se comporta como um êmbolo, deve ver acautelada a sua integridade. Para isso, tanto na operação de descarga ou carga sólida, para além do guindaste (74) com sistema inteligente de controlo de carga, também deve ser constituído por uma Estrutura de Proteção (75) que evite danos na UMEP-i (li).

Descrição geral da tecnologia proposta

Fazendo referência às figuras, descreve-se em seguida a composição, a arquitetura e o funcionamento do processo tecnológico preferido, assim como se apresentam alguns processos alternativos ou complementares.

Conforme representado nas (Fig. 1 e 2), o processo industrial proposto é suportado por uma sequência de unidades mecânicas capazes de criar uma sinergia entre a energia cinética das correntes marinhas-fluviais com a energia gravitica, para produção de energia potencial gravitica e seu armazenamento, com o objetivo de vir a ser posteriormente convertida em energia elétrica ou mecânica.

À exceção da UCEC (11) que se encontra mergulhada no fluido (50) e da USEM (12), que se pode encontrar fixa em solo firme, todas as restantes unidades estão posicionadas ao longo de um circuito fechado, por onde circulam várias UMEP (1) compostas por VCE (39) de massa elevada, animados por um movimento (51m) . Este circuito, também posicionado em solo firme, é realizado sobre carris (17) dispostos sobre dois pisos: o inferior, designado por UAEP-0 (2) e o superior, designado por UAEP-1 (6).

Estas duas unidades de armazenamento encontram-se conectadas numa das suas extremidades através de onde os VCE (39) com movimento (51m) uma CPV (30), estrutura descendente vertical ou oblíquo, ar (51a) adquirem função de êmbolos (le) produzindo um fluxo de capaz de alimentar uma ou mais turbinas (34t).

Na extremidade oposta, a ligação faz-se através de um MC (15) que se movimenta (51g) ao longo de uma ECM (23) vertical ou obliqua. Este MC (15) encontra-se conectado por um CT (16) à UCEC (11) sujeita â força de arrasto do fluido e desempenha duas funções distintas: gera energia potencial quando eleva as UMEP (1) da UAEP-0 (2) para a UAEP-1 (6), o que acontece quando a força de arrasto da UCEC (11) é superior à força gravitica do MC (15) conjuntamente com o VCE (39) e forças de atrito geradas; recupera a posição da UCEC (11) após o seu afastamento da USEM (12) provocado pela força de arrasto, quando a força gravitica do MC (15) sem carga, é superior à força de arrasto da UCEC (11) conjuntamente com as forças de atrito. Apenas por uma questão de sistematização da nomenclatura, a primeira função é processada através da designada UGEP (4) e a segunda função, através da UREG (10).

Para que tal sinergia seja possível, a UCEC (11) deve apresentar a capacidade de, ciclicamente, poder alterar a sua conformação, de modo a estabelecer um diferencial entre dois coeficientes de arrasto, um mínimo e um máximo, proporcionados pela corrente marinha-fluvial (51c). Deste modo, pode ser possível estabelecer um movimento (51g) (51b) cíclico e sincronizado com o MC (15) através do seu movimento ascendente e descendente. Um exemplo de uma estrutura que pode permitir este processo encontra-se registado na patente nacional PT105459 publicada em 2012/07/02.

A USEM (12), estrutura por onde passa o CT (16) que estabelece a ligação entre a UCEC (11) com o MC (15) pode apresentar vários formatos e funções. Estrutura sujeita a grandes forças de tensão, deve ser robusta com um braço (59) fixo, telescópico ou móvel. Esta unidade deve colocar a UCEC (11) no local de trabalho mais apropriado, assim como permitir a sua retirada ou colocação do fluido (50). Pode ter um sistema de segurança (6 ) contra excessos de tensão e motor de recuperação do CT (16) e da UCEC (11).

Esta tecnologia (Fig. 16) deve conter uma UCAA (14) capaz de, a partir da informação fornecida por sensores colocados ao longo das suas várias unidades ou, se necessário, através de comandos estabelecidos por um operador, controlar o seu funcionamento, ativando e desativando de um modo sequencial e sincronizado cada fase do processo através dos respetivos atuadores.

Para muitas destas operações, que requerem a aplicação de energia para movimentação de mecanismos e engrenagens, os vários sistema de amortecimento e travagem das UMEP (1), que se pretende, sejam de massa elevada, podem conter um sistema de retenção de energia potencial criada pela pressão ou vácuo que podem originar sobre um fluido ou material elástico. Assim, esta energia pode ser posteriormente utilizada na movimentação de carris móveis, MRC (17r), MIC (17i) ou Mecanismos reposição de posição ( 1) de carris, na abertura ou fecho das Comportas Herméticas (31) e (32), na abertura ou fecho das válvulas de admissão (35) ou escoamento (36), na ativação ou desativação dos MT (19) . Para além dos sensores e atuadores eletrónicos, a emissão do sinal de comando pode ser efetuado por batentes à passagem da UMEP (1) ou através de radares de localização das UMEP (1).

Tratando-se de equipamento pesado com uma unidade mergulhada num fluido sujeito a imprevistos de comportamento, todo o sistema, para além da eficiência de trabalho que lhe é exigida, requer um sistema de segurança compatível que evite movimentos bruscos ou choque violentos entre os seus componentes, situações que facilmente podem acelerar o desgaste dos materiais ou mesmo danificá-los.

O objetivo que se pretende atingir através da tecnologia proposta, pode ser conseguido a partir de diferentes processos. Apresentam-se em seguida a descrição e funcionamento de dois desses processos.

Descrição de um modelo adaptado para UMEP-i (li)

Conforme representado na (Fig. 15.4), a UMEP-i (li) é composta por um Vagão Contentor-êmbolo (39) adaptado para, a partir da força da gravidade, se poder mover (51m) sobre carris (17c) pelo interior de uma CPV (30) de inclinação obliqua. Na sua zona frontal (Fig. 15.2, 15.3 e 15.4), apresenta uma superfície ajustada ao tipo de secção da CPV (30), que pode ter a forma quadrada, retangular, semicircular ou outra, conferindo-lhe uma função de êmbolo, ao vedar a passagem de ar sobre pressão entre as paredes do VCE (39) e as paredes da CPV (30). Esta superfície apresenta uma arquitetura aerodinâmica (Fig. 15.4), necessário, com superfícies defletoras, superior (39s inferior (39i) , que permitam que o VCE (39) se desloque na (30) sem perigo de descarrilamento ao longo dos carris (17c) devem possuir o máximo de inclinação possível.

se e CPV que

O movimento (51m) da UMEP-i (li) ao longo da UAEP-0 (2) e UAEP-1 (6) pode ser realizada (Fig. 16 e 21.1) através da ação de uma locomotiva de manobra (63) ou por gravidade sobre carris (17) com inclinação fixa e/ou MIC (17i).

Um dos principais problemas destes movimentos (51m), consiste em imprimir a velocidade mais desejada às UMEP-i (li) assim como garantir a sua imobilização (51e) em cada fase do seu trajeto.

Para isso, cada UMEP-i (li) pode ter um sistema de travagem e imobilização próprio, acionado manualmente ou através de batentes ou sensores colocados ao longo do trajeto e que podem estar conectados a um sistema informático que recebe a informação sobre o peso e velocidade dos vagões, extensão a percorrer e condições meteorológicas entre outras. Outros MT (19) são possíveis, tais como a utilização de sapatas ou calços de comutação manual ou automática, semelhantes aos já utilizados nos transportes ferroviários.

Também como nos vagões ferroviários tradicionais (Fig. 15.1 e 15.2), a UMEP-i (li) pode ter para-choques amortecedores (44) e um mecanismo de engate (45) entre vagões na sua zona frontal e traseira.

É possível que cada UMEP-i (li) possua na sua zona inferior, um sistema de engate (Fig. 15.1, 19, 20, 21.1), composto por um gancho (47g) móvel ou outro sistema de engate, que pode ser ativado e desativado a partir de batentes ou sensores, de modo que se possa engatar ou desengatar de um SAC (47) , composto por um cabo de amortecimento e retenção (47e) acoplado a um motor amortecedor recuperador (47m) semelhante ao utilizado na aterragem de aeronaves em porta-aviões.

Estas UAEP-0 (2) e UAEP-1 (6) constituídas por carris (17) (Fig. 1 e 2), encontram-se situadas, respetivamente, num piso inferior e superior, sendo que o piso superior se encontra posicionado à superfície do solo (53) e o inferior, se pode encontrar à superfície (Fig. 2.2) ou no subsolo (54) em galerias subterrâneas (Fig. 1 e 2.1) podendo ter, tanto num caso como no outro, extensão e inclinação, rampas de aceleração e contrarampas de desaceleração das UMEP-i (li), túneis ou pontes, adaptadas às condições geológicas e topográficas do espaço a utilizar.

Estas UAEP (2) (6) podem encontrar-se divididas em zonas preparadas para a realização de diferentes atividades (Fig.14), tais como zonas de deslocação e manobra (2d) (6d), zonas de estacionamento (2e) (6e), zonas de vistoria e aferição (73), zonas de carga (6c), zonas de descarga (2c), oficinas de manutenção (72) e outras.

, é uma estrutura cima e para baixo, (23), estabelecendo É composta por uma para receção e Estes carris podem que a UMEP-i (li)

MC (15) de movimento (51g) oblíquo (Fig. 17) com rodado que se desloca ao longo de carris (17m) a ligação entre a UAEP-0 secção de carris (17) imobilização da UMEP-i (li) no seu interior, estar assente sobre um MIC (17i) que permite saia do MC (15) por gravidade.

ciclicamente, dispostos numa (2) e a UAEP-1 com um MT entrada (Fig. 1 exista entre e

. 1 um os saída da UMEP-i (li) se e 1 .4), é necessário que, associado i SIP (24) do MC (15) para carris (17) das UAEP (2) e

Para facilitar este processo,

Para que a segurança SSA (22), alinhamento carris do MC (17m). um mecanismo de conexão entre carris (26c).

proceda com toda a a um um perfeito (6) com os pode existir

Encontrando-se o MC (15) conectado por um ou mais CT (16) à UCEC (11) e podendo esta estar sujeita a diferentes velocidades de corrente, este MC (15) pode ter um espaço reservado à regulação manual ou automática do seu peso (Fig. 17), através da carga ou descarga de unidades de contrapeso (3 ) de modo a ajustar o peso ideal para a velocidade da corrente.

No que diz respeito à CPV (30) de inclinação obliqua (Fig. 19), é composta por uma conduta tubular estanque, cujas paredes terão de ser robustas e não deformáveis para aguentar grandes pressões. Esta conduta tubular que pode apresentar vários tipos de secção, pode encontrar-se total ou parcialmente enterrada no subsolo (54) e possui no seu interior, a todo o seu comprimento, carris (17c) de bitola igual aos existentes nas UAEP (2) e (6), por onde circulam as UMEP-e (le). Nas entradas superior e inferior estão colocadas respetivamente uma CHS (31) por onde entram as UMEP-i (li) e uma CHI (32) por onde saem estas mesmas unidades. Uma VIE (36) permite que o fluxo de ar (51a) criado a jusante pelo movimento (51m) descendente da UMEP-e (le), se dirija sobre pressão através de uma conduta (37) para uma ou mais turbinas (34t) que alimentam a UGEE (13) . Este mesmo fluxo de ar (51a) pode ser encaminhado por uma conduta (37) para a VSA (35) onde também acaba por ser sugado para a CPV (30) pelo vácuo criado a montante pela descida do êmbolo. Perto da saída da CPV (30) , um SAC (47) ou um outro qualquer sistema de travagem da UMEP-i (li), permite que a deslocação desta Unidade se continue a processar de um modo suave e controlado, quando as CHS (31) e CHI (32) se abrem.

A UCEP-0 (3) encontra-se situada (Fig.17, 1 .1, 1 .2) entre o final da UAEP-0 (2) e o início da ECM (23) do MC (15) e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-i (li) entre estas duas estruturas. Esta Unidade de transferência é composta por um cais de carga (64) com carris (17) assentes num MIC (17i) que recebe a UMEP-i (li) vinda da UAEP-0 (2), antes de esta entrar no MC (15) .

Um SAI (22i) amortece e posiciona o MC (15), na sua fase final de deslocação descendente, com os seus carris (17) alinhados com os carris do cais de carga (64), sendo esta posição mantida através de um SIP (24) do MC (15) . Quando estas condições se encontram reunidas, o MIC (17i) é ativado em simultâneo com a desativação do MT (19) e, por gravidade, a UMEP-i (li) movimenta-se do cais de carga (64) para os carris do MC (15) sendo o seu posicionamento condicionado por um SSA de Carga (22c). Já no interior do MC (15), a UMEP-i (li) pode ser travada pela ativação de um MT (19).

A UDEP-1 (5) encontra-se situada entre o final da ECM (23) do MC (15) e o início da UAEP-1 (6) e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-i (li) entre estas duas estruturas. Esta Unidade de transferência é composta (Fig. 17, 1 .4, 1 .5) por um cais de descarga (65) com carris (17) que recebe a UMEP-i (li) transportada pelo MC (15) durante o seu movimento ascendente através da ECM (23). A UDEP-1 (5) possui um SSA (22s) amortece e posiciona o MC (15) na sua fase final de movimento (51g) ascendente, com os seus carris alinhados com os carris do cais de descarga (65) . Esta posição do MC (15) é mantida através de um SIP (24) . Junto à zona mais elevada desta UDEP-1 (5), existe um sistema de roldanas (27) por onde passa o CT (16) .

A UCEP-1 (7) encontra-se situada entre o final da UAEP-1 (6) e o início da UGEP ( ) , a que corresponde a entrada da CPV (30) , e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-i (li) entre estas duas unidades. Esta unidade de transferência (Fig.19, 20.1 a 20.4) é constituída por um Cais de Carga (64) com carris (17) que podem estar conectados a um MIC (17i) que por sua vez pode assentar sobre um MRC (17r) . Para controlar a velocidade da UMEP-i (li) quando esta entra na zona de declive que dá acesso à CPV (30) , possui um SAC (47) que pode ser constituído por um Cabo de Amortecimento (47e) ligado a um Motor Amortecedor Recuperador (47m) . Este cabo, que se desloca através de um Mecanismo Condutor (47) pode ser ativado e desativado através de atentes de Comutação (47b) do gancho (47g) existente na UMEP-i (li) ·

Na UAEP-1 (6), antes do Cais de Carga (64) (Fig. 16), para garantir que as UMEP-i (li) não apresentam qualquer tipo de problema técnico, pode existir uma zona para uma última Vistoria e Aferição (73), com ramal alternativo de encaminhamento à Oficina de Manutenção (72).

A UDEP-0 (9) encontra-se situada entre o zona final da UGEP ( ), a que corresponde a saída da CPV (30), e o início da UAEP-0 (2), e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-i (li) entre estas duas unidades. Esta unidade de transferência (Fig.19, 20.6 a 20.9) é constituída por um Cais de Descarga (65) com carris (17) que podem estar conectados a um MIC (17i), que por sua vez pode assentar sobre um MRC (17r). Para controlar a velocidade da UMEP-i (li) quando as CHS (31) e CHI (32) se abrem, possui um SAC (47) que pode ser constituído por um Cabo de Amortecimento (47e) ligado a um Motor Amortecedor Recuperador (47m). Este cabo, que se desloca através de um Mecanismo Condutor (47c), pode ser conectado ou desconectado, através de atentes de

Comutação (47b) do gancho (47g) existente na UMEP-i (li). Um Sistema Sensor Amortecedor de Descarga (22v) pode ajudar a amortecer a deslocação da UMEP-i (li) e a posicioná-la sobre o Cais de Descarga (65).

UMEP-i (li): Ciclo de funcionamento

Unidade Armazenamento Energia Potencial Zero (2) UAEP-0

As UMEP-i (li) encontram-se imobilizadas (51e) (Fig. 16 e 21), dispostas sobre carris (17) com o MT (19) ativado, aguardando ordem de utilização para produção de energia potencial.

Unidade Captação Energia Cinética (11) UCEC

Mergulhada no leito marinho ou fluvial (50) (Fig. 17) e, quando sujeita a uma corrente (51c) com energia suficiente para criar uma força de arrasto superior ao somatório da força da gravidade exercida sobre o MC (15) com a UMEP-i (li) conjuntamente com todas as forças de atrito existentes nas componentes incluídas no processo, a UCEC (11) encontra-se com a configuração que lhe confere a menor força de arrasto, posicionada no ponto mais próximo da USEM (12).

Unidade Carga Energia Potencial Zero (3) UCEP-0

Conectada à UCEC (11) através de um CT (16) (Fig. 17, 1.1 e .2), a sua posição corresponde ao posicionamento do MC (15) na UCEP-0 (3) . Automaticamente ou por ordem de um operador, o MIC (17i) é ativado e, por gravidade, a UMEP-i (li) desloca-se para o interior do MC (15), sendo o seu movimento amortecido pelo SAM (22c) e sua imobilização garantida pela ativação do MT (19) em sincronismo com a recolha do Sistema Conexão de carris (26) e a desativação do SIP (24) do MC (15). Imediatamente após este processo, a UCEC (11) adquire a configuração que lhe garante o máximo coeficiente de arrasto.

Unidade	Gerador Energia Potencial	(4)	UGEP
0 MC (15)	carregado com a	UMEP-i (	li)	(Fig. 1 .3	) , adquire um
movimento	(51g) ascendente	fracionado	pela UCEC	(11), unidade
esta, que	se afasta da USEM	(12)
Unidade	Descarga Energia	Potencial	Um	(5) UDEP-1

Na zona final da rampa (5 ) (Fig. 1 .4 e 1 .5), quando o MC (15) atinge o SAS (22s) , A UCEC (11) adquire a conformação que lhe garante a mínima força de arrasto e o MC (15) é imobilizado (51e) pelo SIP (24). Logo em seguida e em simultâneo, o MT (19) é desativado, o Sistema de Conexão Entre Carris (26) estabelece a ligação e o MIC (17i) é ativado, o que provoca a saída da UMEP-i (li) do MC (15) por gravidade para a UAEP-1 (6) . Logo após a saída da UMEP-1 (6), um batente faz acionar a recolha do Sistema de Conexão Entre Carris (26) logo seguido da desativação do SIP (24) do MC (15).

Unidade Recuperação Energia Gravítica (10) UREG

Embora esteja descarregado (Fig. 1.6), a própria estrutura do MC (15) conjuntamente com Unidades de Contrapeso (3 ), que podem ser colocadas ou retiradas para uma melhor adaptação do mecanismo à velocidade da corrente, garantem uma força de gravidade superior à força de arrasto da UCEC (11) o que provoca um movimento (51g) descendente do MC (15) que, através do CT (16) exerce tração sobre a UCEC (11), que adquire um movimento contrário ao sentido da corrente, aproximando-se da USEM (12).

Unidade Carga Energia Potencial Zero (3) UCEP-0

Na zona final desta deslocação (Fig. 1 .1 e 1 .2), o MC (15) atinge o SAI (22i) , sendo o hidráulico do MIC (17i) ou um compressor, carregado com a pressão criada, o que lhe confere uma posição horizontal, posição esta que é mantida com um sistema de travagem. Em simultâneo e logo que o MC (15) se encontra na posição exata, é imobilizado pelo SIP (24) enquanto o Sistema Conexão de Carris (26) é ativado.

De um modo automático ou por ordem de um operador, o MIC (17i) é ativado, dando inicio a um novo ciclo (15) com o transporte de uma nova UMEP-i de funcionamento do MC (li) para a UAEP-1 (6).

Unidade Armazenamento Energia Potencial Um (6) UAEP-1

Independentemente do processo anterior (Fig. 16 e 21), a UMEP-i (li) pode deslocar-se (51m) por gravidade na UAEP-1 (6) através de carris (17) com inclinação até uma zona de estacionamento (6e) onde se imobiliza (51e) , local onde se poderá formar uma reserva de energia potencial enquanto a velocidade de corrente do fluido (50) o permitir para, posteriormente e na altura mais conveniente, ser convertida em energia elétrica.

Sendo as UMEP (1) unidades que se tem de encontrar nas melhores condições de operacionalidade, são sujeitas a um exame na zona de Vistoria e Aferição (73), seguindo para a Oficina de Manutenção (72), se necessário.

Unidade Carga Energia Potencial Um (7) UCEP-1

Na zona de receção da UCEP-1 (7) (Fig. 19, 20.1 a 20.4), a UMEPi (li) encontra-se imobilizada pelo MT (19) posicionada sobre um MIC (17i) . De um modo semelhante à UCEP-0 (3), por ordem de um operador, é ativada a inclinação do MIC (17i) que em simultâneo desativa o MT (19). A UMEP-i (li) desloca-se (51m) por gravidade (Fig. 20.1) para o MRC (17r) sendo o seu movimento absorvido pelo sistema sensor amortecedor (22) e imobilizado (51e) pela ativação do MT (19), a que se segue (Fig. 20.2) a rotação em 90° do MRC (17r) conjuntamente com a UMEP-i (li), o que permite que fiquem alinhadas com os carris (17) de entrada na CPV (30).

Quando a CPV (30) se encontra preparada para receber a UMEP-i (li) (Fig. 20.3 e 20.4), o que implica estar livre de outra UMEP-i (li) no seu interior e apresentar a CHS (31) aberta, a CHI (32) encerrada e as VSA (35) e VIE (36) encerradas, automaticamente ou através do comando de um operador, o MIC (17i) é ativado em simultâneo com a desativação do MT (19) . A UMEP-i (li) desloca-se (51m) por gravidade (Fig. 20.3) e através de um batente (47b) , o gancho (47g) engata num cabo (47e) que, através de um motor amortecedor recuperador (47m) o vai soltando (Fig. 20.4) permitindo uma descida suave à entrada da CPV (30). Já no interior da CPV (30) (Fig.20.5), quando o poder de sustentação, criado pela pressão entre a UMEP-i (li) e a comporta inferior (32) é suficiente para manter um movimento suave da UMEP-i (li), um batente (47b) solta o cabo (47e) que se

recolhe,	enquanto	a CHS (31)	> se fecha e	as	VSA (35)	e	VIE (	)36)
se abrem.
Unidade Gerador	Pressão Vácuo ( ) UGPV
A UMEP-i	(li) durante o seu	movimento (51m)	descendente	(Fig.	19
e 20.5),	origina	um aumento	de pressão	do	ar entre	si	e a	CHI

(32) e uma descompressão entre a sua superfície superior a CHS (31) , formando um fluxo de ar (51a) que se movimenta através das VSA (35) e VIE (36) alimentando uma ou mais turbinas (34t).

Unidade Descarga Energia Potencial Zero (9) UDEP-0

Na zona final da UGEP ( ) (Fig. 19, 20.6 a 20. ), um batente (47b) ativa o gancho (47g) que se engata no cabo (47e) (Fig.20.6) enquanto a CHI (32) se abre e as VSA (35) e VIE (36) se fecham. O Motor (47m) liberta gradualmente o cabo (47e) fazendo com que a UMEP-i (li) saia da CPV (30) de um modo suave. Numa zona em que os carris (17) já se encontram praticamente horizontais, um batente (47b) liberta o cabo (47e) do gancho (47g) (Fig. 20.7), sendo o movimento da UMEP-i (li) absorvido e travado pelo Sistema Sensor Amortecedor (22v), sobre o MRC (17r). Este, logo em seguida (Fig. 20. ), roda 90° para alinhar a UMEP-i (li) com os carris (17) da UAEP-0 (2), enquanto a CHI (32) se fecha. O MIC (17i) é ativado (Fig.20.9) e a UMEP-i (li) desloca-se por gravidade saindo da UDEP-0 (9) para a UAEP-0 (2), enquanto na UCEP-1 (7), uma nova UMEP-i (li) se prepara para entrar na CPV (30).

Unidade Armazenamento Energia Potencial Zero (2) UAEP-0

As UMEP-i (li) descarregadas na UAEP-0 (2) (Fig. 20.9 e 21.1) deslocam-se por gravidade sobre carris (17) até à zona de estacionamento (2e) onde são imobilizadas (51e) por um MT (19), prontas para a entrada num novo ciclo de conversão de energia.

Descrição de um modelo adaptado para UMEP-v (lv):

A UMEP-v (lv) da gravidade inclinação gravidade, (Fig.13), deslocação (Fig.3.1 a um Vagão basculante , está adaptada para se poder (Fig.l), através do interior vertical, assim como, também se deslocar através de carris colocados na UAEP-0 (2) e na pelo interior da CPV (30)

3.6), cada uma destas UMEP-v (lv) (41) conectado por um Sistema a um Contentor-êmbolo (40).

deslocar de uma sob o (17) UAEP-1 ( se j a é de

Este com ínclmaçao (6) . Para que a mais eficiente constituída por : Ligação (42) mecanismo basculante, para além de possuir um eixo de rotação (42r) , é constituído por um ou mais Hidráulicos Regulação de Inclinação (42g) do vagão (41), com Cl (25v) e fixadores de posição (42f), que permitem que o vagão (41) e o contentor (40) mantenham entre si uma posição paralela ou oblíqua, adaptando-se á inclinação dos carris (17) inferiores sem que o centro de gravidade se altere, numa UMEP-v (lv) que se pretende, seja de grande massa com uma relação altura/base superior a um.

Para que estas alterações de inclinação sejam possíveis de realizar de um modo autónomo (Fig. ), podem existir um ou mais Cl (25v) no vagão que, através de uma engrenagem, desbloqueiam os pontos de fixação de posição (42f) e acionam os Hidráulicos Regulação Inclinação (42g). Esta atividade é realizada quando a UMEP-v (lv) se encontra suspensa num GP (20), o que diminui o esforço realizado por estes Hidráulicos Regulação Inclinação (42g) .

A conexão existente entre o GP (20) e a UMEP-v (lv) (Fig.3.3) é realizada através de um Guincho (20s) adaptado para os pontos de engate (43) situados na zona superior do Contentor-êmbolo (40).

Cada UMEP-v (lv) pode possuir um sistema de travagem do rodado próprio, ou adaptações que se fixam a um MT (19) existente na via quando este se encontra ativado. Tal como na UMEP-i (li), também podem conter Ganchos (47g) (Fig.3.6 e 13) que interagem com cabos de amortecimento (47e) de movimento, que podem ser ativados e desativados a partir de batentes ou sensores, de modo a permitir o seu engate ou desengate.

Sendo a UMEP-v (lv) uma unidade que tem como principal objetivo adquirir a função de um êmbolo (Fig.3.9), que se movimenta (51m) verticalmente por gravidade numa CPV (30), podem existir fricções indesejadas entre as paredes desta com a estrutura em movimento. Deste modo, a UMEP-v (lv) pode ter uma cinta hermética (46) em seu redor, para que seja possível vedar melhor a passagem do ar e proteger as paredes da CPV (30) . Esta cinta, que pode estar sujeita a forte abrasão, pode ser fabricada em borracha ou noutro material similar e deve ser de fácil substituição, reciclável e pouco onerosa.

A UMEP-v (lv) pode ter um peso fixo, ou um espaço reservado para carga fixa (4 f) e um espaço reservado para carga regulável (4 r) (Fig. 3.5 a 3.7), necessitando para isso de uma porta de carga (4 e) e de uma porta de descarga (4 s).

A UMEP-v (lv) pode apresentar várias formas (Fig.3. e 3.9) sendo que, quando cilíndricas ou cónicas necessitam de uma ou mais calhas (49) que se movimentem ao longo de guias de manutenção de alinhamento (33) instaladas ao longo da CPV (30).

O MC (15) (Fig.9.1) comporta um espaço reservado à receção das UMEP-v (lv), com uma secção de carris (17) inferiores com declive semelhante aos carris das UAEP (2) e (6), e um MT (19) da carga. Na zona superior possui um espaço com carris GP (1 ) para receção do GP (20) que transporta a UMEP-v (lv) suspensa. A zona inferior pode comportar um espaço reservado ao ajustamento 21 de carga do contrapeso regulável (3 ) consoante a velocidade da corrente.

Um ou mais pontos de conexão a um ou mais CT (16) (Fig.l) asseguram a sua ligação à UCEC (11), sendo que este MC (15) se desloca verticalmente ao longo de uma ECM (23), desempenhando duas funções: durante o trajeto ascendente, fracionado pela UCEC (11), assegura o transporte elevatório das UMEP-v (lv) desde a UAEP-0 (2) até à UAEP-1 (6); durante o trajeto descendente sem carga, movimentando-se desde a UAEP-1 (6) até à UAEP-0 (2) realizando a tração da UCEP (11) .

A CPV (30) de deslocação da UMEP-v (lv) vertical, deve possuir uma estrutura preparada para aguentar grandes pressões e diferenças de temperatura. O revestimento interno das paredes da conduta pode ser fabricado em folhas de aço inoxidável que, se necessário, podem ser substituídas. Na sua zona superior, local por onde se dá a entrada da UMEP-v (lv), possui uma CHS (31) e na sua zona inferior, local por onde se dá a saída desta mesma unidade com função de êmbolo (le), possui uma CHI (32) . Também nesta zona inferior, existe uma VIE (36) de ar sobre pressão, criado a jusante pela descida do êmbolo. Este fluxo de ar (51a) é conduzido por uma conduta (37) para a turbina (34t) que aciona o Gerador (34g) da UGEE (13) . Uma nova conduta pode conduzir esse mesmo ar da turbina à VSA (35) que dá acesso à zona superior da CPV (30) . Neste local, o fluxo de ar (51a) também é alimentado pelo vácuo criado a montante do êmbolo que se encontra em movimento descendente.

A UCEP-0 (3) encontra-se situada entre o final da UAEP-0 (2) e o início da ECM (23) do MC (15) e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-v (lv) entre estas duas estruturas. Esta Unidade de transferência é composta por (Fig.4 e 10): um Sistema Sensor Amortecedor Inferior (22i) e um SIP (24) que imobiliza o MC (15); um Pórtico de carga (21) com Carris (1 ) superiores, por onde se desloca um Guindaste de Precisão (20); um mecanismo de conexão de carris (26g) superior; um Sistema Sensor Amortecedor Carga (22c); um atente Comutador Inclinação carga (25c) .

A UDEP-1 (5) encontra-se situada entre o final da ECM (23) do MC (15) e o início da UAEP-1 (6) e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-v (lv) entre estas duas estruturas. Esta Unidade de transferência é composta (Fig. 5 e 9) por: um Sistema Sensor Amortecedor Superior (22s) e um SIP (24) que limita, amortece e imobiliza o MC (15); um mecanismo de conexão de carris (26c) inferior.

A UCEP-1 (7) encontra-se situada entre o final da UAEP-1 (6) e o início da UGEP ( ) , a que corresponde a entrada da CPV (30) , e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-v (lv) entre estas duas unidades. Esta unidade de transferência (Fig.6 e 11) é constituída por: um Pórtico de carga (21) com Carris do GP (1 ) por onde se desloca um GP (20); um Sistema Sensor

Amortecedor Carga (22d); um atente Comutador Inclinação Carga (25c) .

A UDEP-0 (9) encontra-se situada entre o zona final da UGEP ( ), a que corresponde a saida da CPV (30), e o inicio da UAEP-0 (2), e tem como objetivo, processar a passagem da UMEP-v (lv) entre estas duas unidades. Esta unidade de transferência (Fig. 7 e 12) é constituída por: um Sistema Sensor Amortecedor Descarga (22v); carris (17) de receção inferiores; um atente Comutador Inclinação Descarga (25d).

UMEP-v (lv): Ciclo de funcionamento

Unidade Armazenamento Energia Potencial Zero (2) UAEP-0

As UMEP-v (lv) (Fig. 4.1), encontram-se posicionadas na UAEP-0 (2), travadas, em fila de espera sobre os carris (17) dispostos em plano inclinado.

Unidade Captação Energia Cinética (11) UCEC

Mergulhada no fluido (50), a UCEC (11) encontra-se com a configuração que lhe confere a menor força de arrasto (Fig. 2.2), movendo-se (51b) no sentido contrário ao movimento da corrente e aproximando-se da USEM (12) . Este movimento (51b) é originado pelo movimento (51g) descendente do MC (15) (Fig. 4.1 e 10.1) que, vazio mas com uma força da gravidade superior á força de arrasto da UCEC (11) exerce tração sobre a UCEC (11) . O MC (30) aproxima-se da UCEP-0 (3) (fig. 4.1 e 10.1) e termina o seu movimento (51g) descendente amortecido pelo Sistema Sensor Amortecedor Inferior (22i) (Fig. 10.2) ficando imobilizado (51e) pelo SIP (24) (Fig. 10.3).

Unidade Carga Energia Potencial Zero (3) UCEP-0

A primeira UMEP-v (lv) da fila de espera (Fig. 4 e 10) é destravada e entra no Pórtico de carga (21) da (UCEP-0) (3) . Neste espaço (Fig. 4.1), um GP (20) engata a UMEP-v (lv) que, através do seu movimento no sentido da ECM (23) , começa a ficar suspensa. mecanismo contentor

Nesta deslocação, um batente (25c) destrava o de fixação de posição (42f) do vagão (41), ao (40) o que provoca uma inversão de inclinação do vagão (41) sendo esta posição mantida através do mecanismo de fixação de posição (42f) . O MC (15) que já se encontra posicionado na UCEP-0 (3) (Fig. 4.2), recebe a UMEP-v (lv) transportada pelo GP (20) , sendo este movimento amortecido e estabilizado por um sistema sensor amortecedor carga (22c). O GP (20) desce a UMEP-v (lv) que assenta sobre os carris (17) situados no interior do MC (15) que estão com o MT (19) ativado. O GP (20) sai do interior do MC (15) . Esta operação deve ser rápida e faz-se com a UCEC (11) na sua conformação de menor força de arrasto. Mal terminada, o SIP (24) é desativado e, logo em seguida, a UCEC (11) mergulhada no fluido (50) adquire a sua conformação de maior força de arrasto.

Unidade Gerador Energia Potencial (4) UGEP

MC (15) carregado com a UMEP-v (lv) (Fig. 2.2, 4.3, 5.1 e 10.6) adquire um movimento (51g) ascendente tracionado pela UCEC (11) que, mergulhada no fluido (50) se afasta da USEM (12) no mesmo sentido do movimento (51b) da corrente.

Unidade Descarga Energia Potencial Um (5) UDEP-1

Quando o MC (15) atinge a UDEP-1 (5) (Fig. 5.2 a 5.4 e 9.2 a 9.4) o seu movimento é amortecido pelo sistema sensor amortecedor superior de descarga (22s) e travado pelo SIP (24), enquanto a UCEC (11) adquire a conformação que lhe confere a menor força de arrasto. Com os carris (17) inferiores do MC (15) nivelados com os carris (17) da UAEP-1 (6) (Fig. 5.4 e 9.4), a UMEP-v (lv), o MT (19) é destravada e por gravidade, sai do MC (15) .

Unidade Recuperação Energia Gravítica (10) UREG

O SIP (24) destrava o MC (15) (Fig. 4.1 e 9.5) iniciando o seu movimento (51g) descendente, uma vez que, embora vazio, tem peso suficiente para exercer tração sobre a UCEC (11), uma vez que esta se encontra na conformação que lhe confere uma menor força de arrasto.

Unidade Carga Energia Potencial Zero (3) UCEP-0

Na UCEP-0 (3) (Fig. 4.1 e 10.2 a 10.5), uma nova UMEP-v (1) já se encontra suspensa no GP (20), posicionada para entrar no MC (15) para dar inicio a um novo ciclo.

Unidade Armazenamento Energia Potencial Um (6) UAEP-1

Quanto à UMEP-v (lv) (Fig. 13), estando posicionada sobre carris (17) colocados no plano inclinado da UAEP-1 (6), desloca-se (51m) por gravidade podendo passar por uma zona de triagem e, se necessário, ser desviada para um ramal de manutenção.

Encontrando-se em perfeitas condições de funcionamento, é posicionada em fila de espera no ramal correspondente, devidamente imobilizada (51e) por um MT (19), até haver necessidade de fornecimento de energia elétrica à rede.

Unidade Carga Energia Potencial Um (7) UCEP-1

Quando este fornecimento é necessário, a reserva de energia potencial anteriormente criado começa a ser utilizado. A UMEP-v (lv) é destravada (Fig. 6.1) e, por gravidade, entra no Pórtico de carga (21) (Fig. 11.1) da UCEP-1 (7) através de um processo idêntico ao realizado na UCEP-0 (3) . Durante o transporte suspenso da UMEP-v (lv) pelo GP (20), um Cl (25) destrava o sistema de fixação de posição entre o vagão (41) e o Contentor Embolo (40), fazendo com que o vagão (41) adquira uma posição horizontal estável e fixa, de modo a garantir uma simetria na zona inferior da UMEP-v (lv).

O GP (20) posiciona a UMEP-v (lv) com precisão sobre a entrada da CPV (30) (Fig. 6.2, 11.2 e 11.3), que se encontra com a CHS (31) aberta, podendo ter como sistema colaborador, sensores amortecedores de posição (22d). Durante este processo a CHI (32) situada na UDEP-0 (9) encontra-se encerrada assim como as válvulas de admissão e escoamento (35) e (36) , que estabelecem a comunicação com as turbinas, também se encontram encerradas. 0

GP (20) começa a descer o Guincho (20s) (lv) (Fig. 11.4) até esta se encontrar suficiente para que seja solta (Fig. 11.5) desgaste do material. Logo de seguida recolhido e a CHS (31) encerrada (Fig. 6.3 camara hermética. Neste momento as VIE (36) que suporta a UMEP-v com uma sustentação sem grande perigo ou o Guincho (20s) é e 11.6), criando uma e as VSA (35) também são abertas.

Unidade Gerador Pressão Vácuo ( ) UGPV

A UMEP-v (lv) começa a descer (Fig. 6.3, 7.1, 11.6, 12.1, 12.2) ao longo da CPV (30), criando pressão na sua zona inferior e descompressão na sua zona superior. Nestas condições é criado um fluxo de ar (51a) que pode fazer movimentar uma ou mais turbinas (34t) para conversão em energia elétrica.

Unidade Descarga Energia Potencial Zero (9) UDEP-0

Quando a UMEP-v (lv) se aproxima da zona final da CPV (30) (Fig. 7.2 a 7.4 e 12.3 a 12.5), um atente comutador de inclinação descarga (25d) destrava o sistema de fixação de posição (42f) existente entre o vagão (41) e o contentor êmbolo (40), fazendo com que o rodado do vagão (41) fique com uma inclinação ajustada aos carris (17) colocados na zona final da CPV (30) . Um Sistema Sensor amortecedor Descarga (22v) amortece o choque entre a UMEP-v (lv) e os carris (17), podendo a energia criada pela pressão no hidráulico, contribuir para a abertura da CHI (32) e se possível, também para a abertura da CHS (31) e fecho das VSA (35) e VIE (36). Quando a UMEP-v (lv) fica completamente assente sobre os carris (17) (Fig. 12.6) é destravada e, por gravidade sai da CPV (30) . Nesta deslocação um batente ou sensor (17b) provoca o fecho da CHI (32), encontrando-se a CPV (30) preparada para receber uma nova UMEP-v (lv).

Unidade Armazenamento Energia Potencial Zero (2) UAEP-0

As UMEP-v (lv) descarregadas na UAEP-0 (2) (Fig.13) deslocam-se por gravidade sobre carris (17) até à zona de estacionamento onde são imobilizadas por um MT (19), prontas para a entrada num novo ciclo.

Outros modelos possíveis

Os dois processos industriais anteriormente descritos podem apresentar inúmeras variantes. Deste modo é possível conjugar MC (15) de deslocação obliqua com CPV (30) vertical ou MC (15) de deslocação vertical com CPV (30) de deslocação obliqua.

No caso do modelo que utiliza a UMEP-v (lv) com carris (17) com declive, apenas foi descrito por se tratar de um dos processos mais complexos, a utilizar no caso de haver vantagens na utilização de VCE (39) com uma relação entre a altura e a área da base, grande.

ao sistema ligação basculante (42) (41) e o contentor êmbolo (40), poderia permanente a deslocar-se sobre carris sem a tração de uma locomotiva ou de outro de tração. Outra alternativa seria a (41) que apenas seriam utilizados dos Contentor embolo Vagões que seriam carregados à saída sua entrada.

possível o vagão fixa e '

Uma alternativa existente entre ser uma ligação inclinação utilizando qualquer equipamento utilização de vagões realizar o transporte (6) .

(30) e descarregados á para (40) nas UAEP (2) e do MC (15) e da CPV

A utilização de UMEP-i carris (li) deve-se ao : sua deslocação, as desvantagens a problemas (li) para a maiores devido UMEP-i utilização locomotiva funções. A (17r), podem de um (17) com declive no facto de aproveitar o que evita gastos ; do que as vantagens de amortecimento e circular em carris equipamento de outro processo ou um utilização de plataformas podem ser evitadas através

Também é possível utilizar duas conectada ao seu MC (15), para (Fig.14 e 16).

modelo UMEP-v (lv) a força da de energia.

na sua imobilização, (17) tração que de de carris e gravidade Se forem aplicação também as horizontais com a que pode ser uma desempenhe as carril giratório (17) curvos.

ou mais alimentar mesmas

MRC

UCEC (11), cada uma CPV apenas uma (30)

Os VCE (39) podem ser um equipamento de peso fixo e permanente ou (fig. 15.5 e 14) ser adaptadas para transportar carga na sua fase descendente através da CPV (30) e circularem vazias na sua fase ascendente através do MC (15) . Neste caso, estas VCE (39)

teriam	um Espaço	Carga (7	)	com proteção	da	estrutura (	79)
contra	impactos na	operação	de	carga e descarga.	Na UAEP-1	(6)
(Fig.14	e 21.2),	uma zona	de	carga (6c) ,	constituída por	um
Pórtico	Guindaste	Precisão	de	carga (74c)	com	estrutura	de

proteção (75), carrega as UMEP sem carga (ld) e, na UAEP-0 (2), uma zona de descarga (2c), constituída por um Pórtico Guindaste Precisão de Descarga (74d) com estrutura de proteção (75) , descarrega as UMEP com carga (lc).

No caso do material a transportar ser brita, areia ou outro material não agregado, o contentor (76) ou tremonha colocados no interior da UMEP (1) pode ser complementado com comportas para facilitar a operação de descarga. No caso de a carga ser líquida, o contentor (7 6) ou tremonha é substituído por uma cisterna com sistema de estabilização do líquido no seu interior e válvulas de carga e descarga por gravidade.

Entrando no campo da ficção, uma aplicação, entre outras possível, para um modelo deste género seria, na eventualidade de serem necessárias doses massivas de material geológico proveniente de pedreiras situadas em altitude para proteção costeira, carregar, transportar com produção de energia e descarregar blocos já processados com forma, dimensão e peso normalizados. No caso de existir uma grande distância entre o local de aproveitamento da corrente marinha ou fluvial, e o ponto de extração do material geológico, pode ser possível criar UAEP (2) e (6) mais longas em circuito ferroviário, se necessário, com a UGPV ( ) e a UGEE (13) afastadas da costa ou do curso fluvial. Este processo de obtenção de energia elétrica conjugado com o transporte descendente de carga sólida ou líquida em zonas de declive acentuado, também pode ser realizado com uma força de corrente marinha ou fluvial insuficiente ou mesmo inexistente, através da conjugação de dois Monta-cargas unidos por um ou mais cabos de tração. Estes Monta-cargas em sistema de contrapeso, alternadamente carregados numa cota superior e descarregados numa cota inferior, adquirem a função de êmbolos quando se deslocam ao longo de uma Camara Pressão Vácuo, criando um fluxo de ar dirigido para uma turbina. A existência de dois pares de Monta-cargas pode rentabilizar o processo ao permitir que em simultâneo, um esteja em movimento gerando energia enquanto o outro, imobilizado, é carregado e descarregado.

de Abril de 2015

Reivindicações

1. Dispositivo mecânico que armazena energia potencial gravítica obtida a partir da sinergia criada entre a energia cinética das correntes marinhas-fluviais com a energia gravítica, para posterior conversão em energia elétrica, sendo este dispositivo caraterizado por: ser composto por várias Unidades Móveis Energia Potencial (1), designação dada a vagões com movimento (51m) sobre carris (17), através de um circuito fechado realizado entre dois pisos: o inferior, Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2), o superior, Unidade Armazenamento Energia Potencial-1 (6), conectados por: uma Unidade Geradora Pressão Vácuo ( ) composta por uma Camara Pressão Vácuo (30), estrutura onde os vagões adquirem função de êmbolos (le) com movimento (51m) descendente, produzindo fluxo de ar (51a) que alimenta uma Turbina-Gerador (34) pertencente à Unidade Gerador Energia Elétrica (13); um Monta-cargas (15) conectado por um Cabo de Tração (16) à Unidade Captação Energia Cinética (11) mergulhada no fluido (50) que, sujeita a uma força de arrasto, volta a elevar os vagões quando, ciclicamente, esta força é superior à força gravítica do Monta-cargas (15) conjuntamente com a Unidade Móvel Energia Potencial (1) e as forças de atrito geradas.

Claims (10)

1. Dispositivo mecânico que armazena energia potencial gravítica obtida a partir da sinergia criada entre a energia cinética das correntes marinhas-fluviais com a energia gravítica, para posterior conversão em energia elétrica, sendo este dispositivo caraterizado por: ser composto por várias Unidades Móveis Energia Potencial (1), designação dada a vagões com movimento (51m) sobre carris (17), através de um circuito fechado realizado entre dois pisos: o inferior, Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2), o superior, Unidade Armazenamento Energia Potencial-1 (6), conectados por: uma Unidade Geradora Pressão Vácuo ( ) composta por uma Camara Pressão Vácuo (30), estrutura onde os vagões adquirem função de êmbolos (le) com movimento (51m) descendente, produzindo fluxo de ar (51a) que alimenta uma Turbina-Gerador (34) pertencente à Unidade Gerador Energia Elétrica (13); um Monta-cargas (15) conectado por um Cabo de Tração (16) à Unidade Captação Energia Cinética (11) mergulhada no fluido (50) que, sujeita a uma força de arrasto, volta a elevar os vagões quando, ciclicamente, esta força é superior à força gravítica do Monta-cargas (15) conjuntamente com a Unidade Móvel Energia Potencial (1) e as forças de atrito geradas.

2. De acordo com a reivindicação 1, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Móvel Energia Potencial-i (li) ser um Vagão Contentor-êmbolo (39) que, a partir da força da gravidade, se desloca sobre carris (17) pelo interior de uma Camara Pressão Vácuo (30) de inclinação obliqua, assim como, na Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2) e na Unidade Armazenamento Energia Potencial-1 (6), se desloca ou imobiliza sobre carris (17) com inclinação sob o efeito da gravidade ou, se horizontal, através da ação de uma locomotiva de manobra (63) ou outro equipamento que cumpra a função de tração, sendo cada uma destas Unidade Móvel Energia Potencial-i (li) constituída por: um sistema de travagem e imobilização acionado através de batentes ou sensores colocados ao longo do trajeto; para-choques amortecedores (44) e um mecanismo de engate (45) entre vagões na sua zona frontal e traseira; um sistema de engate na sua zona inferior, composto por um gancho (47g) móvel ou outro sistema de engate que, ativado e desativado a partir de batentes ou sensores, se engata ou desengata de um cabo de amortecimento (47e); na zona frontal do vagão, uma superfície ajustada ao tipo de secção da Camara PressãoVácuo (30) , com forma quadrada, retangular, semicircular ou outra, que lhe confira a função de um êmbolo, ao vedar a passagem de ar sobre pressão entre as paredes do Vagão

Contentor-êmbolo (39) e as paredes da Camara Pressão-Vácuo (30), sendo que esta superfície apresenta uma arquitetura aerodinâmica com ou sem zonas defletoras, para que o vagão se desloque ao longo dos carris (17c) com grande inclinação, colocados na Camara Pressão-vácuo (30).

3.

apresentam transportes dois níveis se inferior, galerias (2d) e zona de e uma Amortecedor cinética das encontra posicionado à subterrâneas;

(6d) , inspeção oficina por Cabo e

a Unidade Armazenamento Energia Armazenamento Energia Potencialpor: carris (17) com ou sem características semelhantes às ferroviários e se encontrarem de altitude distintos, sendo que elevado ou à superfície do solo superfície ou no subsolo possuírem uma zona uma zona de estacionamento (2e) e aferição (73) com zona de manutenção (72); ter (47) de amortecimento dispositivo de e de um da

De acordo com as reivindicações 1 mecânico é caraterizado por:

Potencial-0 (2) e a Unidade

1 (6) serem constituídas inclinação, que utilizadas nos posicionadas em o piso superior (53) e o (54) em deslocação (6e), uma carga-descarga Sistema energia cinética das Unidade Móvel Energia Potencial-i (li) composto por um cabo de amortecimento e retenção (47e) e um motor amortecedor recuperador (47m) semelhante ao utilizado na aterragem de aeronaves em porta-aviões e/ou, possuir um outro sistema Mecânico de Imobilização (19) dos vagões, automático ou manual.

4. De acordo com reivindicação 1 e 2, o dispositivo mecânico é caraterizado por: possuir um Monta-cargas (15) constituído por: um espaço para receção da Unidade Móvel Energia

Potencial (li) com uma secção de carris (17) assente num Mecanismo Inclinação de Carris (17i) com um Mecanismo de Imobilização (19) da carga; um espaço reservado à regulação do seu peso, através de carga ou descarga de unidades de contrapeso (3 ) ; uma conexão a um ou mais Cabos de Tração (16) que estabelece a sua ligação â Unidade de Captação de Energia Cinética (11), sendo que este Monta-cargas (15) com rodado, se movimenta (51g) cíclica e obliquamente, para cima e para baixo, ao longo de Carris do Monta-cargas (17m) dispostos numa rampa com Estrutura Condicionadora de Movimento (23); um Sistema Imobilização de Precisão (24) do Monta-cargas (15) posicionado na Unidade Carga Energia Potencial-0 (3) e na Unidade Descarga Energia Potencial-1 (5) .

5. De acordo com as reivindicações 1 e 2, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Camara Pressão Vácuo (30) ser uma conduta estanque com paredes e estrutura de suporte preparadas para aguentar altas pressões e diferenças de temperatura, adaptada para receber a Unidade Móvel Energia Potencial (li) com função de êmbolo (le) e possuir: uma Comporta Hermética superior (31) por onde se dá a entrada da Unidade Móvel Energia Potencial em função êmbolo (le) e uma

Comporta Hermética inferior (32) por onde se dá a saída da mesma unidade; uma Válvula inferior de escoamento (36) do fluxo ar (51a) sobre pressão, criado a jusante pela descida do vagão contentor-embolo (39); uma conduta de circulação de ar (37) que encaminha esse mesmo fluxo de ar (51a) sobre pressão para uma ou mais turbinas (34t) que alimentam a Unidade Gerador Energia Elétrica (13); uma conduta de circulação de ar (37) que conduz esse mesmo fluxo de ar (51a) da turbina (34t) à válvula superior de admissão (35) de ar da zona da camara de pressão vácuo (30) a montante da Unidade Móvel Energia Potencial em função êmbolo (le).

6. De acordo com as reivindicações 1, 2, 3 e 4, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Carga Energia Potencial-0 (3) se encontrar situada entre o final da Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2) e o início da Estrutura Condicionadora de Movimento (23) do Monta-cargas (15) com deslocação de inclinação obliqua; possuir um cais de carga (64) que recebe a Unidade Móvel Energia Potencial-i (li) vinda da Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2) sendo constituído por: uma secção de carris (17) assente num Mecanismo Inclinação de Carris (17i); um Sistema Sensor Amortecedor Carga (22c) que amortece e posiciona a Unidade Móvel Energia Potencial-i (li) no interior do Monta-cargas (15), unidade esta que é travada por um Mecanismo de Imobilização (19); um Sistema Sensor Amortecedor Inferior (22i) que amortece e posiciona o Monta-cargas (15) na sua fase final de deslocação descendente, com os seus carris (17) alinhados com os carris (17) do cais de carga (64), sendo esta posição mantida através de um Sistema Imobilização de Precisão (24) do Monta-cargas (15).

7. De acordo com as reivindicações 1, 2, 4 e 6, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Descarga Energia Potencial-1 (5) se encontrar situada entre o final da Estrutura Condicionadora de Movimento (23) do Monta-cargas (15) com deslocação de inclinação obliqua e o início da Unidade Armazenamento Energia Potencial-1 (6); possuir um cais de descarga (65) com carris (17) que recebe a Unidade Móvel Energia Potencial-i (li) transportada pelo Montacargas (15) durante o seu movimento ascendente através da sua Estrutura Condicionadora de Movimento (23); possuir um Sistema Sensor Amortecedor Superior (22s) que amortece e posiciona o Monta-cargas (15), na sua fase final de deslocação ascendente, com os seus carris alinhados com os carris do cais de descarga (65), sendo esta posição mantida através de um Sistema Imobilização de Precisão (24) do Monta-cargas (15); possuir um sistema de roldanas (27) por onde passa o Cabo de Tração (16), colocado na zona mais elevada desta Unidade Descarga Energia Potencial-1 (5).

De acordo com as reivindicações 1, 2 e 5, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Carga Energia 3

Potencial-1 (7) se encontrar situada entre o final da Unidade Armazenamento Energia Potencial-1 (6) e a entrada da Camara Pressão Vácuo (30) com inclinação obliqua; possuir um Cais de Carga (64) com carris (17) conectados a um Mecanismo Inclinação de Carris (17i) por sua vez assente num Mecanismo Rotação de Carris (17r); possuir um Sistema Amortecedor por Cabo (47) constituído por um Cabo de amortecimento (47e) que se desloca através de um mecanismo condutor (47c), cabo este que se encontra ligado a um motor amortecedor recuperador (47m) e que é ativado e desativado através de batentes de comutação (47b) do gancho (47g) existente na Unidade Móvel Energia Potencial-i (li); ter situado antes do Cais de Carga (64) uma zona de Vistoria e Aferição (73) da Unidade Móvel Energia potencial-i (li).

9. De acordo com as reivindicações 1, 2, 5 e , o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Descarga Energia Potencial-0 (9) se encontrar situada entre a saída da Camara Pressão Vácuo (30) com inclinação obliqua e o início da Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2); possuir um Cais de Descarga (65) com carris (17) conectados a um Mecanismo Inclinação de Carris (17i) por sua vez assente num Mecanismo Rotação de Carris (17r); possuir um Sistema Amortecedor por Cabo (47) constituído por um Cabo de amortecimento (47e) que se desloca através de um mecanismo condutor (47c) , cabo este que se encontra ligado a um motor amortecedor recuperador (47m) e que é ativado e desativado através de batentes de comutação (47b) do gancho (47g) existente na Unidade Móvel Energia Potencial-i (li); possuir um Sistema sensor amortecedor de descarga (22v).

10. De acordo com as reivindicações 1, 2, 4, 6 e 7, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Captação Energia Cinética (11) ser a única componente do sistema que se encontra submersa e sujeita a uma força de arrasto provocada pela deslocação do fluido (50); possuir uma estrutura que, ciclicamente, adquire duas configurações distintas que lhe conferem um diferencial entre duas forças de arrasto; estar conectada ao Monta-cargas (15) através de um ou mais Cabos de Tração (16), sendo que, entre estas duas componentes, o cabo passa pela Unidade Suporte e Manobra (12) constituída por um braço (59) fixo, telescópico ou manobrável e um sistema de segurança (6 ) de travagem, tração ou, em ultimo caso, de desconexão ou corte do Cabo de Tração (16) .

11. De acordo com as reivindicações 1, 2 e 3, o dispositivo mecânico é caraterizado por: a Unidade Móvel Energia Potencial-i (li), apresenta uma conformação alternativa, Unidade Móvel Energia Potencial-v (lv), adaptada para se deslocar verticalmente pelo efeito da gravidade, pelo interior de uma Camara Pressão Vácuo (30) de inclinação vertical, assim como, também sob o efeito da gravidade, se deslocar através de carris (17) com inclinação colocados na Unidade Armazenamento Energia Potencial-0 (2) e na Unidade Armazenamento Energia Potencial-1 (6), sendo cada uma destas unidades constituída por: um Vagão (41) conectado por um sistema basculante (42) a um contentor-êmbolo (40); este sistema, para além de possuir um eixo de rotação (42r) com mancais (42e), é constituído por um ou mais hidráulicos regulação de inclinação (42g) do vagão (41), com batentes comutadores de inclinação (25v) e fixadores de posição (42f); pontos de engate (43) a um Guindaste de Precisão (20); sistema de travagem do rodado ou ganchos (47g) móveis, ativados e desativados a partir de batentes ou sensores, para engate ou desengate de um cabo de amortecimento (47e) ; se necessário, uma cinta hermética (46) colocada em todo o perímetro do contentor-embolo; friso de encaixe (49) na calha guia de alinhamento (33) da Camara Pressão Vácuo (30), no caso de o contentor-embolo (40) ser uma estrutura cilíndrica.

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(20)