WO2010031884A9 - Central de bombeo al vacío - Google Patents

Central de bombeo al vacío Download PDF

Info

Publication number
WO2010031884A9
WO2010031884A9 PCT/ES2009/000452 ES2009000452W WO2010031884A9 WO 2010031884 A9 WO2010031884 A9 WO 2010031884A9 ES 2009000452 W ES2009000452 W ES 2009000452W WO 2010031884 A9 WO2010031884 A9 WO 2010031884A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vacuum
motor pump
tank
power
pump
Prior art date
Application number
PCT/ES2009/000452
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010031884A1 (es
Inventor
Domingo GONZÁLEZ MARTÍN
Original Assignee
Gonzalez Martin Domingo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gonzalez Martin Domingo filed Critical Gonzalez Martin Domingo
Publication of WO2010031884A1 publication Critical patent/WO2010031884A1/es
Publication of WO2010031884A9 publication Critical patent/WO2010031884A9/es

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • 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
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Definitions

  • the process is part of the technical sector of the electric power production plants, more specifically in the hydroelectric pumping plants.
  • Hydroelectric power stations when the energy producing machines are powered by hydraulic turbines. They are divided into running water plants, in which there is no possibility of liquid accumulation, so that all the water received is used without time intervals, reservoir plants, in which, conservation in water built reservoirs is possible above, whereby the use of water can be carried out at the desired time and pumping stations, in which the water is pumped from a lower to a higher reservoir, is normally pumped, when the consumption in the electricity network is lower and turbine when consumption is higher.
  • Thermal power stations when the driving machines are steam (usually turbines) or internal combustion engines.
  • nuclear or atomic power stations are those that use the energy produced by the transmutation of the atom to produce heat, which would in turn serve to power the electric machines.
  • Geothermal power stations are the ones that take advantage, the steam spontaneously released from the earth's crust.
  • Renewable energies are the ones that use
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the energy produced by natural phenomena, such as wind, sun, waves, tides or biomass.
  • the present invention uses, as primary energy, the electrical energy of the network, to move a motor pump, which recirculates water (fresh or salt) from the bottom of a tank to the top of it, where the vacuum has been effected.
  • the motor pump discharge is connected to a hydraulic turbogenerator, which evacuates at the top of the tank, under vacuum.
  • the formula for calculating the power of a turbine is:
  • the formula for calculating the power of a pump is:
  • H Net lifting or unloading height or pressure difference between the outlet and the entrance in meters
  • the motor pump (l) draws water (fresh or salt) from the bottom of the tank (7), and discharges to the top of the tank, where the
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) empty, with the motor pump (3).
  • the unloading of the motor pump (l) is connected to the turbogenerator (2), with the pipe (5).
  • the tank (7) is connected to the condenser (8), to condense the steam produced by the recirculation.
  • the motor pump (1), the turbogenerator (2) and the vacuum motor pump (3) are connected to the mains (6)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Un procedimiento para la producción de energía eléctrica, utilizando como energía primaria, la energía de la red eléctrica. La motobomba (1) bombea agua (dulce o salada) desde la parte inferior del deposito (7) a la parte superior del mismo, donde se ha efectuado el vacío, con la motobomba (3). La descarga de la motobomba (1) se conecta con el turbogenerador (2), con la tubería (5). El condensador (8), condensa el vapor producido por la recirculación, en el deposito (7). Aplicando al diagrama n° 1 las formulas del cálculo de potencia, a la turbina y a la bomba y estableciendo la relación obtenemos que Pt = (1+Hv/Hd) Rt Rb Pb (Pt = Potencia de la turbine en KW; Hv = altura de vacío en metros; Hd = altura de descarga de la bomba en metros; Rt = rendimiento del turbogenerador; Rb = rendimiento de la motobomba; Pb = potencia de la motobomba en KW). Si trabajamos con un vacío de 9 metros equivalentes a 684 mmHg y con un rendimiento del turbogenerador y motobomba del 70%, tenemos que Pt = (1+Hv/Hd) 0,49 Pb De donde se deduce que si trabajamos con una presión de descarga de 1 a 8 metros, el consumo de energía en la motobomba es menor que la energía producida en el turbogenerador. Este procedimiento, se puede aplicar en todos los procesos industriales y en especial, en los que consumen mucha energía. Como por ejemplo, la desalación de agua de mar y la producción de H2 por electrólisis. Reduce al mínimo la contaminación por CO2, generado en la producción de energía eléctrica y en el transporte.

Description

CENTRAL DE BOMBEO AL VACIO
Sector de Ia técnica
El proceso se encuadra en el sector técnico de las centrales de producción de energía eléctrica, mas concretamente en las centrales hidroeléctricas de bombeo.
Estado de la técnica
Actualmente, según la clase de energía primaria utilizada, se tienen los siguientes tipos: Centrales hidroeléctricas, cuando las maquinas productoras de energía, son accionadas por turbinas hidráulicas. Se dividen en centrales de agua corriente, en la que no existe la posibilidad de acumulación de liquido, por lo cual toda el agua recibida se utiliza sin intervalos de tiempo, centrales de embalse, en las cuales, es posible la conservación en embalses construidos aguas arriba, por lo cual el aprovechamiento del agua puede efectuarse en el momento deseado y centrales de bombeo, en las cuales el agua es bombeada de un embalse inferior a otro superior, normalmente se bombea, cuando el consumo en la red eléctrica es menor y se turbina cuando el consumo es mayor. Centrales térmicas, cuando las maquinas motrices son de vapor (generalmente turbinas) o bien motores de combustión interna. Dependiendo de la materia prima utilizada para la producción de vapor, tenemos, centrales térmicas de carbón, centrales térmicas de fuel-oil y centrales térmicas de gas o ciclo combinado. Centrales nucleares o atómicas, son las que utilizan la energía producida por la transmutación del átomo para producir calor, que serviría a su vez, para accionar las maquinas eléctricas. Centrales geotermoelectricas, son las que aprovechan, el vapor desprendido espontáneamente de la corteza terrestre. Energías renovables, son las que utilizan
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) la energía producida por los fenómenos naturales, como el viento, el sol, las olas, las mareas o la biomasa.
Seria deseable, que Ja-producción de energía eléctrica no dependiera de una manera significativa del petróleo y sus derivados, para evitar la especulación que se produce en el sector y las emisiones de CO2 a la atmósfera.
La presente invención utiliza como energía primaria, la energía eléctrica de la red, para mover una motobomba, que recircula agua (dulce o salada) de la parte inferior de un depósito a la parte superior del mismo, donde se ha efectuado el vacío. La descarga de la motobomba, se conecta con un turbogenerador hidráulico, que evacúa en la parte superior del depósito, al vacío.
Cuando se trabaja con un vacío de 9 m.c.a. o 684 mmHg y una presión de descarga de la motobomba de menos de 8 m.c.a., el proceso se compota de una manera excepcional, el consumo eléctrico de la motobomba es menor que la energía eléctrica producida en el generador. Un proceso trabajando en las condiciones expuestas, autoalimentaria la red eléctrica y la regularía, evitando la dependencia del petróleo y las emisiones de CO2.
Descripción detallada de la invención.
La formula para el cálculo de la potencia de una turbina es:
Pt = 9,8QHRt donde
Pt = Potencia de la turbina en KW Q = Caudal en ni3/seg.
H = Altura neta del salto o diferencia de presión entre la entrada y la salida en metros
Rt = Rendimiento de la turbina
La formula para el cálculo de la potencia de una bomba es:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Pb = 9,8QH/Rt donde
Pb = Potencia de la bomba en KW Q = Caudal en m3/seg.
H = Altura neta de elevación o descarga o diferencia de presión entre la salida y la entrada en metros
Rt = Rendimiento de la bomba
Aplicando las formulas al proceso de diagrama n° 1 tenemos para la turbina
(2)
Pt = 9,8Q(Hd+Hv) Rt donde
Pt = Potencia de la turbina en KW Hd = Altura de elevación o descarga de la bomba (1), en metros
Hv = Altura correspondiente al nivel de vacío en metros Rt = Rendimiento de la turbina
Para la bomba (1)
Pb = 9,8QHdZRb donde
Pb = Potencia de la bomba en KW
Q = Caudal en m3/seg. Hd = Altura de elevación o descarga en metros de la bomba (1)
Si dividimos la potencia de la turbina (Pt) por la potencia de la bomba (1) tenemos:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Pt/Pb = 9,8Q (Hd+Hv)RtZ9,8QHdZRb =(Hd+Hv)RtRvZHd =
= (1+HvZHd)RtRb de donde
Pt = (1+HvZHd)RtRvPb
Si trabajamos con un nivel de vacío de 9 m.c.a. equivalentes a 684 mmHg y el rendimiento de la motobomba(l) y el turbogenerador(2) es del 70%, tenemos que
Pt = (1+9ZHd) 0,49Pb
Para que el proceso sea rentable el consumo eléctrico de la motobomba (1), tiene que ser menor que la energía eléctrica producida en el turbogenerador (2) o que
(1+9ZHd) 0,49 > 1
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Si tabulamos los resultados para distintos valores de Hd tenemos:
Figure imgf000007_0001
Se observa que para una altura de descarga de la motobomba (1) de 1 a 8 metros la función (1+9/Hd) 0.49 > 1 o que la potencia eléctrica de la turbina (Pt) es mayor que la potencia eléctrica de bomba (Pb).
Diagrama n° 1
La motobomba(l) aspira agua(dulce o salada) de la parte inferior del deposito(7), y descarga a la parte superior del mismo, donde se ha efectuado el
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) vacío, con la motobomba (3).La descarga de la motoboinba(l) se conecta con el turbogenerador(2), con la tubería(5). El deposito (7) esta conectado con el condensador (8), para condensar el vapor producido por la recirculación. La motobomba (1), el turbogenerador (2) y la motobomba de vacío (3) están conectadas a la red eléctrica (6)
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1. Central de Bombeo al Vacío para la producción de energía eléctrica,
5 utilizando como energía primaria, la energía de la red eléctrica. La motobomba (1) bombea agua (dulce o salada) desde la parte inferior del deposito (7) a la parte superior del mismo, donde se a efectuado el vacío, con la motobomba (3). La descarga de la motobomba (1) se conecta con la entrada del turbogenerador (2), con la tubería (5) y evacúa al vacío. El condensador (8), condensa el vapor del0 deposito (7), producido por la recirculación del agua. La motobomba (1), el turbogenerador (2) y la motobomba de vacío (3) están conectadas a la red eléctrica
(6). Un proceso, caracterizado porque la evacuación de la turbina hidráulica se hace al vacío. El vacío aumenta la altura del salto y como consecuencia la potencia de la turbina hidráulica (2). 5
0 5
Jυ HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
PCT/ES2009/000452 2008-09-16 2009-09-15 Central de bombeo al vacío WO2010031884A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200802641A ES2334965B1 (es) 2008-09-16 2008-09-16 Proceso de funcionamiento de una central de bombeo al vacío.
ESP200802641 2008-09-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010031884A1 WO2010031884A1 (es) 2010-03-25
WO2010031884A9 true WO2010031884A9 (es) 2010-06-17

Family

ID=41727797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2009/000452 WO2010031884A1 (es) 2008-09-16 2009-09-15 Central de bombeo al vacío

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2334965B1 (es)
WO (1) WO2010031884A1 (es)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1742068A (en) * 1925-05-16 1929-12-31 Grasset Paul Maritime ram with barometric chamber
JPS61142370A (ja) * 1984-12-17 1986-06-30 Nobuaki Tajima 発電装置
US4698516A (en) * 1985-04-02 1987-10-06 Thompson Douglas A Hydro-electric power plant
ES2002486A6 (es) * 1986-09-19 1988-08-16 Gomez Ayllon Jesus Maquina para producir energia.
JP4287172B2 (ja) * 2002-10-03 2009-07-01 有限会社アサヒテクノ 水力発電装置
KR100785175B1 (ko) * 2006-11-17 2007-12-11 조극래 치수 시스템
US7843076B2 (en) * 2006-11-29 2010-11-30 Yshape Inc. Hydraulic energy accumulator

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010031884A1 (es) 2010-03-25
ES2334965B1 (es) 2012-01-25
ES2334965A1 (es) 2010-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100952684B1 (ko) 공기압축을 이용한 수직축 터보 풍력발전 시스템
EP1406011A4 (en) WIND POWER GENERATION DEVICE PUMPS
CN102748196A (zh) 回流抽水式水力发电装置
CN204003270U (zh) 地热风能发电机
CN202659406U (zh) 回流抽水式水力发电装置
RU96369U1 (ru) Устройство для опреснения морской воды
WO2010031884A9 (es) Central de bombeo al vacío
GB2463313A (en) Horizontal rotor for marine current energy extraction
CN102425525A (zh) 一种水压式杠标杆发电机
CN204253281U (zh) 一种管道式风力发电机
CN204402751U (zh) 一种潮汐发电机
ES2382848A1 (es) Procedimiento hidroeléctrico de producción de energía eléctrica.
CN205663572U (zh) 一种无能耗自助风道发电装置
CN202326018U (zh) 基于风能-水能转换的稳定发电系统
CN207513749U (zh) 一种带有储能装置的风力发电系统
CN201206527Y (zh) 风力发电接风器
CN201474856U (zh) 风力和水力发电机直推式叶轮
CN202325979U (zh) 一种螺旋式动力输出装置
CN203130330U (zh) 海能发电厂水流垂直向上外流型水涡轮机装置
CN202628372U (zh) 蓄能发电装置
CN103758702A (zh) 微风发动机、发电系统及空气压缩系统
CN104696140A (zh) 小型水力发电装置
CN204061041U (zh) 一种利用太阳能及潮汛能进行发电的发电机
WO2014041219A1 (es) Procedimiento eolicoforzado de produccion de energia electrica
CN202926524U (zh) 山峡风电系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09814128

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09814128

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1