WO2012066160A1 - Procedimiento hidroeléctrico de producción de energía eléctrica - Google Patents

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    • E02B9/04—Free-flow canals or flumes; Intakes
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the procedure 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 pumped, when the consumption in the
  • Thermal power stations when the driving machines are steam (usually turbines) or internal combustion engines.
  • steam usually turbines
  • nuclear or atomic power stations are those that use the energy produced by the transmutation of the atom to produce heat, which would serve in turn, to operate the electric machines.
  • Geothermal power stations are the ones that take advantage, the steam spontaneously released from the earth's crust.
  • Renewable energies are those that use 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 battery of motor pumps, which recirculates water (fresh or salt) from a tank to a V-shaped channel, located at the top of it.
  • the discharge of the channel is connected to a hydraulic turbogenerator, which evacuates to the tank.
  • the water velocity at the exit of the canal is greater than at the entrance. Since the energy is proportional to the square of the velocity, the energy in the output will be greater than in the input.
  • a process working in exposed conditions auto feed the electricity grid and regulate, avoiding dependence on oil and C0 2 emissions.
  • Si Swept area at the entrance in m
  • V 2 speed at the channel output
  • the flow rate at the entrance is the same as the flow rate at the exit, then
  • V 2 10 V !
  • V 2 20 V, As can be seen if S 2 is equal to 10% of S 1; the power in the turbine is one hundred (100) times greater than the power of the pumps and the speed in the exit is ten (10) times greater than in the entrance.
  • S 2 is equal to 5% of the power in the turbine it is four hundred (400) times greater than the power of the pumps and the speed at the exit is twenty (20) times greater than at the entrance.
  • the procedure can be used in all sectors of the industry and especially in those where consumption is significant.
  • the motor pump battery (1) holds water (fresh or salt) from the tank (3) and discharges into the channel in the form $ e V (2), a turbine (4) connected to an electric generator is installed in the discharge of the channel (5).
  • the turbine evacuates to the tank (3).

Abstract

El procedimiento se encuadra en el sector técnico de las centrales de producción de energía eléctrica, mas concretamente en las centrales hidroeléctricas de bombeo. La batería de motobombas (1) aspira agua (dulce o salada) del deposito (3) y descarga en el canal en forma de V (2), en la descarga del canal se instala una turbina (4) conectada a un generador eléctrico (5). La turbina evacúa al deposito (3). Aplicando al diagrama n° 1 y 2 las formulas del calculo de potencia, en la entrada y salida del canal y estableciendo la relación obtenemos que P2 = Cpt/Cpb S2 1S2 2 P1 donde P2 = Potencia en salida del canal en KW, Cpt = Coeficiente de potencia de la turbina, Cpb = Coeficiente de potencia de las bombas, S2 1 = Área barrida en la entrada en m2, S2 2 = Área barrida en la salida en m2, P1 = Potencia en la entrada al canal en KW. Con este procedimiento se puede obtener hidrógeno a precios mas económicos, que los del petróleo. La contaminación por CO2, se reduce prácticamente a cero. El procedimiento se puede utilizar en todos los sectores de la industria y en especial en aquellos donde el consumo es significativo.

Description

PROCEDIMIENTO HIDROELECTRICO DE PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA Sector de la técnica
El procedimiento 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, se bombea, cuando el consumo en la
Figure imgf000003_0001
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 la energía producida por los fenómenos naturales, como el viento, el sol, las olas, las mareas o la biomasa.
Seria deseable que la 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 C02 a la atmósfera.
La presente invención utiliza como energía primaria, la energía eléctrica de la red, para mover una batería de motobombas, que recircula agua (dulce o salada) de un depósito a un canal en forma de V, situado en la parte superior del mismo. La descarga del canal, se conecta con un turbogenerador hidráulico, que evacúa al depósito.
La velocidad del agua a la salida del canal es mayor, que en la entrada. Como la energía es proporcional al cuadrado de la velocidad, la energía en la salida será mayor que en la entrada. Un proceso trabajando en las condiciones expuestas, auto alimentaría la red eléctrica y la regularía, evitando la dependencia del petróleo y las emisiones de C02.
Descripción detallada de la invención.
La formula para el cálculo de la potencia útil es:
Pu = Cp 1/2 p Q V2 = Cp 1/2 p S V3 donde
Pu = Potencia útil
Q = Caudal
Cp = Coeficiente de potencia
p = densidad
V = Velocidad
S = Área barrida
Aplicando las formulas al proceso del diagrama n° 1 tenemos para la entrada al canal (Si)
P,= Cpbl/2* 10Q1V2,=Cpbl/2* 10S1V3 1 donde
Pi = Potencia en la entrada al canal en KW
Cpb = 0,6 a 2,4
Qi = Caudal en la entrada del canal en m /seg.
Si = Area barrida en la entrada en m
Vi = velocidad en la entrada al canal en m/seg. Salida del canal (S2)
P2 = Cpt 1/2* 10Q2 V2 2 = Cptl/2* 10S2V3 2 donde
Potencia en la salida del canal en KW Cpt = 0,05 a 0,1
Q2 = Caudal en la salida del canal en m /seg.
S2 = Area barrida en la salida en m
V2 = velocidad en la salida del canal en
Si dividimos la potencia de la salida del canal (P2) por la potencia enada (Pi) tenemos: p2 Pi = cpt/cpb v2 2
Figure imgf000006_0001
= cpt/Cpb s2 /Si v3 2 /v3i
El caudal en la entrada es el mismo que el caudal en la salida, luego
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000006_0003
Sustituyendo tenemos
P2 P1 = Cpt/Cpb S2!/S2 2 de donde
Sustituyendo
P2— Cpt/CPb n3 S2 b / S2 2 Pb n = numero de motobombas
Sb = Area de descarga de la bomba
Pb = Potencia de la bomba en KW Si S2 = 0.1S,
P2 = Cpt/Cpb 100 P1
V2 = 10 V!
Figure imgf000007_0001
P2 = Cpt/Cpb 400 P!
V2 = 20 V, Como se puede observar si S2 es igual al 10% de S1; la potencia en la turbina es cien (100) veces mayor que la potencia de las bombas y la velocidad en la salida es diez (10) veces mayor que en la entrada.
Y si S2 es igual al 5% de la potencia en la turbina es cuatrocientas (400) veces mayor que la potencia de las bombas y la velocidad en la salida es veinte (20) veces mayor que en la entrada.
Con este procedimiento se puede obtener hidrogeno a precios mas económicos, que los del petróleo. La contaminación por C02, se reduce prácticamente a cero.
El procedimiento se puede utilizar en todos los sectores de la industria y en especial en aquellos donde el consumo es significativo.
Diagrama n° 1 y 2
La batería de motobombas (1) asnera agua (dulce o salada) del deposito (3) y descarga en el canal en forma $e V (2), en la descarga del canal se instala una turbina (4) conectada a un generador eléctrico (5). La turbina evacúa al deposito (3).

Claims

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento hidroeléctrico de Producción de energía eléctrica. La batería de motobombas (1) aspira agua (dulce o salada) del deposito (3) y descarga en el canal en forma de V (2), en la descarga del canal se instala una turbina (4) conectada a un generador eléctrico (5). La turbina evacúa al deposito (3)
Un procedimiento, caracterizado porque la velocidad del agua aumenta en la salida del canal y como consecuencia la potencia hidráulica.
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