WO2008092969A1 - Instalacion para el aprovechamiento de energía eolica utilizada en la generacion de presion mediante medios mecanicos para la impulsion de agua marina hasta una planta desaladora por el metodo de osmosis inversa y aprovechamiento de la salmuera para la produccion de energia electrica. - Google Patents
Instalacion para el aprovechamiento de energía eolica utilizada en la generacion de presion mediante medios mecanicos para la impulsion de agua marina hasta una planta desaladora por el metodo de osmosis inversa y aprovechamiento de la salmuera para la produccion de energia electrica. Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention refers to an installation for the use of wind energy, used in the generation of pressure by mechanical means, for the impulsion of marine water destined to a desalination plant by the method of reverse osmosis and use of brine for the production of electrical energy, where the achievement of its objective is the exclusive use of wind force, without the need for any consumption of electrical energy or any other type of polluting energy.
- the pressure generation is obtained exclusively by mechanical means from the use of the impulse generated by the force of the wind on a blade or propeller, connected by means of a gear system to a set of pulleys that, in turn, are Connects a transmission mechanism to a gearbox that makes the movement of a high-speed shaft possible, producing the necessary force to obtain the pressure required by the sea water extraction pumps and by the drive pumps to the installation of reverse osmosis. Subsequently the Brine from osmosis is used for the production of electrical energy. And all this is done exclusively with the sole force of the wind.
- the invention has a blade or propeller, connected by means of the corresponding gears to a system consisting of a set of pulleys located in a vertical position, which, in turn, is connected, at the bottom, to a mechanism of transmission, up to a gearbox, which makes possible the movement of a high-speed shaft, located in a horizontal plane, which generates the necessary pressure to boost the power required by the sea water extraction pumps and by the pumps drive to the conventional reverse osmosis installation.
- the entire energy transmission system is operated, solely and exclusively, by the movement of the blades or propellers, which are driven by the force of the wind.
- a desalination station can be operated by reverse osmosis, of the conventional type, but with an energy consumption zero electrical, and without using any other type of polluting energy.
- the brine from the desalination of seawater is destined to the production of electrical energy, so, not only does the installation not consume any type of contaminating energy, but in addition to obtaining Desalinated water at zero energy cost, produces electricity in sufficient quantity for the consumption of the auxiliary services of the installation itself.
- FIG. 1 shows a schematic diagram of a possible embodiment of the INSTALLATION FOR THE USE OF WIND ENERGY USED IN THE PRESSURE GENERATION THROUGH MECHANICAL MEANS FOR THE IMPULSION OF MARINE WATER UP TO A DESALING PLANT BY THE REVERSE OSMOSIS METHOD AND USE OF THE SALMUERA FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICAL ENERGY, object of the invention.
- (1) is the blade or propeller intended to be the receiver of the wind force and transmit it to the pulley assembly (2) connected by a gear system (3).
- the rotation of the blade or propeller (1) causes the rotary movement of the pulleys (2), which, in turn, are connected at its base to a transmission mechanism (4), also of gears, and a gearbox (5), to transmit said force in a rotating movement to a high speed shaft (6), located in a horizontal position.
- This high-speed shaft (6) is the one that produces enough force to obtain the necessary pressure in the assembly (7) composed of seawater pumps and filtration equipment, as well as on the assembly (8) of pumps of impulsion and installation of desalination station by reverse osmosis, which also includes the installation of use of the brine for the production of electrical energy.
- Both sets (7 and 8) of extraction and filtration pumps, and discharge pumps, reverse osmosis installation and brine harness installation are of the conventional type in any desalination station, with the only exception that instead of being activated by the electric force of the motors, its operation is achieved by the force generated by the action of the wind on the set object of this patent. Therefore the blade or propeller assembly (1), pulley assembly (2), gear system (3), transmission mechanism (4), gearbox (5) and high speed shaft (6), is what forms in itself the installation of pressure generation by mechanical means, object of this patent of invention, since for its operation only wind power is necessary, without using any other type of energy, neither electrical nor thermal or any Other type of polluting energy.
- the invention consists of an INSTALLATION FOR THE
- ELECTRICAL ENERGY where the achievement of its objective is the non-use of electrical, thermal or any other type of polluting energy. That is to say, that the pressure generation is obtained exclusively by mechanical means from the use of the impulse generated by the force of the wind on a blade or propeller (1), which causes the movement of it, and that, transmitted said power to a pulley assembly (2) located in a vertical position and connected by a gear system (3), causes said pulley assembly (2), in turn, to transmit the force through its lower base, to a transmission mechanism (4 ) to a gearbox (5) that makes possible the movement of a high-speed shaft (6), which produces enough force to obtain the necessary pressure to boost the energy required by the seawater extraction pumps and filtering system (7) and by the drive pumps until the installation of reverse osmosis (8). After the installation of desalination by reverse osmosis, the brine is used for the production of electrical energy, as is usual in this type of desalination plants.
- the novelty of this invention is that with this installation, whose system of generating pressure by mechanical means is operated only with the force of the wind, an osmosis desalination plant is put into operation conversely, of a conventional type, without the consumption of electrical energy and without the need to use any other type of contaminating energy and with the added value of using brine from desalination, for the production of electrical energy in sufficient quantity to self-supply the consumption of All general and auxiliary installations of the desalination plant by reverse osmosis.
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Abstract
La presenta invención cuenta con la innovación de que la generación de presión es obtenida exclusivamente por medios mecánicos a partir del aprovechamiento del impulso generado por la fuerza del viento sobre un aspa o hélice (1), que provoca el movimiento de ella, y que, transmitida dicha potencia a un conjunto de poleas (2) situado en posición vertical y conectada mediante un sistema de engranajes (3), hace que dicho conjunto de poleas (2) situadas en posición vertical, a su vez, transmita la fuerza por su base inferior, a un mecanismo de transmisión (4) hasta una caja de cambios (5) que hace posible el movimiento de un eje de alta velocidad (6), el cual produce la fuerza suficiente para obtener la presión necesaria para impulsar la energía requerida por la bombas de extracción de agua del mar y sistema de filtrado (7) y por las bombas de impulsión hasta la instalación de ósmosis inversa (8). Posteriormente de la instalación de la desalación por ósmosis inversa, se procede al aprovechamiento de la salmuera para la producción de energía eléctrica, tal como es habitual en este tipo de desaladoras sin consumo de energía eléctrica y sin necesidad de utilizar ningún otro tipo de energía contaminante y con el valor añadido de utilizar la salmuera procedente de la desalación, para la producción de energía eléctrica en cantidad suficiente para autoabastecer el consumo de todas las instalaciones generales y auxiliares de la Planta desaladora por ósmosis inversa.
Description
INSTALACION PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una instalación para el aprovechamiento de energía eólica, utilizada en la generación de presión mediante medios mecánicos, para la impulsión de agua marina destinada a una planta desaladora por el método de osmosis inversa y aprovechamiento de la salmuera para la producción de energía eléctrica, donde el logro de su objetivo es la utilización exclusiva de la fuerza del viento, sin necesidad de ningún consumo de energía eléctrica o cualquier otro tipo de energía contaminante. Es decir, que la generación de presión es obtenida exclusivamente por medios mecánicos a partir del aprovechamiento del impulso generado por la fuerza del viento sobre un aspa o hélice, conectada mediante un sistema de engranajes a un conjunto de poleas que, a su vez, se conecta a un mecanismo de transmisión hasta una caja de cambios que hace posible el movimiento de un eje de alta velocidad, produciendo la fuerza necesaria para obtener la presión requerida por las bombas de extracción de agua del mar y por las bombas de impulsión hasta la instalación de osmosis inversa. Posteriormente la
salmuera procedente de la osmosis es utilizada para la producción de energía eléctrica. Y todo ello es realizado, exclusivamente, con la sola fuerza del viento.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Uno de los grandes problemas que tienen que abordar los poderes públicos, es el suministro de agua en cantidad y calidad suficiente, para garantizar el abastecimiento de la demanda de una población en constante crecimiento.
El tema resulta francamente apasionante desde el punto de vista técnico y ecológico. Efectivamente, una planta por el sistema de osmosis inversa, parece en un principio, la forma convencional, y quizá menos costosa, para desalar agua marina y su posterior tratamiento para su potabilización para el consumo humano o su destino para el regadío. En este sentido, además del coste de la factura eléctrica de las desaladoras, fuentes técnicas apelan también a razones medioambientales, como es el envío de entre 1,6 y 5 toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera.
Así pues, estamos ante un problema crucial que preocupa a todo el mundo y que está siendo debatido continuamente en todos los foros nacionales, sin que por el momento se pueda decir que hay acuerdo unánime de criterios.
Con la finalidad de aportar posibles soluciones a problemas tan importantes y de tanta repercusión para las generaciones futuras, está ideado, pensado y desarrollado, este novedoso sistema de INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA
EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, que trata de paliar los efectos negativos del coste energético y su grado de contaminación que genera su utilización en plantas desaladoras por el proceso de osmosis inversa.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención cuenta con un aspa o hélice, conectada mediante los correspondientes engranajes a un sistema compuesto por un conjunto de poleas situado en posición vertical, el cual, a su vez, se conecta, en la parte inferior, a un mecanismo de transmisión, hasta una caja de cambios, que hace posible el movimiento de un eje de alta velocidad, situado en plano horizontal, que genera la presión necesaria para impulsar la potencia requerida por la bombas de extracción de agua del mar y por las bombas de impulsión hasta la instalación convencional de osmosis inversa. Todo el sistema de transmisión de energía es accionado, única y exclusivamente, mediante el movimiento de las aspas ó hélices, que son impulsadas por la fuerza del viento.
Por ello, la gran novedad de la invención, es que con este sistema de generación de presión por medios mecánicos, se puede poner en funcionamiento una estación desaladora por osmosis inversa, de tipo convencional, pero con un consumo de energía
eléctrica cero, y sin necesidad de utilizar ningún otro tipo de energía contaminante. Al contrario, como valor añadido de la instalación, la salmuera procedente de la desalación del agua marina, se destina a la producción de energía eléctrica, por lo que, no solo la instalación no consume ningún tipo de energía contaminante, sino que además de obtener agua desalada a coste energético cero, produce energía eléctrica en cantidad suficiente para el consumo de los servicios auxiliares de la propia instalación.
BREVE ENUNCIADO DE LA FIGURA Figura núm. 1 y única.- Muestra un diagrama esquemático de un posible ejemplo de realización de la INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, objeto de la invención.
En el se detalla que: (1) es el aspa o hélice destinada a ser la receptora de la fuerza eólica y trasmitirla al conjunto de poleas (2) unido mediante un sistema de engranajes (3). El giro del aspa o hélice (1) provoca el movimiento rotativo de las poleas (2), las cuales, a su vez, están conectadas en su base a un mecanismo de transmisión (4), también de engranajes, y a una caja de cambios (5), para transmitir dicha fuerza en un movimiento giratorio a un eje de alta velocidad (6), situado en posición horizontal.
Este eje de alta velocidad (6), es el que produce la fuerza suficiente para obtener la presión necesaria en el conjunto (7) compuesto de bombas de extracción de agua del mar y equipos de filtración, así como sobre el conjunto (8) de bombas de impulsión e instalación de estación desaladora por osmosis inversa, donde se incluye también la propia instalación de aprovechamiento de la salmuera para la producción de energía eléctrica.
Ambos conjuntos (7 y 8) de bombas de extracción y filtrado, y bombas de impulsión, instalación de osmosis inversa e instalación de aprovechamiento de la salmuera, son de tipo convencional en cualquier estación desaladora, con la única excepción que en vez de ser activadas por la fuerza eléctrica de los motores, se consigue su funcionamiento por la fuerza generada por la acción del viento sobre el conjunto objeto de esta patente. Por lo tanto el conjunto del aspa o hélice (1), conjunto de poleas (2), sistema de engranajes (3), mecanismo de transmisión (4), caja de cambios (5) y eje de alta velocidad (6), es lo que forma en si la instalación de generación de presión por medios mecánicos, objeto de esta patente de invención, ya que para su funcionamiento únicamente es necesaria la fuerza eólica, sin que se utilice ningún otro tipo de energía, ni eléctrica ni térmica o cualquier otro tipo de energía contaminante. DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención, consiste en una INSTALACIÓN PARA EL
APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA
LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN
DE ENERGÍA ELÉCTRICA, donde el logro de su objetivo, es la no utilización de energía eléctrica, térmica o cualquier otro tipo de energía contaminante. Es decir, que la generación de presión es obtenida exclusivamente por medios mecánicos a partir del aprovechamiento del impulso generado por la fuerza del viento sobre un aspa o hélice (1), que provoca el movimiento de ella, y que, transmitida dicha potencia a un conjunto de poleas (2) situado en posición vertical y conectada mediante un sistema de engranajes (3), hace que dicho conjunto de poleas (2), a su vez, transmita la fuerza por su base inferior, a un mecanismo de transmisión (4) hasta una caja de cambios (5) que hace posible el movimiento de un eje de alta velocidad (6), el cual produce la fuerza suficiente para obtener la presión necesaria para impulsar la energía requerida por la bombas de extracción de agua del mar y sistema de filtrado (7) y por las bombas de impulsión hasta la instalación de osmosis inversa (8). Posteriormente de la instalación de la desalación por osmosis inversa, se procede al aprovechamiento de la salmuera para la producción de energía eléctrica, tal como es habitual en este tipo de desaladoras.
La novedad de esta invención, consiste en que con esta instalación, cuyo sistema de generación de presión por medios mecánicos es accionado solamente con la fuerza del viento, se consigue poner en funcionamiento una planta desaladora por osmosis
inversa, de tipo convencional, sin consumo de energía eléctrica y sin necesidad de utilizar ningún otro tipo de energía contaminante y con el valor añadido de utilizar la salmuera procedente de la desalación, para la producción de energía eléctrica en cantidad suficiente para autoabastecer el consumo de todas las instalaciones generales y auxiliares de la Planta desaladora por osmosis inversa.
Claims
REIVINDICACIONES
L- INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, que esencialmente se caracteriza porque cuenta con un aspa o hélice (1) que es accionada mediante la fuerza eólica. Este aspa o hélice (1) está conectada a un conjunto de poleas (2), mediante un sistema de engranajes (3), donde la fuerza eólica provoca el giro del aspa ó hélice (1) y esta a su vez, transmite por el sistema de engranajes (3), dicha fuerza al conjunto de poleas (2) las cuales se conectan por su base inferior, a un mecanismo de transmisión (4) y hasta una caja de cambios (5), que recoge la fuerza trasmitida por el conjunto de las poleas (2).
2.- INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicación primera, que se caracteriza porque cuenta con un conjunto de poleas (2), las cuales son accionadas mediante la energía que le es trasmitida por el aspa o hélice (1) a través del sistema de engranajes (3). El conjunto de poleas (2) se conectan por su base inferior, a un mecanismo de transmisión (4) y hasta una caja de cambios (5), que recoge la fuerza trasmitida por el conjunto de las poleas (2).
3.- INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones primera y segunda, caracterizada porque dispone de un eje de alta velocidad (6) conectado a la caja de cambios (5), el cual, mediante la potencia obtenida por medios mecánicos, produce la fuerza necesaria para obtener la presión en el conjunto de bombas de extracción y equipos de filtración (7) y en el conjunto de bombas de impulsión e instalación de la planta de osmosis inversa (8).
4.- INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones primera, segunda y tercera, caracterizada porque cuenta con un conjunto de bombas de extracción y de equipos de filtración (7) de agua marina, cuyo funcionamiento se obtiene exclusivamente por la generación de presión obtenida por medios mecánicos a través de un eje de alta velocidad (6) conectado a la caja de cambios (5), el cual es accionado mediante un mecanismo de transmisión (4) conectado al conjunto de poleas (2), las cuales son accionadas a través del sistema de engranajes (3), por la simple acción de la fuerza eólica aplicada sobre el aspa o hélice (1) .
5.- INSTALACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍA EOLICA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE PRESIÓN MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS PARA LA IMPULSIÓN DE AGUA MARINA HASTA UNA PLANTA DESALADORA POR EL MÉTODO DE OSMOSIS INVERSA Y APROVECHAMIENTO DE LA SALMUERA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, según reivindicaciones primera, segunda, tercera y cuarta, caracterizado por que cuenta con un conjunto de bombas de impulsión para el abastecimiento de una estación desaladora por osmosis inversa (8), de tipo convencional, y cuyo funcionamiento se obtiene exclusivamente por la generación de presión obtenida por medios mecánicos a través de un eje de alta velocidad (6) conectado a la caja de cambios (5), el cual es accionado mediante un mecanismo de transmisión (4) conectado a su vez, al conjunto de poleas (2), las cuales son accionadas a través del sistema de engranajes (3), por la simple acción de la fuerza eólica aplicada sobre el aspa o hélice (1) .
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