WO2011092351A1

WO2011092351A1 - Generador sub-acuático de energía

Info

Publication number: WO2011092351A1
Application number: PCT/ES2010/000037
Authority: WO
Inventors: Santiago Trias Bonet
Original assignee: Santiago Trias Bonet
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-08-04

Abstract

Generador sub-acuático de energía constituido a partir de una cámara rígida, afectada por una pluralidad de orificios, que queda alojada en el seno de otra cámara no rígida compuesta por una membrana impermeable, estando dicho conjunto sumergido a una determinada profundidad, emergiendo del mismo hasta la superficie una tubería, que comunica dicha cámara con la superficie, en cuyo seno es desplazable angularmente un eje, que se asocia a una transmisión que se conecta a un alternador/generador eléctrico, habiéndose previsto que entre la citada cámara perforada y la membrana se establece un conjunto de flejes o muelles que hacen que dicha membrana tienda a la situación de máxima extensión para la misma, con la particularidad de que el citado eje se prolonga inferiormente en el seno de la cámara perforada, de manera que en su tramo final incorpora radialmente distribuidos, y solidarios al mismo, unos tramos de conducciones tubulares, de sección constante, que adoptan una disposición helicoidal, a cuya extremidad inferior se fija una especie de globo, con una determinada carga de gas en su interior, o cualquier otro elemento que mantenga las características de densidad convenientes para su tendencia a la elevación, y que se ven afectados por el efecto de succión generado por la diferencia de presiones, generando un par de giro para el eje. El conjunto para la transformación de la energía puede estar indistintamente en una carcasa estanca sumergida o en una plataforma flotante o fija.

Description

GENERADOR SUB- ACUÁTICO DE ENERGÍA D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un generador sub-acuático, que ha sido especialmente concebido para la generación de energía eléctrica a partir de la presión que genera el agua sobre una cámara de aire de geometría variable.

El ámbito de aplicación de la invención es pues el sector de las energías renovables.

El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que sea capaz de aprovechar dichas diferencias de presiones para generar energía eléctrica, mediante un dispositivo sencillo pero a su vez eficaz, que apenas necesita mantenimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, la escasez de recursos energéticos es un hecho constatado, que obliga cada vez más al empleo de energías renovables que aseguren un desarrollo sostenible.

A tal efecto se aprovecha la energía eólica mediante el empleo de aerogeneradores, la energía solar gracias a las células fotovoltaicas o térmicas, el desnivel de los ríos para el empleo de centrales hidráulicas, etc. En este sentido, existen una serie de generadores marinos, que presentan como denominador común el hecho de que el rendimiento de los mismos es muy bajo, tratándose de mecanismos de gran complejidad estructural y por lo tanto con unos costes de implantación elevados, dispositivos que dependen del estado de la mar, de manera que en aguas tranquilas pierden su eficacia.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El generador subacuático de energía que la que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en los distintos aspectos comentados.

Para ello, el dispositivo que se preconiza está constituido a partir de una cámara rígida, afectada por una pluralidad de orificios, cámara rígida que queda integrada en el seno de una membrana impermeable, de mayor volumetría que ésta, estando dicho conjunto destinado a quedar sumergido a una determinada profundidad, como por ejemplo 10 metros, de manera que de dicho conjunto emerge verticalmente hacia la superficie una tubería, que comunica dicha cámara con la superficie, y en cuyo seno es desplazable angularmente un eje principal, que se asocia a una transmisión que se conecta a un alternador/generador eléctrico.

De forma más concreta, entre la citada cámara perforada y la membrana se establece un conjunto de flejes o muelles que hacen que dicha membrana tienda a la situación de máxima extensión para la misma, mientras que, opuestamente, la presión del agua a dicha profundidad hace que dicho conjunto se contraiga generándose un efecto de succión por dicha presión, de manera que el aire contenido en el seno de la citada cáma- ra tiende a ascender a lo largo de la comentada tubería vertical.

Este efecto es aprovechado para hacer girar el eje principal, el cual asistido por los correspondientes cojinetes, se prolonga inferior- mente en el seno de la comentada cámara perforada, de manera que en su tramo final incorpora radialmente distribuidos, y solidarios al mismo, unos tramos de conducciones tubulares, de sección constante, que adoptan una disposición helicoidal, de manera que a su extremidad inferior se fija una especie de globo, con una determinada carga de gas en su interior, de modo que el efecto de succión generado hace que dichos globos tiendan a desplazarse a lo largo de las citadas conducciones, lo que provoca una tensión en los mismos, al estar fijados a ellos, transmitiendo un par de giro que es aprovechado para mover la transmisión asociada al generador eléctrico, y generar así la correspondiente energía.

De acuerdo con otra de las características de la invención, cabe destacar el hecho de que el citado generador propiamente dicho podrá disponerse sobre una plataforma flotante, o bien introducirse en el seno de una carcasa estanca y quedar sumergido, reduciendo así la longitud del eje principal, sin que ello afecte a la esencia de la invención.

Se consigue de esta manera un dispositivo sencillo pero a su vez sumamente eficaz, que apenas necesita manteniiniento.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura l .~ Muestra una vista en alzado lateral y en sección de un generador subacuático de energía realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra, según una vista similar a la de la figura anterior, una variante de realización en la que el generador propiamente dicho se encuentra sumergido bajo el agua.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como el generador subacuático de energía de la invención está constituido a partir de una cámara (1) cilindrica, afectada por una pluralidad de orificios (2) que comunican el aire interior de dicha cámara con el aire contenido en una membrana (3) impermeable, sobredimensionada con respecto a la cámara (2), de manera que entre ambas se establecen una pluralidad de flejes o muelles (4) y separadores (5) que hacen que la membrana tienda a una situación de máxima extensión para la misma, rematándose de forma estanca dicho conjunto mediante una tubería superior (6), de considerable longitud, que comunica dicho conjunto con el exterior, de manera que el mismo está destinado a quedar sumergido a una determinada profundidad, del orden de 10 metros.

Tal como muestra la figura 1 , la tubería principal podrá estar asociada a una plataforma (7) situada a nivel del mar (8), merced a la in- corporación en su zona inferior de una serie de flotadores (9), contando dicha plataforma con una transmisión (10) asociada a un eje (11), de considerable menor tamaño que la tubería (6), y pasante por ésta, transmisión (10) que se asocia a un generador (12).

Dicho eje (11) estará asistido al menos por una pareja de cojinetes (13) en correspondencia con la zona proximal a sus extremos superior e inferior, prolongándose inferiormente en el seno de la cámara perforada (1), de manera que en su tramo final incorpora radialmente distribuidas, y solidarias al mismo, unos tramos de conducciones tubulares (14), de sección constante, que adoptan una disposición helicoidal, de manera que a su extremidad inferior se fija una especie de globo (15), con una determinada carga de gas en su interior. Este gas puede ser reemplazado por cualquier otro elemento en el estado que mantenga las características de densidad convenientes para su tendencia a elevación

Así pues, y tal y como se puede ver en la figura 1, la diferencia de presiones que se genera en el sistema hará que las moléculas de aire vayan reduciendo/aumentando su tamaño en función de la profundidad, generándose un efecto de succión para intentar igualar la presión exterior con la presión en el interior de la cámara (1), al estar ésta comunicada con el exterior a través de la tubería (6), de manera que los globos (15) se ven afectados por dicho efecto de succión, tendiendo a ascender por el interior de las conducciones (14), lo que se traduce en una tracción de los mismos, que genera un par de giro que es aprovechado para hacer rotar el eje (11) y consecuentemente la transmisión (10) asociada al generador (12), obteniéndose así la correspondiente energía.

Opcionalmente, y tal y como muestra la figura 2, el generador podrá integrarse en una carcasa estanca (16), de manera que el mismo pueda quedar sumergido, reduciendo sensiblemente la longitud del eje (12), en cuyo caso la tubería (6) se prolongara superiormente por encima del mismo, para permitir comunicar el aire de la cámara perforada (1) con el aire exterior, así como para permitir transportar las conducciones eléctricas de suministro de la energía generada.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

I ^a.- Generador sub-acuático de energía, caracterizado porque está constituido a partir de una cámara rígida, afectada por una pluralidad de orificios, que queda alojada en el seno de una membrana impermeable, de mayor volumetría que ésta, estando dicho conjunto destinado a quedar sumergido a una determinada profundidad, emergiendo del mismo hasta la superficie una tubería, que comunica dicha cámara con la superficie, en cuyo seno es desplazable angularmente un eje, que se asocia a una transmisión que se conecta a un alternador/generador eléctrico, habiéndose previsto que entre la citada cámara perforada y la membrana se establece un conjunto de flejes o muelles que hacen que dicha membrana tienda a la situación de máxima extensión para la misma, con la particularidad de que el citado eje se prolonga inferiormente en el seno de la cámara perforada, de manera que en su tramo final incorpora radialmente distribuidos, y solidarios al mismo, unos tramos de conducciones tubulares, de sección constante, que adoptan una disposición helicoidal, a cuya extremidad inferior se fija una especie de globo, con una determinada carga de gas en su interior, o cualquier otro elemento que mantenga las características de densidad convenientes para su tendencia a la elevación, y que se ven afectados por el efecto de succión generado por la diferencia de presiones, generando un par de giro para el eje.

2^a.- Generador sub-acuático de energía, según reivindicación I ^a, caracterizado porque el generador eléctrico propiamente dicho se dispone sobre una plataforma flotante.

3^a.- Generador sub-acuático de energía, según reivindicación I ^a, caracterizado porque el generador eléctrico propiamente dicho se dispone en el seno de una carcasa estanca que queda sumergida.