WO2000032931A1 - Planta para el aprovechamiento de la energia motriz del mar - Google Patents

Planta para el aprovechamiento de la energia motriz del mar Download PDF

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José Abel PEREZ RODRIGUEZ
Pedro Diaz Hernandez
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Perez Rodriguez Jose Abel
Pedro Diaz Hernandez
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • this plant for the use of the motive energy of the sea is constituted by a specially designed pump, formed by two coaxial tubes, vertically arranged in which the exterior is anchored to the bottom and connected to a system of floats, existing inside, two valves, intake at the lower end of the inner tube and of expulsion in the upper end of the outer fixed tube, with which the movement of ascent and descent of the water, either by the waves or by the tides, cause these tubes to act as a driving pump of the water that is introduced into the formed piston by the two tubes, towards an upper outlet, connected by means of pressure tubes to a hydropneumatic accumulator located on the mainland where the energy is accumulated in the form of pressure, which is carried by two pipes to a turbine that moves
  • the plant for the use of the motive energy of the sea that is recommended is constituted by a pressure pump (1), which is anchored to the bottom in vertical position, and that drives the water through a hose (tube) pressure
  • the pump (1) is formed by two coaxial tubes (7 and 8), the outer tube (7) is provided with an anchoring system (9) from the lower end thereof and a float system (10) in the upper end of the tube (7) in order to keep the assembly vertically.
  • the outer tube (7) is equipped with a series of flanges (11) for fastening the anchoring means and with guides (slots) for sliding the clamping bars of the inner tube (8) to the mooring system (17) to the surface buoy.
  • the inner tube (8) in its lower part is provided with another flange (13) with sliding guides for the bottom anchor rods of the upper outer tube (7), and with the fixing points of the bars that will transmit the movement of the surface buoy from the mooring point (17) to the movable inner tube (8).
  • the inner tube (8) is provided at its lower end of the water intake (12) with intake and non-return valve (14) and suction grille.
  • the outer tube has in its upper part another outlet check valve (15), equal to that (14) of the inner tube that will be the outlet of the pump (16) that links with the tube or pressure hose
  • the inner tube (8) adjusts as a piston inside the outer tube (7) and moves in and out of it according to the movement transmitted from the surface buoy.
  • the successive alternative movements of this pump are filling the accumulator (3), which once the precise pressure is reached, sends the pressurized water to the turbine (5) that moves the corresponding generator (6) for the transformation into electrical energy, of that obtained by the movement of the waves and the tides.
  • the shape, materials and dimensions can be variable and in general, as much accessory and secondary as long as it does not alter change or modify the essentiality of the plant that has been described.

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Abstract

Planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar, formada por una bomba situada en sentido vertical y anclada al fondo del mar, que es actuada mediante flotador (boya) unido al émbolo, y especiales válvulas antirretorno, para impulsar el agua a través de unas tuberías de presión a un acumulador de presión, de donde pasa el agua a la presión adecuada a una turbina que mueve un generador eléctrico. La bomba está formada por dos tubos coaxiales deslizante uno en el interior del otro, actuando el interior como émbolo unido a una boya en superficie que le transmite el movimiento, mientras el externo está anclado al fondo y mantenido en posición vertical por flotadores fijados en su extremo superior, con lo que el movimiento de las olas actúa dicha bomba para el movimiento de la planta.

Description

" PLANTA PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA MOTRIZ DEL MAR "
SECTOR DE LA TENICA A LA QUE SE REFIERE LA INVENCIÓN. - La planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar a la que se refiere esta Memoria, es de aplicación en la industria de obtención de energía sin necesidad de empleo de cualquier tipo de combustible, carbón, gas, o derivados del petróleo, toda vez que sólo se aprovecha la energía liberada por el movimiento ascendente y descendente del mar, tanto en el correspondiente a las mareas como en el de las olas, sin necesidad de ningún otro tipo de energía adicional, por lo que la economía es considerable y la fuente de dicha energía, inagotable.
ESTADO DE LA TÉCNICA. -
Aún cuando en la actualidad existen algunos tipos de plantas para el aprovechamiento de la energía de las mareas, no existe un dispositivo similar al que se trata en esta Invención, y tampoco existe ninguna planta en funcionamiento con suficiente garantía de éxito debido a la escasa energía aprovechable y los elevados costos para su puesta en funcionamiento. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN. - En esencia, esta planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar, está constituida por una bomba especialmente diseñada, formada por dos tubos coaxiales, verticalmente dispuestos en los que el exterior queda anclado al fondo y unido a un sistema de flotadores, existiendo en el interior, sendas válvulas, de admisión en el extremo inferior del tubo interior y de expulsión en el extremo superior del tubo fijo exterior, con lo que el movimiento de ascenso y descenso del agua, bien sea por las olas bien por las mareas, hacen que estos tubos actúen como bomba impulsora del agua que se introduce dentro del pistón formado por los dos tubos, hacia una salida superior, conectada por medio de unos tubos de presión hacia un acumulador hidroneumático situado en tierra firme en el que se acumula la energía en forma de presión, la cual es llevada por dos tuberías a una turbina que mueve un generador eléctrico.
Es evidente, que la presión de trabajo, dependerá del volumen de la boya de superficie, con un máximo de superficie en el plano de flotación y un mínimo en sentido vertical con el fin de obtener la mayor fuerza con el mínimo desplazamiento vertical .
Para incrementar el caudal máximo conseguido siempre se podrán disponer varias bombas en paralelo.
Las dimensiones de los tubos que forman la bomba, serán las adecuadas para permitir la transmisión del movimiento de las olas del pistón, tanto en marea baja como en alta, sin pérdida de desplazamiento de la boya respecto al pistón. Igualmente la cantidad mayor de agua dentro del pistón en marea baja acaba siendo impulsada a la subida de la marea, aprovechando por tanto el movimiento de las olas y el de la marea, lo que lleva a calcular la longitud del tubo por la suma de la diferencia máxima entre bajamar y pleamar, así la supuesta entre cresta y valle de la ola. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación, se hará una detallada descripción de la planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar que se cita, con referencia a los planos que se acompañan, en los que se representa a simple titulo de ejemplo, no limitativo, una forma preferente de realización, susceptible de todas aquellas variaciones de detalle que no supongan una alteración fundamental de las características esenciales de la misma.
En dichos planos se ilustra: En la figura 1: Esquema del conjunto de la planta.
En la figura 2 : Detalle en sección longitudinal de los tubos que conforman la bomba .
Según el ejemplo de ejecución representado, la planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar que se preconiza, está constituida por una bomba (1) de presión, que se ancla al fondo en posición vertical, y que impulsa el agua por una manguera (tubo) de presión
(2) a un acumulador (3) hidroneumático, del que por otro tubo de presión (4) , es enviada el agua a alta presión a una turbina (5) que mueve a un generador eléctrico (6) .
Esta planta, por tanto lo que logra es mover una central hidroeléctrica por el agua a presión acumulada en el acumulador (3) en lugar de hacerlo con un saldo de agua. La bomba (1) , está formada por dos tubos (7 y 8) coaxiales, el tubo exterior (7) esta dotado de un sistema de anclaje (9) desde el extremo inferior del mismo y de un sistema de flotadores (10) en el extremo superior del tubo (7) con el fin de mantener al conjunto en sentido vertical.
El tubo externo (7) está dotado de una serie de bridas (11) para sujeción de los medios de anclaje y con guías (ranuras) de deslizamiento de las barras de sujeción del tubo interior (8) al sistema de amarre (17) a la boya de superficie. El tubo interno (8) en su parte inferior está dotado de otra brida (13) con guías de deslizamiento para las barras de anclaje a fondo del tubo superior externo (7) , y con los puntos de fijación de las barras que le transmitirán el movimiento de la boya de superficie desde el punto de amarre (17) al tubo interior (8) móvil. El tubo interior (8) va dotado en su extremo inferior de la toma de agua (12) con válvula de admisión y antirretorno (14) y rejilla de aspiración.
El tubo exterior dispone en su parte superior de otra válvula antirretorno (15) de salida, igual a la (14) del tubo interior que va a ser la salida de la bomba (16) que enlaza con el tubo o manguera de presión
(2) que conducirá el agua bombeada hasta el acumulador
(3) . El tubo interior (8) ajusta a modo de pistón dentro del tubo exterior (7) y desplaza dentro y fuera de este según el movimiento transmitido desde la boya de superficie.
Organizada de esta forma la planta, y situada la bomba (1) en el mar, anclada al fondo, cuando baja la ola ó la marea se produce el descenso por gravedad del tubo interno (8) unido a la boya de superficie por el punto de amarre (17) , produciendo una aspiración de agua a través de la válvula (14) que llena el interior de ambos tubos, en tanto que cuando se produce el movimiento de ascenso por la fuerza de flotación de la boya de superficie, al pasar la ola del valle a la cresta, se cierra la válvula (14) y la presión interior del tubo abre la válvula superior (15) y se produce la salida de agua hacia el acumulador de presión (3) .
Los sucesivos movimientos alternativos de esta bomba van llenando el acumulador (3) , que una vez alcanzada la presión precisa, envía el agua a presión a la turbina (5) que mueve el generador (6) correspondiente para la transformación en energía eléctrica, de la obtenida por el movimiento de las olas y de las mareas. La forma, materiales y dimensiones, podrán ser variables y en general, cuanto sea accesorio y secundario siempre que no altere cambie o modifique la esencialidad de la planta que se ha descrito.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar, caracterizada por estar constituida por un elemento de impulsión del agua procedente del mar, a través de una tubería de presión a un acumulador de presión del que por medio de otras tuberías impulsa el agua a presión suficiente para activar una turbina que mueve a un generador eléctrico.
2. - Planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar, según reivindicación primera caracterizada porque el elemento de impulsión de agua, está formado por dos tubos coaxiales deslizantes uno dentro de otro, estando el exterior dotado de medios de anclaje sobre el fondo del mar, y de medios de unión a un flotador, que mantiene el conjunto siempre en posición vertical.
3. - Planta para el aprovechamiento de la energía motriz del mar, según reivindicación segunda, caracterizada por el hecho de que el tubo interno de los que componen la bomba, está dotado en su zona inferior de una válvula de admisión para que el agua se introduzca en el sistema cuando por efecto de la gravedad descienda el tubo interno, en la zona superior del tubo externo otra válvula antirretorno, que da paso al agua al exterior a través de una conexión con las tuberías de presión, cuando asciende el tubo interior por efecto de la fuerza de flotación de la boya de superficie, cuando se eleva el nivel de las aguas bien por acción de la ola bien por la de la marea.
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