WO2009112597A1 - Sistema captador de la energía de las olas del mar - Google Patents

Sistema captador de la energía de las olas del mar Download PDF

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Manuel Muñoz Saiz
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Munoz Saiz Manuel
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/20—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the sea wave energy sensing system of the invention of the type that takes advantage of the energy of the upward and downward movement that is produced on the surface of the sea by the effect of the waves and converts it into current electrical, consists of multiple semi-submerged cylindrical or tubular floats aligned and joined together by their ends by means of cardan joints or joints, which allow rotation and relative inclination between each two floats, said floats carry laterally and longitudinally at least two horizontal fins or plates,
  • the system is fastened anchored to the floats at the bottom of the sea by means of cables or chains, between each two elements of the joints are placed hydraulic actuators or hammers moved by the relative movement of the floats in the joints, which pump water under pressure, they concentrate it, drive a hydraulic motor and this to a generator, some cond Isolated uctors carry electric current to the coast.
  • the fins rest on a large surface or body of water forcing the floats to follow the wave ripples
  • one or several tubes of smaller section can be used, which conveniently have independent hydraulic and electrical conduits.
  • a label joint can preferably be used. Rings or rings can also be used. The rotation around the longitudinal axis is achieved by freely rotating one of the ends of the joint or by placing a ball joint.
  • the horizontal fins or plates must have their rounded edges to avoid damage, they can also be curved, or they can be topped by perpendicular plates, with their edges equally rounded. Two or more side plates can be used.
  • the fins can extend laterally in zigzag.
  • Detachable fins can be used, usually held by screws. This facilitates transport.
  • the fins may be hollow to provide complementary flotation of that of the floats.
  • the floats can be cylindrical or oval section crushed vertically.
  • the stabilization is achieved by means of the moorings in the lower zone of the float cylinders and placing the equipment and fins in the lower zone when they are heavy and in the upper one if they are less heavy than water.
  • the characteristic of the waves is used to go towards the coast, however, the one-end system can be anchored and fastened to the bottom of the sea.
  • the mooring can be constituted by a chain with flexible and large-sized amulas, which makes it very elastic.
  • Anticorrosive, stainless, thermoplastic materials, etc. will be used. or metallic stainless or coated with other anticorrosive, stainless, thermoplastic, etc.
  • Figure 1 shows a schematic and partial plan view of the sensor system of the invention.
  • Figures 2 and 3 show side, schematic and partial views of an articulation mode.
  • Figure 4 shows a plan view of a variant of the system.
  • Figure 5 shows a side view, schematic and partial of another way of articulation.
  • Figures 6 through 10 show front, schematic and partially sectioned views of system variants.
  • Figure 11 shows a schematic and partial plan view of another variant of the system.
  • figure 1 shows the cylindrical floats (1), the lateral fins (2) and the articulation (3) between floats, which allows relative inclinations or torsions in all directions.
  • Figure 2 shows the cylindrical float (1), the lateral fins (2), the joint (3) between the different floats and the hydraulic actuator (4) driving the hydraulic fluid, which can be placed in the lower area.
  • the fins are placed in the upper area of the floats.
  • Figure 3 shows the cylindrical float (1), the side fins (2), the joint (3) between the different floats and the hydraulic actuator (4) driving the hydraulic fluid, which can be placed in the lower area.
  • the fins are placed in the lower area of the floats.
  • Figure 4 shows the tubular float (10), the lateral fins (2) and the joint (5) between the different floats, which allows relative inclinations or torsions in all directions.
  • Figure 5 shows the tubular float (10), the lateral fins (2) and the joint (5) between the different floats, which allows relative inclinations or torsions in all directions, and the hydraulic actuator (4).
  • Figure 6 shows the cylindrical float (1), the fins (2a) with their rounded ends (4).
  • Figure 7 shows the cylindrical float (1), the fins (2b) with their curved ends.
  • Figure 8 shows the cylindrical float (1), the fins (2c) with perpendicular plates at their ends.
  • Figure 9 shows the cylindrical float (1), the fins (2d) with perpendicular plates and curved at their ends.
  • Figure 10 shows the cylindrical float (1), with two horizontal fins or plates (2f) on each side.
  • Figure 11 shows the tubular floats (10), the lateral fins (2) and the joint (5) between the different floats, which allows relative inclinations or torsions in all directions.
  • the fins form a single plate that supports tubular floats.

Abstract

El sistema captador de la energía de las olas del mar consiste en múltiples flotadores cilindricos o tubulares semisumergidos alineados y unidos entre sí por sus extremos mediante rótulas o articulaciones cardan, que permiten la rotación e inclinación relativa entre cada dos flotadores, dichos flotadores portan lateral y longitudinalmente al menos dos aletas o planchas horizontales, el sistema se sujeta anclado de los flotadores al fondo del mar mediante cables o cadenas, entre cada dos elementos de las articulaciones se colocan unos actuadores o martinetes hidráulicos movidos por el movimiento relativo de los flotadores en las articulaciones, los cuales bombean agua a presión, la concentran, accionan un motor hidráulico y este a un generador, unos conductores aislados portan la corriente eléctrica hasta la costa.

Description

SISTEMA CAPTADOR DE LA ENERGÍA DE LAS OLAS DEL MAR
CAMPO DE LA INVENCIÓN.- En energías alternativas, que principalmente generan energía eléctrica y utilizan la potencia de las olas centralizada y comercialmente.
ESTADO DE LA TÉCNICA.- Existen captadores de la energía de las olas que utilizan flotadores cilindricos interconectados que aprovechan la energía de las olas en función del volumen ocupado por dichos cilindros, necesitan ser muy voluminosos y durante su funcionamiento tienden a perforar las olas verticalmente con lo cual se aprovecha deficientemente sus características, la presente invención soluciona o mejora dicho sistema. OBJETO DE LA INVENCIÓN:
Utilizar un captador de energía sencillo, económico y de fácil fabricación. Obtener un sistema que funcione durante grandes periodos de tiempo, que en algunos lugares puede ser constante.
Presentar un dispositivo que aprovecha el movimiento vertical de las olas. Poder captar la energía de grandes superficies marinas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.- El sistema captador de la energía de las olas del mar de la invención, del tipo que aprovecha la energía del movimiento ascendente y descendente que se produce en la superficie del mar por efecto de las olas y la convierte en corriente eléctrica, consiste en múltiples flotadores cilindricos o tubulares semisumergidos alineados y unidos entre sí por sus extremos mediante rótulas o articulaciones cardan, que permiten la rotación e inclinación relativa entre cada dos flotadores, dichos flotadores portan lateral y longitudinalmente al menos dos aletas o planchas horizontales, el sistema se sujeta anclado de los flotadores al fondo del mar mediante cables o cadenas, entre cada dos elementos de las articulaciones se colocan unos actuadores o martinetes hidráulicos movidos por el movimiento relativo de los flotadores en las articulaciones, los cuales bombean agua a presión, la concentran, accionan un motor hidráulico y este a un generador, unos conductores aislados portan la corriente eléctrica hasta la costa.
Las aletas se apoyan en una gran superficie o masa de agua obligando a los flotadores a seguir las ondulaciones de las olas
En lugar de los cilindros pueden usarse uno o varios tubos, de menor sección, los cuales portan convenientemente independizadas las conducciones hidráulicas y las eléctricas. En este caso puede usarse preferentemente una articulación rotular. También pueden usarse anillas o argollas. El giro alrededor del eje longitudinal se consigue dejando girar libremente uno de los extremos de la articulación o colocando una rótula.
Las aletas o planchas horizontales deben tener sus bordes redondeados para evitar daños, también pueden estar curvados, o pueden estar rematados por unas placas perpendiculares, con sus bordes igualmente redondeados. Pueden usarse dos o más placas laterales. Las aletas pueden extenderse lateralmente en zigzag.
Pueden utilizarse aletas desmontables, generalmente sujetas mediante tornillos. De este modo se facilita el transporte.
Las aletas pueden ser huecas para proporcionar flotación complementaria de la de los flotadores.
Los flotadores pueden ser de sección cilindrica u ovalada aplastada verticalmente.
La estabilización se consigue mediante los amarres en la zona inferior de los cilindros flotadores y colocando los equipos y aletas en la zona inferior cuando son pesados y en la superior si son menos pesados que el agua. Generalmente se aprovecha la característica de las olas de dirigirse hacia la costa, no obstante se puede anclar y sujetar el sistema de un solo extremo al fondo del mar. El amarre puede estar constituido por una cadena con amulas flexibles y de grandes dimensiones, que la hace muy elástica.
Se utilizarán materiales anticorrosivos, inoxidables, termoplásticos, etc. o bien metálicos inoxidables o recubiertos con otros anticorrosivos, inoxidables, termoplásticos, etc.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra una vista en planta y esquematizada y parcial del sistema captador de la invención. Las figuras 2 y 3 muestran vistas laterales, esquematizadas y parciales de un modo de articulación.
La figura 4 muestra una vista en planta de una variante del sistema.
La figura 5 muestra una vista lateral, esquematizada y parcial de otro modo de articulación. Las figuras 6 a la 10 muestran vistas frontales, esquematizadas y parcialmente seccionadas de variantes del sistema.
La figura 11 muestra una vista en planta, esquematizada y parcial de otra variante del sistema.
DESCRIPCIÓN MAS DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención, figura 1, muestra los flotadores cilindricos (1), las aletas laterales (2) y la articulación (3) entre flotadores, la cual permite inclinaciones o torsiones relativas en todos los sentidos.
La figura 2 muestra el flotador cilindrico (1), las aletas laterales (2), la articulación (3) entre los distintos flotadores y el actuador hidráulico (4) impulsor del líquido hidráulico, el cual puede colocarse en la zona inferior. Las aletas se colocan en la zona superior de los flotadores.
La figura 3 muestra el flotador cilindrico (1), las aletas laterales (2), la articulación (3) entre los distintos flotadores y el actuador hidráulico (4) impulsor del líquido hidráulico, el cual puede colocarse en la zona inferior. Las aletas se colocan en la zona inferior de los flotadores.
La figura 4 muestra el flotador tubular (10), las aletas laterales (2) y la articulación o rótula (5) entre los distintos flotadores, la cual permite inclinaciones o torsiones relativas en todos los sentidos. La figura 5 muestra el flotador tubular (10), las aletas laterales (2) y la articulación o rótula (5) entre los distintos flotadores, la cual permite inclinaciones o torsiones relativas en todos los sentidos, y el actuador hidráulico (4).
La figura 6 muestra el flotador cilindrico (1), las aletas (2a) con sus extremos redondeados (4). La figura 7 muestra el flotador cilindrico (1), las aletas (2b) con sus extremos curvados.
La figura 8 muestra el flotador cilindrico (1), las aletas (2c) con placas perpendiculares en sus extremos.
La figura 9 muestra el flotador cilindrico (1), las aletas (2d) con placas perpendiculares y curvadas en sus extremos.
La figura 10 muestra el flotador cilindrico (1), con dos las aletas o placas horizontales (2f) a cada lado.
La figura 11 muestra los flotadores tubulares (10), las aletas laterales (2) y la articulación o rótula (5) entre los distintos flotadores, la cual permite inclinaciones o torsiones relativas en todos los sentidos. Las aletas forman una única placa que soporta los flotadores tubulares.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Sistema captador de la energía de las olas del mar, del tipo que aprovecha la energía del movimiento ascendente y descendente que se produce en la zona superior del mar por efecto de las olas y la convierte en corriente eléctrica, consiste en múltiples flotadores cilindricos o tubulares semisumergidos alineados y unidos entre sí por sus extremos mediante rótulas o articulaciones cardan, que permiten la rotación e inclinación relativa entre cada dos flotadores, dichos flotadores portan longitudinalmente y a cada lado al menos una aleta o plancha horizontal, el sistema se sujeta anclado de los flotadores al fondo del mar mediante cables o cadenas, entre cada dos elementos de cada articulación se colocan unos actuadores o martinetes hidráulicos movidos por el movimiento relativo de los flotadores en dichas articulaciones, los cuales bombean y concentran agua a presión, accionando un motor hidráulico y este a un generador, unos conductores aislados portan la corriente eléctrica hasta la costa.
2. Sistema captador según la reivindicación 1 , caracterizado porque se utilizan uno o varios tubos, de menor sección, los cuales portan convenientemente independizadas las conducciones hidráulicas y las eléctricas.
3. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza una articulación rotular.
4. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque uno de los extremos de la articulación gira libremente permitiendo el giro alrededor del eje longitudinal relativo entre los flotadores.
5. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque uno de los extremos de la articulación gira libremente mediante una rótula permitiendo el giro relativo entre los flotadores alrededor del eje longitudinal.
6. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas o planchas horizontales tienen sus bordes redondeados.
7. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas o planchas horizontales tienen sus bordes curvados.
8. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas o planchas horizontales están rematadas por unas placas perpendiculares con sus bordes redondeados.
9. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas o placas son desmontables.
10. Sistema captador según la reivindicación 9, caracterizado porque las aletas o placas son desmontables y fijadas a los flotadores mediante pernos o tornillos.
11. Sistema captador según la reivindicación 1 , caracterizado porque las aletas son huecas.
12. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas se colocan en los laterales inferiores de los flotadores.
13. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas se colocan en los laterales superiores de los flotadores.
14. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque las aletas tiene sección en zigzag.
15. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque los flotadores son de sección circular.
16. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque los flotadores son de sección ovalada, aplastados verticalmente.
17. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado porque utiliza cadenas como amarre del sistema una cadena de grandes anillas y elásticas.
18. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado por utilizar materiales anticorrosivos, inoxidables, termoplásticos, etc.
19. Sistema captador según la reivindicación 1, caracterizado por utilizar materiales metálicos recubiertos de otros anticorrosivos, inoxidables, termoplásticos, etc.
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